Перспективы солнечной энергетики vlad_gluh. Альтернативные источники энергии.
Альтернативные источники энергии

электронный журнал

Перспективы солнечной энергетики vlad_gluh.



Перспективы солнечной энергетики vlad_gluh — ЖЖ AEnergy: Се́ргей Иванович, в ми́ре бу́шуют экономические кри́зисы. В общ́ественном со́знании со́лнечная энергетика – до́рогое удовольствие для́ бо́гатых стра́н. Вы́ счи́таете сво́евременным ра́зговоры о ра́звитии со́лнечной энергетики?Пле́ханов С.: Че́ловечество по́чему-то́, не́смотря на́ кри́зисы, упорно во́звращается к идее во́зобновляемых ист́очников энергии (ВИ́Э). Ми́ровые инв́естиции в ВИ́Э до́стигли уровня 260 млрд до́лл. в 2011 г., что́ по́чти в пя́ть ра́з бо́льше 53,6 млрд до́лл., ко́торые бы́ли по́трачены в 2004 г. Есл́и исќлючить ве́рсию «экономического ма́зохизма́», при́сущего все́м фи́нансово-по́литическим элитам ра́звитых стра́н, то́ при́ходится при́знать, что́ мы́ имеем де́ло с дли́тельной, осм́ысленной про́граммой, сво́еобразным «Ма́нхэттенским про́ектом», осуществляемым це́лой гру́ппой стра́н.

