Звезда по имени Солнце…

Звезда по имени Солнце…
2499

Перспективы солнечной энергетики

В прошлом веке модным было интеллектуальное течение, апологеты которого почитали Солнце как начало всего сущего, источник энергии и мысли. Течение основывалось на множестве древних культов, в том числе и славянской традиции солнцепоклонства… Тогда это выглядело одиозным и заумным увлечением.

Но сегодня человечество как никогда близко подошло к научной, технологической и экономической возможности практического овладения солнечной энергией, при этом в промышленных масштабах, да таких, что перспективы солнечной энергетики могут впечатлить даже фантаста.


В XXI веке усилия человечества по поиску недорогого способа напрямую — без угля, газа, нефти, воздушных потоков — извлечь из света Солнца необходимую энергию привели к масштабным результатам.

Благодаря господдержке проектов возведения солнечных электростанций (далее — СЭС), инвестициям в перспективные научно-технические разработки, направленные на удешевление и доступность инженерных решений, сегодня солнечные технологии развиваются высочайшими темпами, сравнимыми разве что со стремительным рывком ІТ-технологий на рубеже столетий.

И если в начале пути солнечная энергетика не могла обойтись без субсидий и господдержки, то сейчас технологии производства электрической энергии из солнца становятся все более конкурентоспособными.

В результате мировые темпы роста мощностей СЭС (почти 50% ежегодно) значительно превышают темпы развития других традиционных и альтернативных источников энергии. И хотя сейчас доля ее в мировом потреблении составляет около 1%, при сохранении нынешних темпов развития уже через 12 лет мощности СЭС было бы достаточно для удовлетворения всей потребности землян в электроэнергии (без учета прироста потребления).

При этом наблюдаемая с начала века тенденция свидетельствует об опережении расчетных прогнозов реальной действительностью: в 2006 г. International Energy Agency (IEA) прогнозировало достижение к 2030 г. суммарной мощности гелиостанций 87 ГВт, но этот уровень был превзойден уже в 2012 г.

Базовый прог­ноз, сделанный IEA в 2009 г., предполагал достижение к 2030 г.  уровня в 208 ГВт солнечных мощностей, но уже в 2015-2016 гг. он будет превышен (в мире уже построено почти 200 ГВт мощностей). Ныне IEA говорит о вероятном достижении уровня в 500 ГВт к 2020 г. Будет ли действительность опережать скрупулезно готовящиеся прогнозы? Может быть!

Оценки аналитиков сходятся
в том, что даже при теперешней себестоимости СЭС в условиях конкуренции с традиционным энергоснабжением (имеющим, безусловно, экономические и ресурсные пределы и “узкие места”) потребность некоторых рыночных ниш, где солнечная энергия уже экономически выгоднее всех других, поэтому неудержимо стремится их заполнить, в 3-5 раз превышает имеющиеся установленные мощности СЭС. При этом нужно помнить об интенсивных научных разработках по удешевлению производства солнечной энергии.

Средняя цена построения солнечной электростанции ежегодно уменьшается. Согласно отчету Международного агентства возобновляемой энергетики (IRENA), стоимость электроэнергии, получаемой из возобновляемых источников энергии (ВИЭ), в мировых масштабах приближается к стоимости углеродной (из отчета: стоимость электроэнергии, производимой из нефти, газа, угля, составляет 4,5-14 центов за 1 кВт•ч, в то время как, например, для солнечной и ветровой энергетики достижимыми являются 5-8 центов за 1 кВт•ч).

(Одним из показательных примеров, как ни удивительно, может послужить ситуация в такой богатой углеродами стране, как ОАЭ, которая, вопреки представлениям о ней, ставит перед собой задачу достичь доли ВИЭ в энергобалансе страны, как минимум, в 5% к 2020 г. и апеллирует при этом именно к экономической составляющей солнечной энергетики — стоимость 1 Вт с $7 в 2008 г. снизилась до $1,5 в 2014 г. Солнечная электростанция в ОАЭ мощностью 100 МВт может гарантировать поставку электроэнергии по фиксированному на 25 лет тарифу в $0,06 за 1 кВт•ч, что сопоставимо в том регионе с ценой на электроэнергию, получаемую от газовых станций.)

