Солнечная энергия станет крупнейшим в мире источником электроэнергии

С мощностью до 100 мВт, которая добавляется каждый день по всему миру, фотоэлектрическая энергия может стать крупнейшим в мире источником электроэнергии к 2050 году.

Солнце может быть ведущим в мире источником электроэнергии к середине века с количеством ежедневно устанавливаемых новых фотоэлектрических (PV) панелей вырабатывающих до 100 МВт, в соответствии с парой новых отчетов.

Отчет, выпущенный Международным энергетическим агентством (МЭА), заявил, что к 2050 году, фотоэлектрические панели могут производить 16% мирового производства электроэнергии, в то время как солнечная тепловая электроэнергия (STE) находится на пути к 11%. Солнечная тепловая электроэнергия создается за счет концентрации солнечных лучей для производства пара, который затем вращает турбину.

Фотоэлектрические панели, способные производить 137 миллиардов ватт (гигаватт) электроэнергии, были установлены по всему миру с конца 2013 года, по данным парижского агентства МЭА, которое консультирует по вопросам глобального потребления энергии. Возможно, так же важно, что солнечная энергетика может снизить выбросы углекислого газа более чем на 6 миллиардов тонн в год в течение следующих четырех десятилетий.

На долю солнечных панелей устанавливаемых на крыше будет приходиться половина мировых солнечных фотоэлектрических установок, потому что, как распределенный источник энергии, эта технология «непобедима», — отмечают авторы доклада.

В США мощность электростанций по производству солнечной электроэнергии возросла в шесть раз, начиная с 2010 года, по данным Energy Information Administration (EIA), федерального агентства, которое предоставляет информацию о производстве энергии во всех национальных рынках.

Между тем, указывается в докладе МЭА, стоимость солнечной энергии в мире, как ожидается, сократится до четырех центов за киловатт-час (кВтч) к 2050 году. В США сейчас затраты на электроэнергию составляют около 13 центов за киловатт-час для жилых домов и семь центов для промышленности.

Исполнительный директор МЭА Мария ван дер Хувен подчеркнула в заявлении, что два доклада ее агентства не являются прогнозом. Как и в случае с другими дорожными картами МЭА развития технологий, они подробно описывают ожидаемые цели улучшения технологии и меры политики, необходимые для достижения этих целей к 2050 году.

В то же время, ван дер Хувен отметила, что стоимость солнечного оборудования стремительно снижается.

«Стремительное снижение стоимости фотоэлектрических модулей и систем в последние несколько лет открыло новые перспективы для использования солнечной энергии в качестве основного источника электроэнергии в ближайшие годы и десятилетия», — сказала она. — «Тем не менее, обе технологии являются очень капиталоемкими: почти все расходы производятся авансом. Снижение стоимости капитала, таким образом, имеет первостепенное значение для реализации концепции в этих «дорожных картах».

Установка панелей солнечных батарей на крыше может сократить коммунальные расходы на 15% или более в течение ближайших восьми лет, согласно докладу федерального фонда, который изучал два типичных американских предприятия – одно на юго-западе, а другое – на северо-востоке США.

Новые солнечные технологии вселяют надежду

Некоторые технологии способны повысить эффективность фотоэлектрических элементов, которые превращают солнечные лучи в электричество. В настоящее время панели на кремниевой основе имеют КПД около 20%, т.е. 80% солнечного излучения, которое попадает на панели, теряется.

Тем временем массачусетский технологический институт опубликовал доклад о новом материале, который может быть идеальным для преобразования солнечной энергии в тепловую. «Он должен поглощать практически все длины волн света, которые достигают земной поверхности от солнца», — говорится в пресс-релизе MIT.

Материал – двумерный, похожий на металл диэлектрический фотонный кристалл и имеет дополнительные преимущества, поглощая солнечный свет в широком диапазоне углов и выдерживая очень высокие температуры – до 1000 градусов по Цельсию. Новый материал сначала преобразует солнечную энергию в тепло, которое затем заставляет материал светиться, излучая свет, который может, в свою очередь, быть преобразован в электрический ток.

Пожалуй, самое главное то, что материал может быть дешевым при изготовлении в крупных масштабах, заявили в MIT. Поскольку материал может эффективно поглощать солнечный свет из широкого диапазона углов, «мы теперь не нуждаемся в солнечных трекерах», сказал Джеффри Чоу, один из девяти исследователей, которые создали материал. Солнечные трекеры вращают установки в направлении солнца, чтобы максимально увеличить мощность производства.

MIT не одинок в разработке новых, более эффективных фотоэлектрических материалов.