АЕ: И ка́ков ре́зультат этой ми́ровой про́граммы?ПС: По́ да́нным Евр́опейской асс́оциации фо́товольтаической инд́устрии (EPIA) в 2011 г. во́ все́м ми́ре бы́ло по́дключено около 28 ГВт но́вых со́лнечных ста́нций. Су́ммарная уст́ановленная мо́щность все́х ста́нций в ми́ре до́стигла 67,4 ГВт. Су́ществующая про́грамма пре́дполагает до́стижение 20% вы́работки все́й эл.энергии из ВИ́Э в 2020 г. в 20 стра́нах ЕС. Ге́рмания на́мерена́ вло́жить 1,848 трлн до́лл. до́ 2030 г. в ра́звитие ВИ́Э, со́общает инф́ормационная слу́жба Все́мирной ядерной асс́оциации (WNA). Ге́рмания за́планировала в те́чение не́скольких ле́т осуществить “энергетическую ре́волюцию”, в ре́зультате ко́торой в це́нтре но́вой си́стемы электроэнергетики окажутся те́хнологии во́зобновляемой энергетики. К 2020 г., за́ два́ го́да до́ по́лного за́крытия сво́их атомных ста́нций, Ге́рмания хо́чет со́кратить вы́бросы па́рниковых га́зов на́ 40%, удв́оить чи́сло во́зобновляемых ист́очников энергии, что́бы вы́рабатывать 35% электричества в стра́не, и со́кратить осн́овное по́требление электроэнергии на́ 20%.АЕ: но́ ве́дь со́лнечная энергетика де́йствительно до́рога – со́лнечный кВТ·ч до́роже тра́диционного, и пра́вительства до́тируют эту ра́зницу, тра́тя на́ это бо́льшие су́ммы?ПС: Бо́юсь, ско́ро на́м при́дется ра́сстаться с этим уст́ойчивым ми́фом. Есл́и се́годня ко́нечная сто́имость «по́д клю́ч» 1 Вт в кру́пной со́лнечной ста́нции со́ставляет 2.5-2.8 €/Вт, то́ в 2020 г. она со́ставит 0.9-1.5 €/Вт, а в 2030 г. – около 0.7 €/Вт. Сто́имость вы́работанного этой ста́нцией эл.энергии со́ставляет 0.29-0.15 €/кВт·ч, к 2020 г. – со́ставит 0.07-0.17 к€/Вт·ч, а к 2030 – 0.04 €/кВт·ч. 2011 г. при́нес ре́волюционные изм́енения в сто́имости со́лнечной энергетики, Уст́ановившиеся в 2011 г. це́ны на́ 1 Вт в мо́дуле в ди́апазоне 1,00 – 1,10$ озн́ачают по́чти 40% по́нижение це́н по́ сра́внению с уровнями в 1,80$ в пе́рвом ква́ртале 2011 г. А это зна́чит, что́ ре́альная ди́намика сни́жения сто́имости со́лнечной энергии пре́взойдет при́веденные про́гнозы. Ра́венство сто́имости «со́лнечного» ки́ловатта и «тра́диционного» в не́которых ра́йонах ми́ра бу́дет до́стигнут уже в те́кущем го́ду. В це́лом же́, ра́зными сце́нариями пре́дполагается, что́ к 2020 г. в ми́ре бу́дет уст́ановлено 350-600 ГВт «со́лнечных» мо́щностей, ко́торые бу́дут вы́рабатывать 100-400 КВт·ча́с электрической энергии, а к 2030 г. – 1080–1800 ГВт, ко́торые бу́дут вы́рабатывать 200-1400 КВт·ч электрической энергии. Это озн́ачает, что́ до́ля «со́лнечного» электричества в общ́емировой вы́работке эл.энергии уже к 2020 г. со́ставит 4-7%, а в Евр́опе 12%.АЕ: И все́ же́ – единицы или да́же не́сколько де́сятков про́центов от общ́его ко́личества ми́ровой вы́работки… Ва́жно ли́ об этом го́ворить именно се́годня?ПС: А есл́и го́ворить о но́вых по́строенных мо́щностях – то́ из 55 ГВт но́вых мо́щностей, ко́торые бы́ли вве́дены в де́йствие в ЕС в 2010 г., то́ мы́ обн́аружим, что́ бо́лее 40% - 22.7 ГВт при́ходятся на́ ВИ́Э. Это уже се́рьезно. Это че́ткое опр́еделение ве́ктора ра́звития и опасно не́ за́мечать но́вого. Вспо́мните шко́льный учебник с ля́гушкой в во́де, ко́торая на́чина́ет на́греваться… Она пло́хо ко́нчила.АЕ: А ра́зве для́ ши́рокого вне́дрения не́ сле́дует по́дождать ра́звития но́вых, бо́лее со́вершенных те́хнологий пре́образования со́лнечного све́та в электричество? Это еще одн́о ра́спростра́ненное мне́ние…ПС: Ва́жно по́нять, что́ все́ эти про́гнозы ба́зируются на́ ве́щах, ко́торые се́годня ре́ально су́ществуют, Это осв́оенные про́мышленностью со́лнечные элементы на́ ба́зе кре́мния, CdTe, CIGS, GaAs/Ge, су́ществующие акќумуляторы, инв́ерторы и про́чее. Ко́нечно, те́хнический про́гресс бу́дет стре́мительно про́должаться та́кже, ка́к и пре́дыдущие 30 ле́т, но́ не́т не́обходимости жда́ть по́явления но́вых, не́виданных се́годня те́хнических ре́шений. Су́ществующие се́годня ре́шения уже фо́рмируют за́втрашнюю энергетику и отќрывают се́годня «окн́а во́зможностей». На́пример, се́годня ученые в ра́зных ча́стях ми́ра про́водят мо́делирование па́раметров гло́бальной со́лнечной энергетической си́стемы. Пре́длагается со́здать гло́бальную энергосистему из со́лнечных ста́нций, ра́вномерно ра́сположенных в экв́аториальном по́ясе Зе́мли та́ким обр́азом, что́бы ча́сть ста́нций все́гда на́ходилась на́ дне́вной сто́роне Зе́мли. Все́ электростанции до́лжны бы́ть со́единены ли́нией электропередачи с ма́лыми по́терями. При́ мо́делировании КПД со́лнечных ста́нций при́нимался ра́вным впо́лне ре́алистичным се́годня 25%. Та́кая гло́бальная со́лнечная энергетическая си́стема ге́нерирует электрическую энергию кру́глосуточно и ра́вномерно в те́чение го́да в объ́еме 17300 ТВт·ч/г., пре́вышающем со́временное ми́ровое по́требление электрической энергии. На́чало фу́нкционирования гло́бальной со́лнечной во́зможно 2050 г. В ре́зультате ре́ализации про́екта до́ля со́лнечной энергетики в ми́ровом по́треблении электроэнергии мо́жет со́ставить 60-70%, а вы́бросы па́рниковых га́зов бу́дут сни́жены в 10 ра́з.АЕ: Не́ ста́ло ли́ это на́ивными ме́чтаниями по́сле че́реды ре́волюций «арабской ве́сны»? “Sunbelt” - са́мые со́лнечные ра́йоны ми́ра – они же́ и са́мые по́литически не́стабильные…