Еще одно важное преимущество, стимулирующее правительства развитых стран поощрять использование солнечных технологий, — это защита экологии. По этому параметру с Солнцем весьма трудно конкурировать традиционным источникам энергии.

Заботясь о чистоте окружающей среды (особенно после ряда резонансных аварий на АЭС), правительства разных стран разрабатывали и внедряли множество программ, рассчитанных как на отдельные домохозяйства, так и на весьма крупные предприятия, практиковали выделение беспроцентных долгосрочных кредитов на покупку и установку оборудования, бесплатное его регулярное обслуживание.

Достаточно вспомнить успешные программы “1000000 солнечных крыш” в США и “1000 солнечных крыш” в Германии. Эти страны — признанные лидеры в области внедрения солнечной генерации.

(Громадными шагами осваивает солнечные технологии Китай — в Поднебесной вновь подняли ставки в сфере солнечной генерации и намерены вводить в эксплуатацию в 2016-2020 гг. ежегодно по 20 ГВт мощностей СЭС.
По оценкам Национальной энергетической администрации Китая, на конец июня 2015 г. в целом за весь предыдущий период уже установлено 35,8 ГВт солнечных фотоэлектрических модулей, при этом 7,7 ГВт из них — за первую половину 2015 г.!

Это уже второй рывок в этой сфере (первым было решение ввести 23,1 ГВт в течение 2015 г.). И хотя традицион­ная энергия в Китае дешевле солнечной, одним из главных соображений для такого интенсивного развития технологий СЭС в стране является именно экологический аспект.)

Следует отметить, что и Украина находится в мировом тренде стимулирования развития солнечной энергетики. Это выражается хотя бы в том, что уровень установленного правительством “зеленого” тарифа на солнечную энергию остается привлекательным среди стран, развивающих технологии СЭС (даже после его снижения в связи с принятием Закона №514 “О внесении изменений
в некоторые Законы Украины относительно обеспечения конкурентных условий производства электроэнергии из альтернативных источников”).

Этот фактор, наряду с неизменностью правил, единожды установленных и остающихся таковыми для уже построенных и введенных в эксплуатацию объектов СЭС, — весьма важные условия успешного инвестирования в развитие инфраструктуры солнечной энергетики.

А ведь речь может идти не только о построении и обслуживании крупных или индивидуальных гелиостанций, это еще и производство фотоэлементов, комплектующих (батарей, инверторов и пр.), возможный экспорт их, а так-же перспективные научные и инженерно-технические исследования, для чего у Украины уже сейчас есть мощная научно-производственная база.

В сельском и тепличном хозяйстве, в сфере телекоммуникаций, на транспорте использование современных технологий на базе солнечных батарей является наиболее экономически выгодным или вообще единственно доступным способом автономного энергоснабжения.

Во многих регионах Украины уже нормой стали частые отключения электроэнергии, что для мелкого фермера, производителя или торговца опасно или даже губительно. К сожалению, сегодняшнее неустойчивое положение государства в целом, военная угроза, разделение линией фронта Объединенной энергетической системы Украины легко могут привести к повсеместной нестабильности энергоснабжения.

Кроме того, опережающими темпами развивается потребительская инфраструктура в регионах, где еще нет или в принципе нерентабельно возводить линии электропередачи. Во всех этих ситуациях солнечные системы энергоснабжения незаменимы.

Но главное это то, что в перспективе солнечная энергетика, конечно же, будет обеспечивать заметную долю в мировом производстве электроэнергии. Общая мощность производящих электроэнергию солнечных установок в мире уже превышает 180 ГВт.

