Десять лет коммерческой солнечной навигации

Александр Федоров

Весь мир решает задачу сокращения выбросов парниковых газов стремительным ростом производства энергии возобновляемыми источниками. Во всем мире растет доля возобновляемых источников энергии в общем энергопроизводстве. В основном это стационарные возобновляемые источники. Однако известно, что транспорт ответственен за треть выбросов парниковых газов в мире. Использование возобновляемой энергии в автономных транспортных средствах представляет собой наиболее сложную техническую задачу. Поэтому тем удивительнее успехи, которые продемонстрированы в последние годы. Наибольший интерес представляют не просто демонстрационные проекты, а проекты, имеющие долговременные коммерческие достижения.

В завершившемся 2011 году исполнилось десять лет успешной коммерческой навигации самого большого в мире пассажирского катамарана на солнечной энергии «МобиКат» (MobiCat). Это судно было спущено на воду в 2001 году. С тех пор оно успешно экплуатировалось как прогулочное судно в регионе Трех Озер (Drei-Seen-Land) в Швейцарии, у подножия горного массива Юра.

Судно водоизмещением 100 тонн имеет 33 метра в длину и 12 метров в ширину, и вмещает 150 пассажиров. Электроэнергия вырабатывается размещенной на крыше батареей фотоэлементов площадью 180 кв. м и мощностью 20 кВт. «МобиКат» оснащен двумя четрехтонными аккумуляторами по 480 А·ч и двумя электродвигателями мощностью по 81 кВт. Важной целью проекта «МобиКат» является демонстрация возможностей возобновляемых источников энергии, заменяющих использование обычных видов топлива. Если бы «МобиКат» был оснащен дизельными двигателями, они производили бы ежедневно около 500 кг (250 куб. м) углекислого газа. Таким образом, кроме экономии на топливе, владельцы этого судна вносят свой вклад в смягчение последствий изменения климата.

Электромоторы судна работают практически бесшумно, и судно скользит в тишине по воде со скоростью 15 км/ч. Это делает плавание на «МобиКате» совершенно необыкновенным и привлекает множество пассажиров. Солнечный катамаран предоставляет особенную возможность испытать единение с природой озер и рек региона Трех Озер среди гор, виноградников и огромных древних морен. Именно поэтому «МобиКат» получил широкую известность как прогулочное судно.
Эксперименты в использовании солнечной энергии в судоходстве на этом не останавливаются. Зимой 2006-07 годов швейцарская команда пересекла Атлантический океан на солнечном катамаране «Сан-21» (Sun-21). Впервые в истории судно, приводимое в движение двигателями, пересекло Атлантику без использования какого-либо топлива. Маршрут судна составил 13000 километров от Испании до Нью-Йорка, куда оно прибыло 8 мая 2007 года.

В 2010 году на воду был спущен солнечный катамаран «Туранор ПланетСолар» (Tûranor PlanetSolar) длиной 31 метр и шириной 15 метров, оснащенный солнечными панелями площадью 470 кв. м. 27 сентября 2010 года катамаран стартовал из Монако в кругосветное путешествие. Целью экспедиции является привлечь внимание общественности к важности использования возобновляемых источников энергии для сохранения окружающей среды. 27 ноября 2010 года солнечный катамаран прибыл в Майами. Важной остановкой судна был Канкун, где проходила климатическая конференция ООН. В мае 2011 года катамаран достиг Австралии, а 23 декабря 2011 года бросил якорь в Дохе, столице Катара, проделав путь более 48 000 км.
«Туранор ПланетСолар» оснащен фотоэлектрическими панелями мощностью 93 кВт, которые питают два электромотора по 60 кВ и заряжают аккумуляторы. Специальная форма судна с хорошими аэродинамическими свойствами позволяет ему развивать скорость до 14 узлов (26 км/ч). После завершения кругосветного путешествия солнечный катамаран водоизмещением 83 т станет элитной яхтой.

Амбиции изобретателей не ограничены пределами водной навигации. Известны многие автомобили на солнечной энергии. Устремления энтузиастов простираются и в небо. Швейцарский путешественник Бертран Пиккар, первым совершивший кругосветный беспосадочный перелет на воздушном шаре, работает над сверхлегким самолетом Solar Impulse, питающимся от солнечных батарей. На нем он собирается в 2013 году обогнуть Землю. Самолет имеет размах крыльев 63 м, как у Airbus A340, и вес 1600 кг. 11628 фотогальванических элементов на верхней поверхности крыльев и горизонтальных стабилизаторов вырабатывают электроэнергию в течение дня для полета самолета с четырьмя 7,5 кВт электродвигателями на крейсерской скорости 70 км/ч и для заряда батареи, чтобы обеспечить полет в ночное время. При благоприятных условиях за 24 часов батарея фотоэлементов производит в среднем 6 кВт, что позволяет одноместному самолету безостановочно оставаться в воздухе. Самолет впервые поднялся в воздух на чисто солнечной энергии 28 мая 2010 года.

В России пока нет аналогичных достижений. Важно, чтобы активизация использования возобновляемых источников энергии, предусмотренная Климатической доктриной Российской Федерации, не обошла стороной транспортный сектор. Климатический Секретариат Российского Социально-Экологического Союза считает необходимым активизацию научно-технических разработок по использованию ВИЭ на транспорте, включение развития ВИЭ для транспортного сектора в целевые программы и в программы снижения выбросов парниковых газов. На первых порах это сможет дать частный и маломасштабный эффект. Но совершенствование технологий обещает дать нам возможность стать со временем пассажирами ранее фантастических средств передвижения.