Гелиоэнергетика – популярная и активно развивающаяся отрасль. Из-за перспективности ней приковано внимание журналистов и общественности. Новости солнечной энергетики не перестают удивлять. Каждое сообщение делает нас на шаг ближе к мечте этично и эффективно получать, а также использовать энергию солнца.
«Солнечные крыши» в Калифорнии и в других точках земного шара
Калифорния – благодатный штат США, из которого новости солнечной энергетики появляются с завидной частотой. Там собираются ввести новое правило, касающееся энергетических стандартов. Строителей новых домов могут обязать оборудовать эти дома солнечными панелями. Все без исключения. А с 2020 года каждый дом в Калифорнии, многоквартирный или частный, тоже будет обязан устанавливать такие панели. Сейчас лишь 20% новых жилых строений оборудуются солнечными батареями.
Специалисты уверены, что сейчас США в состоянии обеспечить себя энергией на 80% за счет ветряков и гелиопанелей. Оставшиеся 20% преодолеть будет очень сложно из-за основной проблемы альтернативной энергетики, связанной с хранением энергии. За последние 5 лет с помощью солнечных панелей стали получить на 1378% больше электроэнергии. В стране в сфере гелиоэнергетики трудится в 2 раза больше людей, чем в угольной, и в 5 раз больше, чем в ядерной энергетике. В плане создания рабочих мест именно эта сфера растет в стране быстрее всего.
В начале 2018 года компания Tesla (Solar City) начала поставлять свои солнечные крыши (Solar Roof) широкой публике в Нью-Йорке. До этого установки проводились только в домах сотрудников «Теслы». Заявлено, что установки, генерирующие энергию для дома, стоят дешевле обычных кровельных материалов – по закупке и монтажу – и служат в два раза дольше. Один активный элемент черепицы стоит $42, неактивный $11, зато батарея Powerwall для хранения обойдется в $5500. Последнюю можно купить в рассрочку.
Японский автопроизводитель Nissan тоже решил попасть в новости солнечной энергетики. Компания по примеру Теслы выходит на рынок домашних солнечных панелей и аккумуляторов. Она уже выпустила первые партии панелей для крыш на британский рынок. Пакет из 6-ти батарей стоит $5,2 тыс., а вместе с аккумулятором на 4 кВт – $10,3 тыс. Это немного дешевле, чем у Теслы. В последнее время солнечные панели на крышу ставят даже там, где солнца не так уж много, ведь они способны работать и в пасмурную погоду. На севере Великобритании, где мало солнечных дней, зимой световой день длится 16 часов. Там энергия солнца дает возможность экономить до 75% электроэнергии.
Немецкая компания SolteQ тоже выпустила «солнечную» крышу из солнечной черепицы по стоимости обычной. Она защищает дом от непогоды, красиво выглядит и служит 50 лет. При этом генерирует энергию и тепло. Первостепенная задача компании – не заработок, а забота о будущем и вклад в чистоту планеты.
В США солнечные панели используют на крышах не только домов, но и грузовиков. По исследованиям Североамериканского совета по эффективности грузоперевозок, это эффективно помогает подзаряжать системы грузовиков (рефрижераторные, подъемные, контроля микроклимата и другие).
Колоссальный солнечный парк в Индии и самая большая СЭС в Саудовской Аравии
Новости солнечной энергетики будут неполными без упоминания Индии и ее стремления улучшать альтернативные энергоисточники. Компания Indian Railways планирует оборудовать крыши всех пассажирских вагонов солнечными панелями. Но не это самое любопытное. В штате Гуджарат к 2022 г. запустят наикрупнейший на тот момент солнечный парк. Он займет территорию 11 тыс. га и сможет выдавать мощность 5 ГВт. На объекте и в обслуживающей инфраструктуре смогут работать 20 тыс. человек. Разрешение на строительные работы уже получено.
Проект – часть индийской энергопрограммы, предполагающей генерацию 175 ГВт энергии. На данный период времени в Индии монтируется одна из крупнейших гелиоэлектростанций – Pavagada Solar на 2 ГВт. Кстати, объект такого же уровня возводится и в Египте: станцию Benban Solar Park мощностью 2 ГВт введут в эксплуатацию в 2019 году.
В Саудовской Аравии запланирован «самый солнечный проект в истории». В новости солнечной энергетики он попадает благодаря цифрам: предполагается, что объект возведут к 2030 году, и его мощность составит 200 ГВт. А это в 100 раз мощнее, чем показатели самых масштабных теперешних объектов. Первая очередь солнечной электростанции (СЭС) запланирована к сдаче на 2019 год, и ее мощность тоже впечатляет – 7,2 ГВт. Проект будут воплощать вместе с японской корпорацией SoftBank Group Corp., он потребует инвестиций $200 млрд. Сначала для строительства будут закупать самые дешевые панели за границей, а потом хотят наладить производство на месте. По плану, запущенная в работу СЭС будет сама финансировать свое дальнейшее строительство.