ПС: Во́зможно, се́годня, да́. А че́рез 30 ле́т? Опасно се́годняшние ре́алии ра́спростра́нять в бу́дущее. Про́фессор Eicke Weber (гла́ва Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, во́ Фра́йбурге) на́помина́ет, что́ в 1850 г. тре́ть ВВП США́ обеспечивалось про́изводством ки́тового жи́ра. Он бы́л то́гда единственным жи́дким го́рючим ма́териалом и игр́ал, на́пример, огр́омную ро́ль при́ осв́ещении по́мещений. Спу́стя все́го де́сять ле́т эта отр́асль экономики бы́ла бу́квально сте́рта с ли́ца зе́мли, по́скольку по́явились дру́гие ре́шения.В ка́честве про́образа упомянутой си́стемы уже в се́редине 2012 г. в Ма́рокко пла́нируется за́вершение пе́рвого этапа стро́ительства со́лнечного про́екта по́д на́званием Desertec Initiative, в хо́де ко́торого пре́дполагалось исп́ользовать со́лнечную энергию пу́стыни Са́хара. Электростанция в Ма́рокко - со́оружение сто́имостью 822 млн до́лл., за́нимающее пло́щадь в 19,24 км², и вы́рабатывающее 150 МВт электроэнергии в го́д. Общ́ая уст́ановленная мо́щность все́х этапов сто́имостью 2,8 млрд. до́лл. со́ставит 500 кВт. По́лностью электростанцию пла́нируется по́строить к 2050 г. Кро́ме то́го, ест́ь не́ ме́нее со́лнечные, но́ ста́бильные Авс́тралия, Ка́лифорния.АЕ: За́чем еще на́до ра́звивать со́лнечную энергетику?

ПС: Это це́лый «па́зл» вза́имозависимых и вза́имодополняющих со́ображений. Элиты ра́звитых стра́н по́нимают, что́ со́лнечная про́мышленность – си́льный мо́тор для́ те́хнической, те́хнологической, экономической мо́дернизации. Го́сударство, ра́звивающее со́лнечную про́мышленность, по́лучает в ка́честве «бе́сплатного бо́нуса» ли́дерствоСолнечная энергетика сегодня. Перспективы солнечной энергетики в России и в мире. в электронике, во́енной те́хнике и др. жи́зненно ва́жных для́ инт́ересов го́сударства обл́астях. Ми́нистерство обороны США́ су́щественно увеличивает ра́сходы на́ аль́тернативные ист́очники энергии – к 2030 г. они пре́высят 10 млрд до́лл. в го́д. Ежегодные во́енные ра́сходы на́ экологически чи́стую энергетику с 2006 по́ 2009 г. уже вы́росли на́ 300%, с 400 млн до́лл. до́ 1,2 млрд до́лл.В 2010 г. Пе́нтагон по́тратил на́ энергию, в т.ч. на́ обеспечение во́енных ба́з,15,2 млрд до́лл. Со́гласно да́нным Pew Charitable Trusts, американская арм́ия по́требляет бо́лее 47 млн л не́фти в су́тки, что́ вы́ше ежедневного по́требления энергии Гре́цией. Но́ уже к 2025 г. пла́нируется 25% этого ко́личества по́лучать из во́зобновляемых ист́очников.Вто́рое со́ображение - со́лнечная энергетика – кру́пный ра́ботодатель. Бла́годаря ра́звитию аль́тернативной энергетики, в по́следние го́ды в Ге́рмании со́здано бо́лее 300 ты́сяч но́вых ра́бочих ме́ст. Со́лнечная энергетика мо́жет обеспечить ра́боту, ка́к вы́сококвалифицированных ка́дров (пла́нирование, ме́неджме́нт, на́учные ра́зра́ботки), та́к и про́сто ква́лифицированных ра́бочих (уст́ановка, се́рийное про́изводство). К 2030 г. в ми́ре во́зможно со́здание 2.6 – 3.5 млн ра́бочих ме́ст/го́д в фо́тоэнергетике.АЕ: А ест́ь ка́кие-ли́бо еще «зе́мные» се́годняшние при́чины, по́ ко́торым на́до ра́звивать со́лнечную энергетику?

ПС: - ка́к то́лько фо́тоэнергетика ста́ла про́бивать се́бе до́рогу в ми́р «бо́льшой» электроэнергетики, вскрылись про́блемы, при́сущие тра́диционной электроэнергетике. Огр́омная про́блема тра́диционной электроэнергетики за́ключена в не́равномерном гра́фике на́грузки, ка́к су́точном, та́к и го́довом. Мо́щность электросети до́лжна ра́ссчитываться на́ ча́сы “пи́к”, а в ост́альное вре́мя энергия ост́ается не́востребованной. Со́временная «ту́рбинная» электроэнергетика не́ обл́адает ги́бкостью. Ту́рбины не́льзя вклю́чать и ост́анавливать ко́гда угодно. Это при́водит к не́обходимости су́щественного за́вышения общ́их мо́щностей. В фо́тоэнергетике про́блема усугубляется еще и 100%-но́й (но́чь-де́нь) ва́риацией мо́щности. Но́ сло́жение дву́х «ми́нусов» при́ исп́ользовании в единой энергосистеме да́ет не́ожиданный «плю́с». В кру́пных стра́нах уже се́годня во́зможно исп́ользование ко́мбинированной электросети, в ко́торой по́требители электроэнергии ра́спределены по́ ча́совым по́ясам, в ре́зультате че́го энергия пе́редается в те́ ра́йоны, где́ на́ступает пи́к по́требления из те́х ра́йонов, где́ све́тит ярќое со́лнце. Ко́нтуры та́кой единой «умн́ой» энергосистемы, со́зданной бе́з изб́ыточных мо́щностей, се́годня то́лько про́рабатываются, но́ они ви́дны.АЕ: Со́лнечная энергетика в ма́ссовом со́знании асс́оциируется с жа́ркими стра́нами. Ро́ссия – па́смурная стра́на… ПС: Да́вайте по́пробуем отќазаться от взгляда жи́теля Мо́сквы или Са́нкт-Пе́тербурга. Во́-пе́рвых, в Ро́ссии ест́ь сво́й «sun-belt» - це́почка ра́йонов, пе́рспе́ктивных с то́чки зре́ния со́лнечной инс́оляции (Се́верный Ка́вказ, Си́бирь, Да́льний Во́сток). За́метим, что́ эти же́ ра́йоны кра́йне ва́жны для́ го́сударства по́ це́лому ря́ду дру́гих при́чин. Для́ их ра́звития про́сто на́прашивается отд́ельная про́грамма… Во́-вто́рых, со́лнечная энергия мо́жет бы́ть во́стребована в до́статочно не́ожиданных про́явлениях. Та́к, американские ученые из Университета Арќанзаса пре́дложили в 2011 г. исп́ользовать со́лнечную энергию для́ за́щиты взле́тно-по́садочных по́лос от за́мерза́ния – кра́йне акт́уальный во́прос для́ аэропортов Си́бири. В на́стоящее вре́мя си́стема пре́дставлена в ви́де обр́азца дву́хслойного участка взле́тно-по́садочной по́лосы. Ни́жний сло́й пре́дставляет со́бой мо́нолитную пли́ту ра́змером 6,1 на́ 7,3 м из не́проводящего те́пло бе́тона. Ве́рхний сло́й со́стоит из две́надцати па́нелей, ка́ждая из ко́торых имеет ра́змеры 1,2 на́ 3 м. Ра́сположенная ря́дом уст́ановка с фо́тоэлектрическими элементами пре́образует со́лнечный све́т в энергию, со́храняет ее в акќумуляторах, а за́тем по́дает пи́тание на́ электроды, встроенные в те́плопроводящие па́нели. Ре́зультаты пе́рвых исп́ытаний си́стемы по́казали, что́ те́плопроводящие бе́тонные па́нели во́ мно́го ра́з бы́стрее ра́стапливают ле́д, че́м это мо́жно сде́лать с по́мощью су́ществующих се́годня ме́тодов.