А согласно упомянутым выше прогнозам IEA, а также крупнейшей консалтинговой компании HIS, уже к 2020 г. суммарная установленная мощность солнечных электростанций в мире сможет приблизиться к 500 ГВт. Таким образом, рынок за ближайшие пять лет вырастет на 177%,
а средний ежегодный объем ввода новых мощностей на солнечной энергии составит около 64 ГВт, или 48%, ежегодно.

Три основных фактора обусловливают постоянное возрастание привлекательности и выгодности СЭС: 1) неуклонное снижение цен на солнечные батареи; 2) увеличение КПД солнечных модулей на 2-4% ежегодно; 3) сокращение масштабов и мощностей СЭС, в результате чего уменьшаются удельные затраты на производство 1 кВт•ч.

В глобальном масштабе только в 2015 г. мощности солнечных установок могут возрасти на 25-30% по сравнению с прошлым годом. Это необычайно стремительный прирост. По данным Mercom Capital Group, полученным за первую половину года, можно ожидать достижения мирового прироста на 57,4 ГВт по итогам 2015 г.

По оценкам экспертов IEA, до 2050 г. произведенная СЭС электроэнергия может обеспечить 20-25% потребностей человечества, что приведет к уменьшению выброса углекислого газа на 6 млрд т ежегодно. Энергетические прогнозы преимущественно сходятся в том, что в XXI веке именно солнечная энергетика может стать одним из основных возобновляемых источников энергии.

А в целом альтернативные источники энергии к 2050 г. могут полностью заменить традиционные. Как подсчитали эксперты Greenpeace, необходимые для этого инвес­тиции с лихвой будут покрыты в будущем за счет сокращения расходов на традиционное топливо.

Объем ежегодных необходимых капиталовложений составит около $1 трлн, но при этом экономия, обусловленная тем, что ВИЭ не требуют топлива, будет достигать примерно $1,07 трлн в год. Также в Greenpeace сообщают, что даже одной солнечной энергетике под силу создать больше рабочих мест, чем обеспечивает сегодня, например, вся угольная промышленность.

На производстве фотоэлектрических систем к 2030 г. будут заняты около 10 млн человек. (Немного фантастики: американские ученые приводят очень прос­тое, но весьма впечатляющее сравнение: если бы человечество с той же скоростью, с какой истребляет леса, строило на таких же площадях солнечные электростанции, то через три года можно было бы вырабатывать на этих гелиостанциях электричество в объемах, достаточных для удовлетворения потребностей всей планеты.

Учитывая прог­нозные данные относительно потребления электроэнергии до 2030 г. эксперты Land Art Generation Inititative подсчитали, что в ближайшие 15 лет для полного обеспечения человечества энергией потребовались бы вместо станций на всех традиционных источниках (нефть, газ, уголь, атом, вода и пр.) гелиостанции площадью всего 496805 кв.км, что эквивалентно территории суши такой страны, как, например, Испания. Всего 1% площадей имеющихся на Земле пустынь достаточен для производства с помощью СЭС всей нынешней мировой потребляемой электроэнергии.)


В Украине достаточно благоприятные условия для использования именно солнечной энергии, годовой потенциал эквивалентен 6 млн т условного топлива, достаточного для замещения 5 млрд куб.м природного газа.

В течение трех лет мощности гелиостанций в Украине увеличивались на 85-90% ежегодно в основном благодаря благоприятному климату, стабильным инвестиционным условиям, а также одному из наиболее привлекательных в мире “зеленых” тарифов.

Весьма важным, знаковым для украинского рынка солнечной энергии стало принятие Закона №514, согласно которому увеличена с 10 кВт до 30 кВт допустимая установленная мощность для солнечных установок частных домохозяйств, что предоставляет возможность массовой их установки и,

что главное, предусмотрена несложная процедура продажи частным домовладельцем излишков энергии в сеть по “зеленому” тарифу, что позволяет, по подсчетам специалистов, в течение примерно 10 лет полностью компенсировать все понесенные затраты.

Поскольку срок службы современных солнечных батарей составляет 25-30 лет — начинание имеет все перспективы приобрести надлежащую популярность.
Последние новости: