Карта сайта | Реклама на сайте

Основные разделы

Советы и факты  // Факты

Будущее солнечной энергетики.

Опубликована: 19.07.2013

"Есть нечто более сильное, чем все войска на свете: это идея, время которой пришло". (Виктор Гюго)

История переполнена неожиданными, на первый взгляд, катастрофическими событиями.
 
Хорошо было древним народам – у них были пророки. Они видели грядущее, предупреждали об опасностях и ничего не требовали от своих народов, кроме доверия.
 
Сегодня становится ясно, что современные политики, академики и эксперты, все вместе взятые, не приближаются к способностям одного Иезекииля, хотя требуют существенно больше…

Наш мир развивается очень быстро.  Но мы с осторожностью относимся к попыткам осмыслить будущее, хотя бы на 30 лет вперёд. Нам это кажется рискованной футурологией, не достойной учёного. Хотя, например, большинство из нас помнит, что было 30 лет тому назад. 
 
Можно выделить простые закономерности, основываясь даже только на собственном опыте. Но сумма простых вещей уже создаёт (или закрывает) «окно» тех или иных возможностей, формирует тенденции развития.

Развитие современного мира

Постараемся вспомнить мир 30-летней давности глазами среднего землянина:

•  Существуют две сверхдержавы – США и СССР, многим они представляются несокрушимыми;

•  Китай выбрался из руин «культурной революции» и впервые приблизился к тому, чтобы накормить собственное население;

•  1 баррель нефти стоит 10 - 15 долларов, и её запасов должно хватить на 150 - 200 лет;

•  Телефоны стационарны, а компьютер уже размещается на большом столе;

•  Возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) занимается кучка учёных - энтузиастов, а будущей основой энергетики человечества представляется атомная энергия: сначала «мирный атом», а потом – неисчерпаемая и безопасная термоядерная энергия;

•  Мощность всех солнечных преобразователей не превышает 4 МВт, а стоимость изготовления солнечного модуля превышает 15 долларов за 1 Вт в соизмеримых ценах;

 В терминах "Кондратьевских циклов развития" — расцвет индустриальной эпохи и самое начало процесса формирования постиндустриальной эпохи;

•  О проблемах глобального потепления размышляют единицы учёных, более актуальной кажется проблема «озоновых дыр».

Мир 30-летней давности

Что мы имеем сейчас:


•  СССР исчез, позиции США сильны, но не безусловны, появился ЕС, Китай вырос в «третий центр силы»;

•  1 баррель нефти стоит 100-110 долларов, а запасов нефти по разным оценкам хватит на 30 - 70 лет;

•   Более 7,5 ГВт солнечных преобразователей были установлены в 2009 г., в 2010 г. – 16,4 ГВт, а в 2011 г. – около 27,7 ГВт. Для сравнения, столько же вырабатывается на 10 атомных станциях «Росэнергоатома» в России(установленная мощность 23,24 ГВт);

•   Только за последние три года (2009-2011 гг) суммарная мощность установленных в мире солнечных станций утроилась (с 13,6 ГВт до 36,3 ГВт). Если же говорить обо всех ВИЭ (ветровая, солнечная, геотермальная и морская энергетика, биоэнергетика и малая гидроэнергетика), то установленная мощность электростанций в мире, использующих ВИЭ, уже в 2010 г. превысила мощность всех АЭС и составила 388 ГВт.

• 
Средняя стоимость производства солнечного модуля ныне опустилась ниже 1 доллара за ватт;

 Германия, Бельгия и Япония отказываются от «мирного атома», а термоядерная энергия – по - прежнему отдалённая перспектива, и, по мнению Е. П. Велихова (в прошлом одного из наиболее энергичных сторонников термоядерной технологии), даже в случае успеха мощность коммерческих термоядерных реакторов к концу XXI века во всём мире не превысит 100 ГВт;

 «Постиндустриальная» эпоха стала реальностью. По - прежнему нужны сталь и уголь, но всё больше требуется индия, галлия, теллура. Турбину современного самолёта невозможно сделать без кобальта и рения, волоконно - оптический кабель – без германия, в конструкции мобильного телефона используется 40 различных материалов, в компьютере, который запросто размещается на ладони, – 60, в том числе индий, галлий, мышьяк, литий, тантал, кобальт и др.;

Современное высокотехнологическое производство

•  Проблеме «глобального потепления» посвящаются мировые конференции, всё большее число учёных и общественных деятелей вовлекаются в дискуссии. Независимо от того, правы ли те, кто считает это результатом деятельности человека, или те, кто уверен в естественных причинах «климатической разбалансировки», проблема объективно существует.

 Видимо, появится полноценный искусственный интеллект. По полушутливому замечанию того же Е. П. Велихова, сегодня мозги всех суперкомпьютеров уступают способностям мозга одного среднего человека, через 30 лет мозги всех людей планеты будут уступать мозгу одного суперкомпьютера. И хотя политические системы развиваются медленнее технических, возможности построения различных глобальных проектов неизмеримо вырастут;

 Количественный рост человечества замедлится или выйдет на «плато». Самая быстрорастущая страна мира – Китай – уже к 2015 г. пройдёт точку, когда численность трудоспособного населения сравняется с числом пенсионеров;

 Как следствие, после периода роста потребности в энергии всех видов произойдёт некоторое замедление или стабилизация выработки энергии. В 2010 г. человечеству потребовалось около 17 300 тераватт - часов, в 2020 г. ожидается 22 840 ТВт - час, а в 2030 г. – 28 900 ТВт - час электрической энергии.

Наряду с этим человечество будет вынуждено всё более минимизировать воздействие на окружающую среду и компенсировать «климатическую разбалансировку», в том числе определяя развитие энергетики.

Потребление электроэнергии человечеством

Вот об этой энергетике следует поговорить поподробнее.

«Простые вещи», которые мы видим сегодня, или догадываемся об их приходе завтра, заставляют нас задуматься о том, что даже в сегодняшнем состоянии альтернативной энергетики заложены ростки того, что неизбежно будет востребовано завтра.

Так, человечество, несмотря на кризисы, постоянно возвращается к идее использования возобновляемых источников энергии. Мировые инвестиции в эту область достигли в 2011 г. уровня 260 млрд. долл., что в пять раз больше, чем 53,6 млрд. долл., истраченных в тех же целях в 2004 г.

Ещё в 1997 г. ЕС впервые сформулировал «дорожную карту» внедрения ВИЭ к 2010 г., которая довольно точно совпала с действительностью, а по солнечной энергетике была превышена в 8 раз!

Результат: из 55 ГВт новых мощностей, которые были введены в ЕС в 2010 г., 22,7 ГВт пришлись на ВИЭ. Следующая программа предполагает достижение 20% выработки всей электроэнергии из ВИЭ в 2020 г. в 20 странах ЕС.

С 1990 г. производство солнечных элементов (СЭ) увеличилось более чем в 500 раз. Мировой оборот в этой индустрии составил в 2010 г. 82 млрд долл.
 
Производство солнечных элементов

В свою очередь, непрерывно растут инвестиции в солнечные технологии — с 40 млрд евро в 2010 г. до (как ожидается) более чем 70 млрд евро в 2015 г.

По данным Европейской ассоциации фотовольтаической индустрии (EPIA), в 2011 г. в мире было подключено 27,7 ГВт новых солнечных станций. В результате суммарная установленная мощность всех этих станций в мире достигла 67,4 ГВт, и по этому показателю фотовольтаика вышла на третье место среди ВИЭ (после гидро- и ветроэнергетики).

По сообщению информационной службы Всемирной ядерной ассоциации (WNA), до 2030 г. Германия намерена вложить 1,848 трлн долл. в развитие ВИЭ и планирует в течение нескольких ближайших лет осуществить «энергетическую революцию», в результате которой в центре новой системы электроэнергетики окажутся технологии возобновляемой энергетики.

К 2020 г., за два года до намеченного срока полного закрытия своих атомных станций, Германия планирует сократить выбросы парниковых газов на 40%, удвоить количество возобновляемых источников энергии, чтобы вырабатывать с их помощью до 35% электричества в стране и сократить основное потребление электроэнергии на 20%.

Ещё немного цифр. Сегодня конечная стоимость «под ключ» 1 Вт в крупной солнечной станции составляет 2,5-2,8 евро/Вт, к 2020 г. ожидается её снижение до 0,9-1,5 евро/Вт, а к 2030 г. – до 0,7 евро/Вт. При этом стоимость вырабатываемой такой станцией электроэнергии сегодня составляет 0,15 — 0,29 евро/кВт-час, к 2020 г. может снизиться до 0,07 – 0,17 евро/кВт-час, к 2030 году – до 0,04 евро/кВт-час.

Стоимость солнечной электроэнергии

И уже в 2012 году стоимость «солнечного» и «традиционного» киловатта электроэнергии в некоторых районах мира сравнялись.

В целом же различными сценариями предполагается, что к 2020 г. в мире будет установлено 350-600 ГВт «солнечных» мощностей, которые будут вырабатывать 100-400 миллиардов кВт- час электроэнергии, а к 2030 г. – 1080 – 1800 ГВт, которые будут вырабатывать 200-1400 млрд кВт-час электроэнергии. Таким образом, доля «солнечного» электричества в общемировой выработке электроэнергии уже к 2020 г. составит 4-7%, а в Европе 12 %.

Отметим, что все эти прогнозы основываются на технологиях, которые сегодня реально существуют. Это освоенные в промышленности солнечные элементы на базе кремния, CdTe, GaAs/Ge, существующие аккумуляторы, инверторы и прочее. Безусловно, технический прогресс будет так же стремительно продолжаться, но нет необходимости ждать появления новых, невиданных сегодня решений.

Таким образом, «простые вещи» уже сегодня формируют завтрашнюю энергетику и открывают «окна возможностей».

Уже сейчас понятно, что солнечная энергетика способна в принципе стать основой мировой энергетики.

Например, сегодня учёные из разных стран мира проводят моделирование параметров солнечной энергетической системы. Предлагается создать глобальную энергосистему из солнечных станций, равномерно расположенных в экваториальном поясе Земли так, чтобы часть станций всегда находилась на дневной стороне. Все электростанции должны быть соединены линией электропередачи с малыми потерями.

Солнечная энергетическая система

При моделировании КПД солнечных станций принимался равным вполне реалистичным сегодня 25%. Подобная глобальная солнечная энергетическая система сможет генерировать электрическую энергию круглосуточно и равномерно в течение года в объеме 17 300 ТВт-ч/год, что превысит современное мировое потребление электрической энергии.

Начало функционирования глобальной солнечной электростанции может состояться к 2050 г.

В результате реализации  проекта по созданию глобальной солнечной энергетической системы доля солнечной энергетики в мировом потреблении электроэнергии может достичь 60-70%, а выбросы парниковых газов будут снижены в 10 раз.
 
По оценкам, стоимость создания такой системы может превысить 10 трлн долл. Сумма представляется гигантской, но следует отметить, что сегодня в мире на оборону тратится ежегодно 7 трлню долл.

И это не просто умозрительные мечтания. В середине 2012 г. в Марокко  завершился первый  этап строительства солнечного проекта под названием Desertec Initiative, в ходе которого предполагается использовать солнечную энергию в пустыне Сахара.

Электростанция в Марокко будет представлять собой сооружение стоимостью 822 млн долл., занимающее площадь в 19,24 кв. км. Общая установленная мощность всех этапов стоимостью 2,8 млрд долл. составит 500 МВт (комбинированное производство — 100 МВт электрической энергии и 400 МВт тепловой).
 
Desertec Initiative

Полностью электростанцию планируется построить к 2050 г.

Для чего ещё требуется развивать солнечную энергетику?

•  Представители элит развитых стран хорошо понимают, что «солнечная» промышленность – сильный мотор для технической, технологической и экономической модернизации, поскольку решающую роль в ней играют инновационные технологии.

Государство, развивающее эту промышленность, получает в качестве «бесплатного бонуса» лидерство в электронике, военной технике и других жизненно важных для интересов государства областях. Это связано с тем, что поддерживающая «экосистема» одинакова как для «солнечной» промышленности, так и электроники – образование, научные школы, НИР, производители материалов и пр.;

•  Снижение выбросов парниковых газов (напомним, эта проблема вполне реальна, независимо от того, как относиться к причинам запуска механизма «разбалансировки») к 2030 г. может составить 900 млн тонн СО2;

•  Солнечная энергетика – крупный работодатель. Благодаря развитию альтернативной энергетики в последние годы в Германии создано более 300 тысяч новых рабочих мест. Солнечная энергетика может обеспечить работу как высококвалифицированных кадров (планирование, менеджмент, научные разработки), так и просто квалифицированных рабочих (установка, серийное производство). К 2030 г. в мире возможно создание в солнечной энергетике 2,6-3,5 млн рабочих мест/год;

•  Как только солнечная энергетика стала пробивать себе дорогу в мир большой электроэнергетики, вскрылись проблемы, присущие традиционной электроэнергетике. Корень «зла» для электроэнергетики заключён в неравномерном графике нагрузки, как суточном, так и годовом. Мощность электросети должна рассчитываться на пиковые нагрузки, а в остальное время энергия остается невостребованной.

Плюсы солнечной промышленности

Современная «турбинная» электроэнергетика не обладает необходимой гибкостью. Турбины нельзя включать и останавливать когда угодно. Это обстоятельство приводит к необходимости существенного завышения общих мощностей.
 
В фотоэнергетике проблема усугубляется еще и 100 - процентной (ночь - день) вариацией мощности.
 
Однако умножение двух «минусов» при использовании в единой энергосистеме дает «плюс».

Солнечная энергетика включается с восходом солнца.
 
В крупных странах уже сегодня возможно использование комбинированной энергосети, в которой потребители электроэнергии распределены по часовым поясам, в результате чего энергия передаётся в те районы, где наступает пик потребления из тех районов, где светит солнце.
 
Трудности солнечной энергетики

Контуры такой единой «умной» энергосистемы, созданной без избыточных мощностей, сегодня только прорабатываются, но они вполне заметны.

Выводы

Не обнаружим ли мы себя однажды засыпанными пеплом современного Везувия, как некогда жители Помпеи, не верившие в изменения окружающего их мира? Завтра, безусловно, нет. А через 30 лет? Возможно…

По словам профессора Эйке Вебера (Eicke Weber, глава Fraunhofer-Institut fur Solare Energiesysteme, Фрайбург), в 1850 г. треть ВВП США обеспечивалась производством китового жира. Он был тогда единственным жидким горючим и, например, играл огромную роль при освещении помещений.
 
Спустя всего десять лет эта отрасль экономики была буквально стёрта с лица Земли, поскольку появились нефтепродукты.
 
Возможно, уже через 30 лет наши дети и внуки будут удивляться, насколько же мы были глупы, что сжигали нефть.

Создаваемый сегодня рынок альтернативной энергетики имеет глобальный характер и ведёт к созданию десятков миллионов рабочих мест.

Неучастие любой из стран в этом процессе сегодня лишает их возможности создавать эти рабочие места у себя, оставляя их за бортом разворачивающейся в мире гонки за энергоэффективностью и, в конечном счёте, делая их всё менее конкурентоспособными.

Оставьте Ваш комментарий:

Дата:24.09.2017
Имя:
Текст: * символов из максимум 1500:
Введите сумму чисел: *  Нажмите, чтобы сменить картинку
  Поля с отметкой * необходимо обязательно заполнить!
 

Новости

«Удачный сентябрь» в магазинах «Центр сантехника»«Удачный сентябрь» в магазинах «Центр сантехника»
В сентябре покупать в магазинах «Центр сантехника» стало еще выгоднее! КУПИ больше всех с 1 по 30 сентября продуктов брендов WILO и Giacomini, и ВЫИГРАЙ ценные подарки!
1-е место - игровая приставка Microsoft Xbox One; 2-е место - беспроводная колонка; 3-е место - набор инструментов FISKARS (два предмета). А два счастливых участника конкурса станут обладателями подарочных сертификатов магазинов «Центр сантехника»
Желаем удачи! 

Wilo-Yonos PICO NEW 2017 – это новый уровень комфорта по старой цене.Wilo-Yonos PICO NEW 2017 – это новый уровень комфорта по старой цене.
Wilo-Yonos PICO NEW 2017 - это обновленная модель одного из лучших на рынке циркуляционного насоса для отопления. Он сочетает в себе функциональность и эффективные технологии будущего с невысокой ценой.
Wilo-Yonos PICO NEW считается одним из самых энергоэффективных насосов в мире за счет качественной гидравлики, электронно-коммутируемого мотора и точной настройки напора с шагом до 0,1м. При этом, он имеет относительно невысокую стоимость и гарантию 5 лет, что делает его бесспорным лидером в сегменте энергоэффективных насосов для частных домов.  

Все новости

Партнеры

Цены

Реклама

Сотрудничество

Производители

Советы и факты

Котельная в коттедже на 100 м2, занимает 1 м2 (видео)Котельная в коттедже на 100 м2, занимает 1 м2 (видео)
А вы уверены, что нужна большая котельная в Вашем доме? Обязательно отдельная комната, с красиво разведенными трубами, стоящим как на поъедестале расширительным бачком? У меня газовый котел, гребенка теплого пола, насос и трехходовой клапан, счетчик воды, расширительный бачек, и с 10 шаровых кранов - все размещено в кухонном шкафчике и занимает 1 м2.  

Программаторы систем отопления - в чем экономия?Программаторы систем отопления - в чем экономия?
Программатор системы отопления - маленький прибор, который поможет вам снизить расходы на отопление, не снижая комфортную температуру в помещении. Термостаты, как их еще называют, бывают разных видов. От правильности подбора этого прибора напрямую зависит сумма, которую вы можете сэкономить. 

Все статьи
Copyright © 2004-2017. TEPLOBY.COM – рекламно-информационный ресурс по отопительному оборудованию. Беларусь, Минск.
Design & CMS by Web-EXPRESS