Солнечная энергетика в мире – шаг вперед. Россия - аутсайдер

К концу 2010 года на мировом рынке появились серийные солнечные панели с КПД 39,2 %. Спрос на солнечную энергетику стимулируется правительственными программами в странах, которые стремятся уменьшить свою зависимость от нефти и сократить влияние на окружающую среду. В России такие программы пока не работают, солнечная энергетика в РФ практически отсутствует. Россия не упоминается ни в одном из аналитических обзоров ООН, касающихся состояния фотовольтаики в мире.

О фантастическом достижении сообщила компания Boeing, новинка принадлежащей ей лаборатории Spectrolab – серийные солнечные панели марки C3MJ+ - обладают эффективностью 39,2%. К первым покупателям эти батареи поступят в январе 2011 года. И в том же году Spectrolab планирует довести КПД своих серийных моделей до 40%. (http://gizmod.ru/2010/11/29/solnechnaja_energija_stala_esche_effektivnee/). Большинство продаваемых сегодня серийных моделей солнечных панелей имеют КПД в диапазоне от 14 до 24%. Если данные по эффективности C3MJ+ верны, то солнечную энергетику ожидает большой «рывок вперёд».

Надо отметить, что и до этого сенсационого сообщения перспективы солнечной энергетики были самыми обнадёживающими.

Мощность потока солнечного излучения на квадратный метр, без учёта потерь в атмосфере, составляет около 1350 ватт, но в облачную, пасмурную погоду поток света доходящий до поверхности земли может снижаться до 100 Вт/м². Суммарно солнечного света падающего на Землю каждую минуту достаточно для того, чтобы удовлетворить текущие потребности человечества в энергии в течение целого года. А количество солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли за неделю, по подсчетам российских ученых превышает энергию всех мировых запасов нефти, газа, угля и урана.

Кроме того, солнечный свет - это единственный возобновляемый источник энергии доступный на сегодня человеку в космосе. Именно поэтому по сравнению со всеми другими видами производства электроэнергии солнечная фотоэнергетика обладает наибольшим потенциалом долгосрочного роста.

Первая высокоэффективная солнечная батарея с использованием гетероструктурных (с применением галлия - Ga - и мышьяка - As) фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) была создана в 1970 году Жоресом Алферовым и его командой в СССР. В 1980 г. были разработаны первые устройства MOCVD (metal-organic chemical vapor deposition), в результате в 1988 г. компанией ASEC была создана батарея с эффективностью - 17%. На сегодня многие лаборатории мира уже сообщили о достижении ими КПД прямого преобразования солнечной энергии в электрическую в 40% и ученым представляется реальным его повышение до 50 процентов. На разных стадиях разработки и промышленного внедрения находятся четыре «поколения» фотоэлектрических элементов, в том числе представляющих собой квантовые и наноструктуры. Разработаны легчайшие тонкопленочные фотоэлектрические элементы, которые могут наноситься даже на ткани, с КПД до 40 %. В Нидерландах запущен проект по созданию оконного стекла «Smart Energy Glass» с функциональностью фотоэлемента.

Спрос на солнечную энергетику стимулируется правительственными программами в странах, которые стремятся уменьшить свою зависимость от нефти и сократить влияние на окружающую среду. Эти программы также являются одним из важнейших инструментов стимуляции развития инновационных технологий.
Например, по закону все новые дома в Испании с марта 2007 года должны быть оборудованы солнечными водонагревателями, чтобы самостоятельно обеспечивать от 30 % до 70 % потребностей в горячей воде. Все нежилые здания (торговые центры, госпитали и т. д.) должны иметь фотоэлектрическое оборудование. Это способствует активному развитию технологий и конкуренции.

