Сила света. Подводные камни и перспективы развития солнечной энергетики

Сектор солнечной энергетики признан самым быстроразвивающимся. Ежегодный прирост мощностей электрических солнечных станций составляет в среднем 50%. Уже на сегодняшний день солнечная энергетика в стоянии обеспечить в районе 3% общемировой потребности человечества в электроэнергии. По расчетам ученых, к 2050 году рынок солнечной энергетики сможет покрывать 20-25% общемировых нужд в электрической энергии.

Интересный факт. Для постройки солнечной электростанции (СЭС) мощностью на 1 (ГВт) требуется вывести из общего пользования прядка 20 квадратных километров земли. Именно по этой причине солнечные электростанции разворачиваются только в тех районах, в которых имеются непригодные для сельского хозяйства земли. СЭС чаще всего строят на территории карьеров, прибережных морских и океанических солончаках, пустынях, в горах и даже в воздухе (на гелиевых подушках).

Нужно отдельно отметить, что задумка солнечных электростанций не является новой. Рабочие технологии солнечной энергетики появились еще в 70-80 годах XX века. Но каждый квадратный метр прототипа стоил столько, что проще было предусмотреть в бюджете деньги на заказ обычного электричества на десятки лет вперед.

Сегодня же ситуация существенно изменилась. Научно-технический прогресс позволил удешевить производство фотоэлектрических компонентов в сотни раз. Конечно, солнечная электроэнергия по сей день остается достаточно дрогой. Сегодня электричество солнечных станций обходится в 2-3 раза дороже тепловой или атомной электроэнергии. Но тенденция в снижении стоимости солнечного электричества все же наблюдается. Ежегодно электричество из Солнца становится доступнее примерно на 4%. По расчетам ученых, уже к 2020 году себестоимость солнечной и тепловой энергии сравняется, что позволит приступить к массовой реализации проектов по постройке СЭС.

Кстати, ниже по тексту будет проведен небольшой анализ рынка солнечных батарей.

Анализ рынка солнечных батарей

Чем так привлекательна солнечная энергетика?

Если не брать в учет главный козырь СЭС (неиссякаемую и бесплатную солнечную радиацию), сектор солнечной энергетики имеет не так уж и много плюсов. В перечне главных достоинств СЭС можно отметить:

  • Отсутствие вредных выбросов
  • Неприхотливость в сервисном обслуживании
  • Долгий срок службы фотоэлементов

Два последних пункта делают область солнечной энергетики очень привлекательной для инвестиций. Инвесторы называют вложение денег в рынок солнечной энергетики «бизнесом без проблем». В солнечных пластинах нет трущихся элементов, что позволяет вычеркнуть расходы на обслуживание и ремонт из списка регулярных издержек. Если ветровые и гидравлические электростанции нуждаются в плановом обслуживании и капитальных ремонтах, то СЭС более привлекательны в этом плане.

Срок службы рядовой солнечной панели составляет минимум 30 лет. Модели премиального класса и вовсе готовы отрабатывать по 50 лет. Технологии солнечной энергетики позволят пользоваться построенной электростанцией нескольким поколениям граждан.

Не нужно забывать и про ощутимую пользу для экологии. Одна солнечная станция суммарной мощностью 200 (МВт) позволяет сократить выброс углекислого газа (СО2) в атмосферу Земли на 300 тыс тонн ежегодно. Ученые рассчитывают, что массовая глобализация СЭС позволит сократить к 2050 году выброс углекислого газа на 40%.

Солнечная станция

Что по поводу подводных камей?

Конечно, не обошлось в секторе солнечной энергетики и без серьезных проблем, многие из которых не находят сегодня рационального решения.

  1. Камнем преткновения массового внедрения СЭС является высочайший уровень технической сложности производства и внедрения фотоэлектрических компонентов. Этот момент оказывает ощутимое влияние на конечную цену. Элементы солнечной электростанции стоят очень дорого. К примеру, проект постройки СЭС мощностью на 200 (МВт) оценивается в 200 млн евро. То есть за каждый МВт заказчику придется выложить 1 миллион евро. Ежегодно подобная станция (200 МВт) позволит обслуживать не больше 100 000 частных абонентов.
  2. Срок окупаемости проекта СЭС тоже весьма большой. Инвестиционные вложения в рынок солнечной энергетики начинают давать прибыль только с 7-10 года работы солнечной электростанции. Но этот момент не так сильно и отпугивает финансистов, так как сфера солнечной энергетики стабильна и надежна.
  3. Любая солнечная электростанция представляет собой полностью автономный источник энергии. То есть фотоэлектрические компоненты обязательно должны работать в паре с устройством аккумуляции энергии. Дело в том, что ночью СЭС не в состоянии вырабатывать электричество, что создает гигантский «прогиб» в энергетическом балансе региона. В ночное время солнечная электростанция питает абонентов от аккумулятора. Вопрос качественного запаса электроэнергии не находит на данном этапе развития научно-технического прогресса должного решения.
  4. Не стоит забывать и о проблеме утилизации изношенных фотоэлементов. В солнечных пластинах находится кадмий, который способен нанести экологии значительный урон. Работы по улучшению технологий солнечных батарей и поиску замены кадмию ведутся, но до конца данный вопрос остается так же нерешенным.
  5. Специалисты отмечают, что установка СЭС теоретически может нарушить микроклимат региона. Чтобы не допустить экологической катастрофы, сектор постройки СЭС ограничен строгими квотами. На долю солнечного электричества в общемировой энергетике готовы выделить не более 25%.

Солнечная энергетика

Производители компонентов СЭС

Вот небольшой анализ рынка солнечных батарей. Лидером производства солнечных батарей является, конечно же, Китай. Передовиком отрасли уже много лет подряд остается компания из Поднебесной Yingli. Ближайшим конкурентом этой торговой марки является фирма из США First Solar.

Развивающиеся страны, в число которых входит и Украина, не рискует выводить на рынок солнечных батарей свои собственные продукты. Все дело в высочайшем уровне конкуренции. Альтернативы китайским и американским батареям на сегодняшний день практически нет. Продукция зарубежных компаний на прядок дешевле и на порядок качественней, чем отечественные аналоги. Этот момент учитывается при проведении тендеров на закупку оборудования. Такие сервисы национальных закупок как Prozoro всегда оттают предпочтение наиболее дешевой и наиболее качественной продукции. Отечественные компании не в состоянии сегодня конкурировать с зарубежными фирмами.

Единственное, что могут предложить отечественные компании, так это комплектующие для создания каркасов, опор и проводящей электричество инфраструктуры. Данный сектор производства не такой уж и маленький, он тоже должен учитываться при анализе рынка солнечных батарей.

Технологии солнечной энергетики

Вывод

Солнечная энергетика является не просто перспективной отраслью. Данный сегмент рынка стоит вровень с водородной энергетикой. Именно этим отраслям ученые и отводят ведущую роль  в формировании облика технологий будущего.

Как отмечают эксперты, энергетики из Украины хотят добиться к 2020 году показателя в 11% использования солнечной энергии из общегосударственного объема производимого в стране электричества.