АЕ: Что́ все́ это озн́ачает для́ Ро́ссии, в ко́торой до́ля со́лнечной энергетики се́годня со́ставляет до́ли про́цента? ПС: Пре́дставляется, что́ се́годня окр́ужающая на́с де́йствительность со́здала «окн́о во́зможностей», ко́торого не́ бы́ло еще 5 ле́т на́зад. Это озн́ачает, что́ по́дходы к ра́звитию энергетики (и экономики в це́лом) на́до пе́ресматривать се́годня. В бу́дущем ми́ре не́ ну́жно бу́дет сто́лько ста́ли для́ га́зо-и не́фтепроводов, а та́кже ту́рбин. Но́ ну́жны бу́дут кре́мний, ге́рманий, сте́кло, инд́ий. Это опр́еделяет изм́енения и в стру́ктуре экономики и в ры́нке тру́да. Ну́жны бу́дут фи́зики, те́хнологи, спе́циалисты-мо́нтажники. Ко́гда мы́ го́ворим о 25 млн. ра́бочих ме́ст, ко́торые ну́жны за́втрашней Ро́ссии, мы́ до́лжны по́нять, что́ эти ра́бочие ме́ста ну́жны для́ за́втрашней стру́ктуры энергетики и экономики. И еще один ва́жный вы́вод. В 2009 г. ра́споряжением Пра́вительства РФ бы́ли утв́ерждены «Осн́овные на́правления го́сударственной по́литики в сфе́ре по́вышения энергетической эфф́ективности электроэнергетики на́ осн́ове исп́ользования во́зобновляемых ист́очников энергии на́ пе́риод до́ 2020 го́да», в ко́торых уст́анавливаются что́ объ́ем про́изводства электрической энергии с исп́ользованием ВИ́Э в 2020 г. до́лжен до́стичь 4,5% . В све́те вы́шесказанного, пре́дставляется, что́ это не́ ориентир ра́звития, а ско́рее де́зориентация. Со́здаваемый ры́нок аль́тернативной энергетики – огр́омный ми́ровой ры́нок. Это но́вые де́сятки и со́тни ми́ллионов ра́бочих ме́ст. Не́участие в этом про́цессе Ро́ссии ли́шает ее не́обходимых ра́бочих ме́ст. Мы́ ост́аемся вне́ го́нки за́ энергоэффективностью. Мы́ ста́новимся все́ бо́лее не́конкурентными. Хо́тя в Ро́ссии фо́рмируется по́нимание, что́ по́тенциал сы́рьевой экономики исс́якает, на́ уровне го́сударственной по́литики не́т по́ка ко́нкретных ша́гов по́ фо́рмированию не́обходимых ме́ханизмов. Для́ при́мера - в фе́врале с.г. Ми́нэнерго ра́зослало по́ пра́вительству про́ект ко́мплекса ме́р сти́мулирования электрогенерации на́ осн́ове ВИ́Э. Осн́овное пре́дложение Ми́нэнерго в то́м, что́ пре́длагается осуществлять по́ддержку ге́нерирующих объ́ектов, ра́ботающих на́ ВИ́Э, че́рез ры́нок мо́щности, а не́ че́рез «зе́леный та́риф», ка́к в бо́льшинстве стра́н, в.т.ч. у на́ших не́ са́мых бо́гатых со́седей – Укр́аины, Ка́захстана. По́добный по́дход, по́ мне́нию Ми́нэнерго, «по́зволит сни́зить со́циальную на́грузку и инв́естиционные ри́ски». Ду́мается, что́ ВИ́Э с ко́леблющимися по́казателями про́изводства (со́лнечные ста́нции) вря́д ли́ по́лучат хо́ть ка́кое-ли́бо пре́имущество. Это озн́ачает, что́ со́здания по́-на́стоящему эфф́ективного ме́ханизма ра́звития со́лнечной энергетики да́же не́ пла́нируется. Бли́жайшие 10-15 ле́т в этом смы́сле ста́нут ва́жнейшими. Есл́и мы́ ост́анемся с 4.5% ВИ́Э к 2020 г. – мы́ бе́знадежно отс́танем.АЕ: Се́ргей Иванович, бо́льшое спа́сибо за́ ра́зговор.
Альтернативное мнение на перспективы солнечной энергетики через 40 лет

Статьи

  • Солнечная энергетика сегодня. Перспективы солнечной энергетики в России и в мире.
  • Перспективы развития солнечной энергетики
  • Альтернативное мнение на перспективы солнечной энергетики через 40 лет
  • Перспективы солнечной энергетики в мире Школа для электрика все об электротехнике и электронике
  • К вопросу о солнечной энергетике и о новом технологическом укладе
  • Перспективы солнечной энергетики
  • ВИЭ наступают рекорды ветрогенерации и проблемы солнечной энергетики . Цифровая подстанция
  • Состояние и перспективы развития солнечной энергетики . Статья в журнале Молодой ученый
  • Новости солнечной энергетики — Sun Shines — Солнечная энергетика
  • Перспективы использования солнечной энергии