Стоимость электричества, вырабатываемого за счет энергии солнца, динамично снижается. Если в 1976 году она составляла около $2 за кВт/ч, то в 2009 году ─ от $0,15 до $0,5 за кВт/ч. По прогнозам (здесь далее приводятся прогнозы делавшиеся до ноябрьского сообщения компании Boeing), при текущих темпах технологических инноваций, стоимость «солнечного» электричества будет снижаться на 8% ежегодно. По мнению Европейской Ассоциации Фотовольтаики (EPIA), к 2020 году стоимость электроэнергии, вырабатываемой «солнечными» системами снизится до уровня менее 0,10 €/ за кВт/ч для промышленных установок и менее 0,15 €/ за кВт/ч для установок в жилых зданиях.

В 2009 году, несмотря на продолжающийся мировой экономический спад, рынок фотовольтаики продемонстрировал умеренный рост, установив новый рекорд по объемам годовых установок в натуральном — 7,3 ГВт (20%-ный рост по сравнению с 2008 г.) и в денежном выражении — $38 млрд (в 2008 г. — $37.1 млрд). По итогам 2009 года суммарный мировой объем установленных мощностей превысил 20 ГВт.
Объем мирового производства ФЭП (в том числе тонкопленочных модулей) в 2009 году составил порядка 9,34 - 12,3 ГВт — 36-56%-ный рост по сравнению с 2008г. (данные разных отраслевых аналитиков). Доля тонкопленочных модулей в общем объеме производства выросла до 18%.

Китай и Тайвань укрепили лидерские позиции в секторе производства ФЭП, увеличив свою долю в общем объеме производства с 44% до 49%. На заводах в Китае было произведено свыше трети всех ФЭП, изготовленных мире в 2009 году.
First Solar (США) возглавила список производителей ФЭП, преодолев планку в 1 ГВт по объемам производства. На 2-м месте — компания Suntech (Китай, 704 МВт), на 3-м — Sharp (Япония, 595 МВт). Семерка ведущих мировых производителей поликристаллического кремния довела свои годовые мощности до уровня 114 500 т, почти удвоив их (92%-ный рост) по сравнению с 2008 г.

Аналитическая служба Lux Research прогнозирует мощный рост рынка фотовольтаики в США и странах Азии, что позволит в 2010 г. достичь уровня 9,3 ГВт годовых установленных мощностей и $39 миллиардов доходов. Дальнейшее снижение цен откроет новые рынки, объем мирового рынка фотовольтаики в 2015 г. может составить 26,4 ГВт и $77 млрд. Согласно более оптимистичному прогнозу Solarbuzz, даже при самых низких темпах роста мировой рынок солнечной энергетики к 2014 г. по сравнению с 2009 г. вырастет в 2,5 раза. А по сценарию ускоренного роста годовые обороты сектора к 2014 г. приблизятся к отметке $100 млрд.

Согласно прогнозу Европейской ассоциации фотовольтаики (EPIA), к 2030 г. солнечные батареи будут производить до 2646 ТВт электроэнергии, удовлетворяя от 8.9 до 13.8% мировых потребностей. Годовой объем рынка фотовольтаики достигнет €454 млрд.

Китай планирует строительство солнечной электростанции мощностью 2000 МВт. Комплекс будет построен в пустыне внутренней Монголии к 2019 году (только одного мегаватта достаточно для электроснабжения 800 домов). Мощность фотовольтаики страны может увеличиться до 2000 мегаватт в 2011 году и до 20 000 МВт к 2020 году. Национальная комиссия по развитию и реформам заявила, что Китай планирует инвестировать $293 млрд. в развитие альтернативной энергетики до 2020 года.
На фоне приведенных цифр состояние солнечной энергетики в России может расцениваться только как полное её отсутствие. Недаром Россия даже не упоминается ни в одном из аналитических обзоров ООН, касающихся состояния фотовольтаики в мире. Мы были начинателями в этом направлении, но и оно нами благополучно провалено.

Некоторую надежду вселяют только последние заявления Александра Корешова и Анатолия Чубайса.