Ряды солнечных панелей электростанции Аль-Дафра простираются на десятки километров по пустыне.
История и строительство станции Аль-Дафра
В сердце пустыни недалеко от Абу-Даби зародился амбициозный проект: превратить палящее солнце в источник энергии. Инициатором строительства мегастанции выступила Национальная энергетическая компания Абу-Даби (TAQA) в партнерстве с компанией Masdar, а также иностранными инвесторами – французской EDF Renewables и китайской JinkoPower. В 2019 году были объявлены международные тендеры, и уже к 2020 году консорциум этих компаний подписал соглашение о покупке электроэнергии (PPA) на 30 лет – на тот момент по рекордно низкому тарифу. Строительство стартовало в 2020 году, и проект получил название Al Dhafra Solar PV IPP в честь региона Аль-Дафра в Эмиратах.
Возведение станции пришлось на непростое время мировой пандемии, что создало дополнительные сложности. Масштабные работы в удалённой пустынной зоне требовали координации тысяч рабочих и своевременных поставок оборудования, но карантинные ограничения нарушали цепочки поставок и графики. Тем не менее, инженерная команда проявила упорство: даже в разгар пандемии монтаж шёл ударными темпами – ежедневно устанавливалось солнечных панелей суммарной мощностью до 10 МВт. Таким образом, несмотря на COVID-19 и экстремальные климатические условия (жару, пыльные бури), стройка продвигалась без существенных задержек.
Спустя примерно три года, в июне 2023 года, Аль-Дафра достигла полной мощности и начала подавать первые мегаватты в сеть. Официальное открытие состоялось в ноябре 2023-го – символично, накануне климатического саммита COP28 в ОАЭ. На инаугурации станции заместитель правителя Абу-Даби шейх Хазза бен Заед Аль Нахаян подчеркнул, что этот проект стал вехой в истории страны: он наглядно продемонстрировал приверженность ОАЭ развитию чистой энергетики и борьбе с изменением климата. Так солнечный парк Аль-Дафра из смелой идеи превратился в реальность – крупнейшую единичную солнечную электростанцию мира своего времени.
Технические характеристики
Аль-Дафра впечатляет своими масштабами и передовыми технологиями. Станция располагается на площади свыше 20 км² открытой пустыни – это территория, сравнимая с небольшим городом. На ней установлено около 4 миллионов солнечных модулей, объединённых в единый энерго-парк. Общая установленная мощность достигает 2 ГВт, что позволяет вырабатывать достаточный объём электроэнергии для обеспечения почти 200 000 домов. Иными словами, каждый ясный день этот солнечный гигант генерирует миллионы киловатт-часов энергии, полностью покрывая дневное потребление большого города – и все это благодаря изобилию солнца в пустыне.
Ключевой особенностью Аль-Дафры стали современные двусторонние солнечные панели (bifacial modules). Такие панели улавливают свет с обеих сторон: прямые лучи солнца – с лицевой поверхности, а рассеянный свет и отражение от песка – с обратной. За счёт этого эффективность повышается, ведь каждая панель собирает максимум энергии в течение дня. Чтобы солнечные модули всегда были повёрнуты под оптимальным углом, их установили на автоматизированных механизмах слежения – трекерах, которые плавно поворачивают панели вслед за движением солнца. Эта система умна и гибка: при сильном ветре панели переводятся в безопасное горизонтальное положение, при редких дождях – наклоняются для лучшего стока воды, а для очистки могут выставляться под удобным углом для обслуживания. Такие инновационные решения (двухсторонние модули + трекеры) позволяют станции выжимать максимум возможной мощности из каждого солнечного луча.
Не менее впечатляющая часть станции скрыта “под капотом” – в электрооборудовании и системе управления. Выработанный постоянный ток преобразуется в переменный с помощью примерно 8 000 инверторов, распределённых по всей площади станции. Для мониторинга условий установлено около 20 метеостанций, отслеживающих солнце, температуру, запылённость и другие параметры. Чистота панелей поддерживается без участия людей: порядка 2 000 роботизированных очистительных устройств каждую ночь автоматически очищают поверхности модулей от песка и пыли. Эта безводная роботизированная система особенно ценна в пустынном климате – она экономит воду и поддерживает эффективность панелей без перерыва. Примечательно, что собственных систем накопления энергии (батарей) на станции нет – выработанная солнечная электроэнергия сразу поступает в национальную электросеть и потребляется в режиме реального времени. Таким образом, Аль-Дафра функционирует как дневной генератор: днём она снижает нагрузку на традиционные электростанции, а ночью энергетическую базу подхватывают другие источники сети.