Локальные объекты, которые переходят на солнечные батареи
На Гигафабрике-1 в штате Невада (США), которая производит аккумуляторы для «Теслы», в марте 2018-го началось строительство самой большой в мире крышной солнечной электростанции. Ее мощность составит 70 МВт. Это в 7 раз больше, чем текущий показатель самой большой СЭС на крыше. На Гигафабрике не используется электричество, получаемое из ископаемого топлива (газ, уголь, бензин). Tesla стремится полностью отказаться от углеродного топлива. Еще в середине 2017 года было объявлено о переводе Supercharger, станций для подзарядки электрокаров, на солнечную энергию.
Новости солнечной энергетики периодически упоминают таких гигантов, как Google и Facebook. Так, в апреле 2018-го руководство Google заявило, что компания на 100% перешла на «зеленую» энергию – ветровую и солнечную. К этой цели в «Гугл» шли целенаправленно в течении 7 лет. Google получает и использует энергию от муниципальных поставщиков, компенсируя ее закупаемой энергией из возобновляемых источников.
Один из центров данных Фейсбук (Facebook Prineville Data Center) в Орегоне в 2018-м на 100% перейдет на возобновляемую энергию. Это обеспечит электроэнергетическая компания PacifiCorp, которая оперирует на рынке под брендом Pacific Power. Калифорнийская штаб-квартира Фейсбук в Менло-Парке уже переведена на возобновляемую энергию. Facebook состоит в глобальной инициативе RE100, участники которой стремятся к использованию возобновляемых энергоисточников.
Крупнейший мировой производитель упаковки Tetra Pak на 50% обеспечен солнечной и другой «зеленой» энергией, а полностью планирует перейти на нее к 2030 году. В Норвегии к 2021 году собираются открыть гостиницу Svart, которая станет первым в мире подобным объектом на солнечных батареях. Строить его будут возле ледника Свартисен за Полярным кругом.
Новости солнечной энергетики могут быть не только локальными, но и глобальными. Например, за первое полугодие 2018-го в Германии из ветровых и солнечных источников получено больше электроэнергии, чем от сжигания лигнита и каменного угля. Страна стремится избавиться от самых загрязняющих видов топлива. Планируется, что в 2030 году альтернативная энергетика будет вырабатывать треть энергии в Австралии. А в лондонском Сити идет установка на здания солнечных панелей: к октябрю-2018 район планируют на 100% перевести на возобновляемые энергоисточники.
Другие новости солнечной энергетики
Как известно, у солнечных панелей есть предельная эффективность трансформации полученного света в электроэнергию. КПД однослойных солнечных элементов (то есть показатель светопоглощения) равняется около 25%. Специалисты из Британии придумали способ улучшения эффективности с помощью сдавливания материала. При сдавливании возникает флексо-фотовольтаический эффект. Он характерен для любого существующего полупроводника, включая кремний. Теоретически, при использовании такого эффекта КПД может составить больше 60%.
Разрабатываются тандемные кремниево-перовскитовые батареи. Ученые Solliance вместе с Исследовательским центром по энергетике Нидерландов получили эффективность нового элемента в пределах 26,3%. Перовскит – доступный и дешевый материал, ожидается, что он сможет заменить кремний. Технологию хотят коммерциализировать. Цель – сделать такие тандемные батареи, которые будут производить 1 Вт по цене 1 цент.
В конце 2017-го специалисты американской Национальной лаборатории возобновляемой энергии Минэнерго создали необычные термохромные стекла. Они умеют превращать солнечные лучи в электричество с КПД 11,3%. В зависимости от температуры стекла становятся прозрачными или затемняются, на превращение тратится 3 минуты. При затемнении стекло производит электроэнергию, то есть становится солнечной батареей. Пока разработан экспериментальный образец, и у него есть существенный недостаток: после 20 циклов изменения прозрачности КПД падает. Если удастся это устранить, стекло можно будет использовать в зданиях, авто, для зарядки гаджетов от солнца.
В Южной Корее разработали сверхтонкие фотогальванические пленки, способные изменить подход к гелиоэнергетике. Эти пленки дают возможность получать энергию не со стационарных станций, а индивидуально, прикрепляя специальные элементы к одежде. Фотовольтаические элементы имеют толщину 1 микрон. Это в 100 раз меньше тех пленок, которые сейчас используются промышленно. Их можно крепить на одежду, аксессуары и другие предметы, чтобы получать энергию для смартфона и других переносных устройств.
