На заре развития солнечной энергетики появились утверждения, часть из которых уже навсегда осталась в прошлом, а часть изначально не имела практического подтверждения.
Редакция "Солярки" разобрала самые популярные мифы, которые до сих пор циркулируют в российских медиа и бередят умы наших граждан.
1. Солнечная энергетика - это безумно дорого, она развивается только благодаря субсидиям.
Такую фразу было уместно сказать ещё лет 20-30 назад, когда страны-первопроходцы только начинали внедрять солнечную энергетику, и её действительно отличали высокие капитальные затраты и стоимость киловатт-часа. А вот сегодня дело обстоит ровно наоборот - генерация, работающая от солнца за счёт развития технологий и масштабирования стала самым дешевым источником энергии в мире. Именно этот фактор стал причиной стремительного роста установленной мощности солнечной генерации с 30 до 900 ГВт менее, чем за 10 лет. По данным доклада IRENA, средняя расчётная себестоимость генерации электроэнергии на солнечных электростанциях в период с 2010 по 2021 год снизилась на 88%.
У 80% всех новых солнечных парков, построенных в 2020-2021 году в мире, выработка электроэнергии дешевле, чем у новой угольной, газовой и дизельной генерации.
А в России? Несмотря на широко распространённое мнение, что в России солнца нет, инсоляция на ⅔ территории России отлично подходит для развития солнечной энергетики - это не только южные регионы, но и большая часть центральной России, Урала, Сибири и Дальнего Востока. Так, например, в Москве с 1 кв. м в год можно получить в среднем 1120 кВт*ч, что перспективнее Берлина, у которого этот показатель 1004 кВт*ч, а наша Бурятия по количеству солнца (1613 кВт*ч/кв. м) обгоняет Рим (1549 кВт*ч/кв.м).
При этом текущая доля “солнца” в российском энергобалансе не превышает 1%, хотя стоимость киловатт-часа новой солнечной генерации в течение всего срока эксплуатации - примерно 6 рублей, что уже дешевле новой газовой или угольной генерации. Да и просто ниже тарифов для малого и среднего бизнеса в некоторых регионах. Например, в Краснодарском крае бизнес ставит солнечные электростанции для снижения расходов на электроэнергию.
Учитывая темпы развития технологий и рост цен на электроэнергию, в России солнечная энергетика станет дешевле топливной уже к 2030 году.
2. Для размещения солнечных электростанций нужно слишком много места
В научной работе, описывающей модель мировой энергосистемы, обеспечивающей всё энергопотребление человечества за счёт исключительно ветра, воды и солнца, подсчитано, что энергетические установки в такой системе займут порядка 1% площади суши, при этом большая часть придётся на пространства между ветряными турбинами, которые можно использовать для сельского хозяйства или других целей. Плюс солнечные модули зачастую ставят на крыши или другие неиспользуемые пространства.
Хотя для солнечной электростанции площади нужно действительно больше, чем для ТЭЦ или ГРЭС, с ростом эффективности технологий размеры солнечных электростанций уже уменьшились минимум в 2 раза.
Китайские учёные изучили потенциал солнечной энергетики в 66 странах и пришли к выводу: чтобы полностью обеспечить потребление этих стран (включая Россию, Индию, Китай, Саудовскую Аравию и т.д.) за счёт солнечной энергии будет достаточно площади сравнимой с 0,9% территории Китая.
В России этой проблемы нет в принципе - для строительства солнечных электростанций используются только не задействованные в производственных процессах пустующие площади, непригодные для какой-либо другой деятельности - золоотвалы, пустыри, заброшенные участки.
3. Солнечные модули токсичны, а их переработка - сложный химический процесс
Миф, который уходит корнями в самые ранние технологии производства. Современные солнечные модули не содержат вредных примесей или тяжелых металлов и состоят из кремния, второго по распространённости элемента на нашей планете, который содержится в земной коре и абсолютно безопасен для флоры и фауны.
Сегодня в России ещё нет потребности в утилизации солнечных модулей. Самой "взрослой" солнечной электростанции всего 8 лет и объёмы для переработки появятся не раньше 2040 года. Сейчас как раз закладывается нормативная база для последующей утилизации и переработки солнечных модулей.
Сама утилизация солнечных модулей не вызывает проблем - там нет химических процессов, есть только физические - отделение различных элементов друг от друга и измельчение стекла и кремниевых пластин. Например, российские модули "Хевел" по результатам тестов могут быть отнесены к отходам 5 класса опасности - то есть самые безопасные для флоры и фауны отходы, с которыми мы ежедневно встречаемся в жизни - осколки керамики, яичная скорлупа, пищевые отходы. В рамках тестов осколки модулей помещали к наиболее чувствительным водорослям, чтобы определить степень возможного воздействия (спойлер, жизнь водорослей не изменилась) . Ну а Европе утилизация и переработка солнечных модулей уже давно централизована, более того, недавно европейцы начали перерабатывать у себя старые солнечные панели с других континентов, потому что собственных объёмов, чтобы загрузить мощности по переработке, не хватает.
4. Солнечные модули быстро деградируют и их сложно обслуживать
Ещё один миф, который можно отнести к разряду исторических.
Стандартная гарантия, которую предоставляет большинство производителей солнечных батарей: 25 лет при сохранении на 25-й год 80% линейной мощности. Это означает, что стандартный («гарантийный») коэффициент деградации составляет 0,9% в год.
На практике он может быть ещё ниже. Например, по исследованиям немецких учёных, проведённых ещё в 2013 году, деградация составила всего 0,2% в год. В мире уже существуют объекты солнечной генерации, которые функционируют более 40 лет без замены модулей - а это уже больше безремонтного промежутка для любого типа генерации.
Что касается эксплуатации солнечных модулей и солнечных электростанций, что в примере с частными домохозяйствами, что по опыту эксплуатации масштабной сетевой генерации - эксплуатационные расходы стремятся к нулю. Нет топливных затрат (а это 80% в расходах на эксплуатацию любой топливной генерации), нет подвижных частей, которые могут стереться или сломаться.
5. Солнечная генерация нестабильна, поэтому её нужно резервировать на 100%
Солнечная станция без аккумулятора не будет выдавать электроэнергию ночью, а в пасмурную погоду выработка может снизиться - это факт. Но в единой энергосистеме отдельные типы станций не резервируются - баланс спроса и предложения регулируется за счёт перетоков по сетям.
В наших розетках вся электроэнергия "смешанная" и стабильности электроэнергии разнообразие источник электроснабжения никак не мешает.
Опыт стран, давно развивающих солнечную энергетику, показывает, что пока доля "солнечных" киловатт-часов в общем энергобалансе ниже 20%, энергосистема не теряет своей устойчивости.
В России сетевые солнечные станции работают по такому же принципу - на них не выделяется дополнительный резерв в энергосистеме. Кроме того в России вся солнечная генерация переведена на дистанционное управление, что позволяет управлять мощностью в режиме онлайн.
А развитие систем накопления энергии, которые широко используются в частном сегменте, полностью решило вопрос "нестабильности" солнечной энергетики для домохозяйств. Стоимость систем накопления с развитием технологий тоже снизилась в десятки раз.