Экономическое и экологическое значение
Запуск солнечной фермы Аль-Дафра стал поворотным моментом для энергетики ОАЭ, принесшим как экономические, так и экологические выгоды. Благодаря этому проекту совокупные мощности солнечной энергетики в стране резко выросли – до 3,2 ГВт установленной мощности. Теперь ощутимая доля электроэнергии, потребляемой в Абу-Даби, вырабатывается за счёт солнца, а не за счёт сжигания природного газа. Это диверсифицирует энергобаланс и повышает энергобезопасность: страна меньше зависит от цен на ископаемое топливо и импорта энергоресурсов. Более того, тариф, по которому станция продаёт электричество, удивил даже отраслевых экспертов – около 1,35 цента США за кВт·ч. Такой низкой цены не удавалось достичь ранее нигде в мире, и это снижает себестоимость электроэнергии для экономики в целом. Дешёвая солнечная энергия днем позволяет Эмиратам экономить собственный природный газ – не сжигая его на электростанциях, этот газ можно направить на экспорт или на переработку в химической промышленности, что приносит дополнительный доход государству. Таким образом, Аль-Дафра не только обеспечивает электричеством, но и опосредованно помогает сберечь ценные природные ресурсы и деньги.
Эколого-климатический эффект станции еще более впечатляющий. Каждый год солнечная электростанция Аль-Дафра предотвращает выброс около 2,4 миллиона тонн углекислого газа (CO₂) в атмосферу. Для сравнения, это эквивалентно тому, как если бы с дорог исчезли сотни тысяч автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Сокращение выбросов парниковых газов на миллионы тонн приближает ОАЭ к выполнению своих климатических обязательств. Напомним, руководство Эмиратов объявило цель достичь углеродной нейтральности к 2050 году, а к тому времени 44% энергопотребления страны должно обеспечиваться за счёт «зелёной» энергии. Вклад Аль-Дафры в эту стратегию трудно переоценить – одна эта станция ежегодно уменьшает углеродный след страны на несколько процентов, делая экономику «зеленее». Кроме того, она улучшает состояние окружающей среды: меньше сжигания топлива – чище воздух и меньше smog над городами.
Проект Аль-Дафра дал толчок и социально-экономическому развитию региона. На пике строительства на удалённой пустынной площадке трудилось около 4,5 тысяч рабочих и специалистов. Для реализации столь огромного проекта потребовались инженеры, техники, электрики, водители и многие другие — это создало новые рабочие места и повысило компетенции местных кадров в сфере возобновляемой энергетики. После завершения стройки значительная часть инфраструктуры обслуживания также осталась локальной: нужны команды для мониторинга, техобслуживания оборудования, очистки панелей (контроля тех самых роботов-«уборщиков»). Всё это означает долгосрочные рабочие места и трансфер технологий в регион. Экономия топливных ресурсов тоже имеет прямой финансовый эффект: по оценкам, каждый киловатт-час, произведённый от солнца, замещает сжигание определённого количества природного газа или нефти. За годы работы станция сэкономит миллиарды кубометров газа, который выгоднее продать за рубеж или использовать для нефтехимии. Таким образом, Аль-Дафра приносит комплексную выгоду: и чистую энергию, и новые возможности для экономики, и глобальную экологическую пользу.
