10.05.2017
Годовой потенциал солнечной энергии значительно превосходит существующие на данный момент объемы ее потребления. Однако общечеловеческой глобальной целью является максимальное применение энергии солнца. Солнечная энергия нам нужна в таком объеме, чтобы удовлетворить значительную часть мирового спроса на электроэнергию. На данный момент мы достаточно далеки от реализации этой цели.
В связи с этим ученые из Департамента энергетики США Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), а также их коллеги из аналогичных институтов в Японии и Германии, наряду с другими исследователями в университетах, а также ведущими специалистами в промышленности, оценили потенциал, которым обладают существующие солнечные фотоэлектрические панели, и наметили пути развития, которые позволят в ближайшем будущем достичь максимума в плане использования потенциала солнца. Результаты совместного труда ученых приведены в работе «Масштабы Фотогальваники: пути достижения и проблемы».
В марте 2016 года в Германии произошла встреча пятидесяти семи экспертов в области возобновляемой энергетики. Состоялся сбор Глобального альянса солнечной энергии Научно-исследовательских институтов (GA-SERI). На встрече ученые обсуждали, какие именно инициативы и технологии необходимы для значительного расширения использования солнечной энергии, в течение следующих нескольких десятилетий.
«Когда мы собрались вместе, обсуждая этот вопрос, был достигнут консенсус в том, что глобальный переход промышленности на PV (солнечные) системы, согласно четко выверенной траектории, позволит достичь тераваттного масштаба, уже в течение следующего десятилетия», отметил ведущий специалист в этой сфере Нэнси Хаегел, директор Materials Science Центра Национальной лаборатории возобновляемой энергии.
Он добавил: «Тем не менее, достижение полного потенциала PV технологий в глобальном масштабе, в энергетической экономике, потребует постоянного, интенсивного развития в этой области науки. Привлечение глобального исследовательского сообщества для решения всех проблем, связанных с реализацией этой цели, является ключевым шагом в этом направлении».
Фотоэлектрические (PV) панели генерировали около 1 % от общего объема электроэнергии, производимой во всем мире в 2015 году. В этот показатель входили порядка 20% новых установок. Международный Солнечный Альянс поставил перед собой цель достичь по меньшей мере 3 тераватт (или 3000 гигаватт (GW) - дополнительной мощности солнечной энергии к 2030 году, по сравнению с текущей установленной мощностью в 71 ГВт.
Пока даже самые оптимистичные прогнозы недостаточно реалистично отражают фактическое развитие PV энергетики в ближайшее десятилетие. Но в работе GA-Сери абсолютно реалистичной представлена траектория установок на 5-10 тераватт PV мощностей, уже к 2030 году.
Достижение этого показателя будет реальным при условии дальнейшего совершенствования технологий и сокращения расходов. Необходимо также продолжение работы программ стимулирования расходов (компенсации первоначальных затрат на фотоэлектрические системы). Именно об этом говорится в научной статье, которая является дополнением к основной работе Нэнси Хаегел, написанной в соавторстве с Дэвидом Фельдманом, Робертом Марголисом, Уильямом Тамасом, Грегори Уилсоном, Майклом Вудхаусом и Сарой Курц из NREL.
Эксперты GA-Сери прогнозируют достижение масштаба в 5-10 тераватт PV систем к 2030 году, при условии успешного решения следующих задач:
• дальнейшего снижения стоимости PV систем, а также повышения эффективности работы солнечных модулей;
• минимизации стоимости и времени, необходимого для расширения производства и установок мощностей;
• перехода к более гибким сетям, которые смогут обрабатывать высокие уровни PV, за счет увеличения смещения нагрузки, более совершенных систем хранения энергии, или ее передачи;
• увеличения спроса на электроэнергию за счет использования ее для транспортировки, нагрева или охлаждения;
• постоянного прогресса в плане хранения энергии, вырабатываемой за счет солнца.