Все больше стран по всему миру переходят на возобновляемые источники энергии, но особую популярность завоевали солнечные батареи. Первенство в этой отрасли заслуженно принадлежит Китаю — каждая пятая солнечная панель установлена на китайской крыше. Расскажем, как в Поднебесной и других странах ведут борьбу с изменением климата с помощью энергии солнца.
В чем преимущество батарей?
На сегодняшний день Китай является главным лидером по производству и установке солнечных панелей и электростанций. В 2020 году в Поднебесной установили более 48 ГВт солнечной энергии, что составляет
около 30%
от всей установленной мощности в мире! Кроме того, правительство Китая планирует увеличить долю возобновляемых источников энергии в общем объеме производства до 35% к 2030-му году.
Так в чем же состоит преимущество солнечных панелей, что они стали так популярны во всем мире? Во-первых, эксперты отмечают экологичность батарей — солнечная энергия не загрязняет окружающую среду и не выделяет вредных веществ. Во-вторых, на лицо очевидная экономия — установка панелей позволяет снизить расходы на электроэнергию. В-третьих, надежность: батареи имеют долгий срок службы и не требуют постоянного обслуживания. В-четвертых, эти устройства универсальны и могут использоваться в любых условиях, где есть доступ к солнечному свету. Еще одно очевидное преимущество — батареи позволяют обеспечить независимое энергоснабжение, что особенно важно в удаленных или труднодоступных районах. И наконец последнее — удобство установки в любых местах — как на крупных электростанциях, так и на крышах жилых домов и зданий.
«Солнечный» Китай: история панелей на крышах
Хронология подъема «солнечного» Китая началась в конце 1990-х годов. Изначально страна рассматривала солнечные батареи только как источник электричества, чтобы помочь бедным сельским районам, удаленным от энергосистемы. Однако вскоре китайцы осознали все выгоды новаторского производства. Колоссальный прорыв в этой сфере произошел за последние два года. В итоге правительство поддержало местные органы власти в увеличении числа солнечных установок и повысило тарифы на электроэнергию для предприятий, сделав таким образом собственное производство электроэнергии более привлекательным.
В результате бума возобновляемых источников энергии в прошлом году в Китае было построено больше маломощных солнечных электростанций, чем в любой другой стране. Примерно каждая пятая панель, установленная в мире в 2022-м году, находится на крыше китайского дома или офиса!
Любой среднестатистический житель Китая может установить на своей крыше панели и зарабатывать на этом. Так, 52-летний Ли Лифэн держит на крыше своего дома солнечные батареи по соседству с зеленым луком и пшеницей. Ему удалось установить десятки солнечных панелей. С момента подключения своей первой батареи к сети в начале 2018 года семья Ли заработала более 62 тыс. юаней (731 тыс. рублей), продавая экологически чистую электроэнергию. «Вы не сможете получить такой большой доход, вкладывая деньги в банк», — честно признался Ли.
При этом он далеко не единственный: за последние пять лет около 2,5 миллионов китайских домовладельцев внесли свой бесценный вклад в борьбу с изменением климата. Однако для достижения нулевого уровня выбросов к 2060 году Поднебесной придется сделать больше для поэтапного отказа от ископаемого топлива и сокращения выбросов парниковых газов. С этой целью правительство уже строит огромные ветряные и солнечные электростанции в малонаселенных внутренних пустынях страны.
В прошлом году Китай добавил более 50 гигаватт малой солнечной энергии. Около 40% его общей мощности в настоящее время поступает от крыш и задних дворов. Среди проектов есть даже такие, которые впервые помогли обеспечить электроэнергией отдаленные деревни и изолированные монастыри.
Несколько лет китайское правительство поддерживало все солнечные проекты щедрыми субсидиями. Однако недавнее падение цен на панели привело к прекращению действия программы в конце 2021 года. Вместо местных выплат Пекин запустил пилотную программу, которая помогает объединять небольшие проекты для крупных заказов, привлекая больших разработчиков и помогая снизить затраты.
Теперь новая амбициозная цель для городов — покрыть панелями треть коммерческих зданий и пятую часть фермерских домов к концу 2023 года! Естественно, это вызвало в Китае беспрецедентный бум небольших солнечных установок.
Крупнейший в мире производитель оборудования для солнечной энергетики Longi Green Energy Technology Co ожидает, что в этом году страна добавит 60 ГВт малой солнечной энергии и продолжит расширяться примерно на 20% в год в обозримом будущем.
По мнению специалистов, китайские здания и крыши могут вместить более 1 тераватта солнечной энергии, что равно размеру всей существующей мировой промышленности!
Сейчас спрос настолько высок, что разработчики придумали более эффективные и эстетичные модели специально для установки на крыше. Речь идет не только о домохозяйствах, но и о крышах заводов и коммерческих зданий. Интерес к батареям усилился в последние годы после того, как нехватка энергии привела к серии длительных отключений электроэнергии, ударивших по производству.
Так, в индустриальном парке Сианя в инкубаторе Yuanzheng на крышах установлены более 300 панелей, которые вырабатывают половину электроэнергии, потребляемой комплексом. Здесь находится более 20 компаний, которые ежемесячно экономят благодаря батареям 42 000 юаней (495 тыс. рублей) на счетах за электроэнергию.
В чем проблема солнечных батарей?
Однако не все так просто. У этого экологически чистого источника энергии есть и свои недостатки. Головокружительный темп установки панелей затрудняет работу сетей в некоторых китайских регионах — им сложно справиться с таким потоком электроэнергии, вырабатываемой при свете дня.
Существенная проблема солнечных батарей заключается в том, что они не могут обеспечить постоянное и надежное энергоснабжение в любое время суток и при любых погодных условиях. Также установка панелей требует значительных материальных затрат на начальном этапе, что недоступно для большинства потребителей. Но самое главное — до сих пор не решен вопрос с безопасной для окружающей среды утилизацией батарей. Они содержат токсичные вещества, такие как свинец и кадмий, которые могут проникать в почву и воду, нанося ущерб животным и растениям.
Как используют энергию солнца: от Германии до Австралии
Солнечная энергетика активно развивается во всех частях света. По данным Европейской ассоциации солнечной энергетики SolarPower Europe, эта отрасль стала самым крупным сектором мировой электроэнергетики по объемам инвестиций и вводимых мощностей.
Сегодня доля «солнечного» сектора в выработке мировой электроэнергии составляет 2,6%. По установленным мощностям сегодня, помимо Китая, лидируют Япония, США и Германия.
Штаты являются вторым по величине «солнечным» рынком в мире. В 2020 году там установили более 19 ГВт энергии. Европейским центром является Германия. В 2020 году немцы установили более 4 ГВт солнечных электростанций. Причем возобновляемый источник энергии составляет около 8% от общего объема производства электричества в Германии.
В Южной Азии лидером отрасли стала Индия. Ежегодно там устанавливают более 5 ГВт солнечной энергии. Бесспорный потенциал есть и у Австралии, где солнечные панели составляют около 6% от общего объема производства электроэнергии.
Солнечная энергетика в России
В России развитие солнечной энергетики началось относительно недавно, однако уже есть множество проектов по установке батарей на крышах зданий и на земле. Сейчас в нашей стране уже построено около 1,2 ГВт солнечных электростанций.
По мнению экспертов, у нас большой потенциал. Для сравнения: объем солнечной энергии, поступающий в нашу страну за три дня, равен объему годового производства электроэнергии. Несмотря на «пасмурную» репутацию таких регионов, как Московская и Ленинградская области, выработка энергии там составляет не менее 1000 кВт/ч. Это, конечно, ниже, чем в Краснодарском крае, но вполне сопоставимо с лидером отрасли Германией.
По мнению специалистов, самыми удачными регионами для развития альтернативной энергетики в России являются Северный Кавказ, Ставропольский край, Астраханская область, Алтайский край, Оренбургская область, Забайкальский край, Сибирь и Приморский край.
Таким образом, солнечная энергетика имеет колоссальный потенциал и, возможно, вскоре станет основным экологически чистым источником электроэнергии. Однако для этого необходимо продолжать исследования и разработки в этой области, а также инвестировать не только в установку солнечных батарей, но и в создание новых безопасных технологий для их производства и утилизации.
По материалам: bloomberg.com, ucigcc.org, chinafocus.ucsd.edu, scientificamerican.com, rb.ru