Сравнение с крупнейшими солнечными электростанциями мира
На мировой карте солнечной энергетики Аль-Дафра уверенно заняла место в первой десятке самых мощных станций. Её 2 ГВт мощности ставят её в один ряд с крупнейшими солнечными фермами планеты. Фактически на конец 2023 года Аль-Дафра называлась крупнейшей в мире одноплощадочной (то есть построенной единым комплексом) солнечной электростанцией. Впрочем, конкуренты не дремлют: ещё до официального запуска Аль-Дафры в эксплуатацию Индия завершила свой мега-проект Bhadla в Раджастане, чья суммарная мощность достигла 2245 МВт. Бхадла – это огромный солнечный парк, разбитый на несколько этапов строительства с 2015 по 2020 год, он раскинулся на площади около 56 км² песчаной пустыни. Таким образом, по территории индийский проект почти втрое превышает Аль-Дафру, хотя по установленной мощности превосходит ненамного. В 2024 году пальму первенства по мощности на время перехватила Китайская Народная Республика: в провинции Синьцзян была подключена к сети станция Midong мощностью 3500 МВт, ставшая крупнейшей действующей СЭС в мире на тот момент. Но и это достижение блекнет перед долгосрочными планами: в китайской провинции Цинхай развивается гигантский комплекс Gonghe / Талатан – уже сейчас там функционирует около 15,6 ГВт солнечных электростанций, разбросанных по территории в 420 км². Для сравнения, это примерно равно площади большого города, покрытой солнечными батареями. Эти примеры показывают, что масштаб проектов ВИЭ стремительно растёт во всём мире, и Аль-Дафра – яркий представитель новой эры солнечных гигантов.
Если сравнивать технологии, используемые на крупнейших солнечных электростанциях, то видно много общего с Аль-Дафрой. Практически все новые мегапроекты – будь то на Ближнем Востоке, в Индии или Китае – переходят на двухсторонние кремниевые модули и оснащаются системами автоматического слежения за солнцем. Без этих решений трудно достичь высокой эффективности на больших площадях. Тем не менее, у Аль-Дафры есть и своё ноу-хау, которое пока применили не везде: это масштабная роботизированная система очистки панелей. Многие крупные солнечные фермы мира по-прежнему полагаются на ручную очистку или периодическую влажную мойку, тогда как в Аль-Дафре специальные роботы ежедневно поддерживают чистоту без воды и людей. Благодаря этому станция в ОАЭ добивается стабильной генерации даже в пыльном климате, тогда как, например, индийской Бхадле или китайскому Тенгеру (≈1500 МВт) приходится учитывать снижение мощности из-за песка. Можно ожидать, что опыт Аль-Дафры по автоматизации обслуживания будет перенят и на других объектах – ведь чем больше площадь панелей, тем важнее их бесперебойная работа.
Отдельного внимания заслуживает экономика крупнейших солнечных проектов. Здесь Аль-Дафра снова выступила рекордсменом: её тариф $0,0135 за кВт·ч (1,35 цента) на момент заключения контракта стал самым низким в мировой истории. Предыдущий рекорд (в Катаре) был чуть выше – ~$0,0156/кВт·ч, а благодаря тендеру в Абу-Даби планка опустилась ещё на ~14%. С тех пор цены продолжили падать: уже в 2021 году в Саудовской Аравии была зафиксирована заявка около $0,0104 за кВт·ч, то есть почти 1 цент. Такие невероятно низкие стоимости стали возможны благодаря масштабному производству панелей, удешевлению технологий и жёсткой конкуренции за проекты. Крупнейшие солнечные электростанции сегодня – это не только инженерное достижение, но и финансовое. Они доказали, что возобновляемая энергия может быть крайне выгодной. Помимо снижения цен, в новых проектах появляются и технологические новшества: некоторые гигантские солнечные парки комбинируют фотоэлектрику с другими источниками энергии. К примеру, китайская станция Huanghe (2,2 ГВт) интегрирована в единую систему с гидроэлектростанцией для балансировки выработки. В других случаях рядом с солнечными модулями устанавливают крупные батарейные хранилища, чтобы сгладить колебания выдачи энергии. ОАЭ тоже смотрят в будущее: после Аль-Дафры уже объявлены новые проекты – еще одна 1,5 ГВт солнечная ферма Al Ajban (Абу-Даби) и расширение солнечного парка Mohammed Bin Rashid в Дубае, где планируется применение накопителей. Мир возобновляемой энергетики стремительно развивается, и Аль-Дафра вписала своё имя в книгу рекордов. Этот проект показал, как сочетание инноваций и политической воли может воплотить в жизнь крупнейшую электростанцию, ловящую лучи солнца – на благо экономики и экологии всего региона.