г.Краснодар,пр.Чекистов,40,подъезд 2,оф.35,тел:+7(918)444-80-60;
тел.:
e-mail:
ICQ:
Skype:
адрес:
Схема проезда
Энергия из кладовых Солнца. Развитие отрасли фотоэлектричества.
На лекции по астрономии преподаватель говорит о том, что Солнце по расчетам будет существовать еще 100 миллиардов лет. Один из студентов, проснувшись, переспрашивает: «Когда Солнце погаснет?». Преподаватель повторяет: «Через 5 млрд. лет». Студент облегченно: «Слава Богу… я то подумал через 5 миллионов лет». Шутки шутками, но Солнце это основной источник жизни на Земле. Энергия Солнца практически неисчерпаема. Она столь колоссальна , что только за один год на поверхность нашей планеты поступает солнечной энергии больше, чем могли бы дать все имеющиеся запасы полезных ископаемых вместе взятых, включая ядерное топливо. Между тем, традиционные источники энергии как нефть, газ, уголь и прочее расходуются со скоростью во много тысяч раз превышающей скорость их образование. Например, количество нефти, потребляемое нами за 1 год образуется за 2 миллиарда лет. Примерно то же самое относится и к другим полезным ископаемым. Таким образом их можно считать невозобновляемыми источниками энергии. А вот энергия Солнца, ветра, прибоя и прочих природных явлений получила название возобновляемой энергии. ВИЭ-возобновляемые источники энергии. Развитию этих источников во всем мире уделяется большое внимание. Согласно принятой в Германии правительственной программе планируется довести долю ВИЭ в общем объеме производимой энергии до 20% к 2025 году. Академик Жорес Алферов еще 20 лет назад на заседании Российской Академии наук заявлял, что будь в распоряжении фотоэлектричества хотя бы 15-20% того, что тратились на "мирный атом", то уже сейчас «Солнце» давало бы ощутимую часть энергии.
Основным материалом для солнечных элементов служит кремний. Да, да- это тот самый песок с пляжа, и которого навалом в пустыне. Материал этот чрезвычайно распространен на Земле. Его доля в земной коре не менее 25%. Однако в природном виде он непригоден для производства фотоэлементов, его нужно специальным образом очистить. Например, в 1000гр песка содержится 500 грамм кремния, а по наиболее популярной поныне технологии электродугового извлечения и хлорсилановой очистки из этого количества получается порядка 60-90 грамм кремния «солнечного» качества. В 70-х годах прошлого века году Siemens предложил карботермический цикл для очистки кремния. Способ этот менее затратен и более эффективен, но исходный материал нужен более качественный, чем песок из детской песочницы. Такими «особо чистыми» кварцами богата Россия, причем запасы столь значительны, что их хватит всем. Из 1кг "солнечного" кремния можно изготовить столько ФЭП, что они за свой срок службы выработают могут выработать столько электроэнергии, сколько производится из 100тонн нефтепродуктов или из 1 кг обогащенного урана. Сейчас КПД серийных солнечных батарей приближается к 20%. Еще 10 лет назад КПД 12% для «наземки» считалось хорошим, а до этого, в течении почти 20 лет, КПД «болтался» в районе 10%, т.е. налицо рост эффективности фотопреобразователей. Кроме того монополия монокристалла разрушена, и появились новые «игроки» в фотоэлектрическом преобразовании. Это «рывок» поликристалла, рождение аморфного(тонкопленочного) кремния и его экзотических собратьев на основе органики и красителей. Последние конечно, обладают весьма скромными показателями по КПД, но в козырях у них экологическая безопасность, гибкость конструкции,простота монтажа, низкие себестоимость и утилизация.Но помимо увеличения эффективности солнечных модулей, перед солнечными энергетиками стоит проблема запасания произведенной электроэнергии. Впрочем эта проблема знакома и обычным энергетикам. Имеются предложения дневные излишки запасать в аккумуляторах, в суперконденсаторах или в гигантских маховиках. Подобные «электрохранилища» будут очень дорогими. Чтобы потреблять «солнечное» электричество не аккумулируя его, необходимо рассредоточить СЭС(солнечные электростанции) равномерно по планете в районах с хорошей инсоляцией. Во первых это избавит от транспортирования электроэнергии на значительные расстояния, а во вторых это позволит избежать изменения климата в месте установки одной общей для всей планеты СЭС. Дело в том, что для генерирования электроэнергии в объемах равных сегодняшнему потреблению нужно застроить солнечными батареями площадь порядка 40000км2- этакий квадрат со сторонами 200х200км. В масштабах планеты это казалось бы незначительная площадь (всего лишь 0,05% площади пустыни Сахара), но из-за того что часть солнечной энергии будет «приватизироваться» солнечными модулями, со временем микроклимат в этом регионе изменится, небо чаще будут затягивать тучи, мощные циклоны будут заливать территорию дождями. В результате в регионе снизится соляризация и следовательно генерация электричества солнечными батареями. Поэтому строительство нескольких десятков или сотен небольших солнечных электростанций будет оптимальным решением. Образуя глобальную сеть, они прекрасно будут дополнять друг друга в разное время суток. Периодически высказываются мнения построения электростанции в космосе, где нет сезонности прихода солнечной энергии и нет влияния местных погодных условий, но пока что это лишь на бумаге и в головах. Проблема в выводе панелей на орбиту и последующей передачи сгенерированной энергии на Землю. Но лучше вкладывать средства в решение таких задач, чем проводить олимпиаду в субтропиках за 50 млрд. долларов или воевать в Ираке и Афганистане.
На территории бывшего СССР первой крупной солнечной электростанцией стала Крымская. Её мощность была была 5МВт и построена она была в 1985 году, но проработав 10 лет, она была закрыта в смутное постперестроечное время. На Западе и Востоке СЭС растут как грибы. Там установка солнечных батарей из некоторого правила хорошего тона переросла в глобальную программу с господдержкой. Зачинщиком стала Германия с её «1000 солнечных крыш». К ней присоединились все члены ЕС, затем Япония, США и даже Монголия. В итоге лидером традиционно стали США с их «1.000.000 солнечных» крыш». Во всех этих странах был принят закон о «зеленом тарифе», т.е. «солнечное» электричество не потреблялось его хозяином, а через отдельный электросчетчик продавалось в коммунальную сеть. А далее как в сказке: часть расходов на оборудование компенсировалась государством, «солнечный» энергетик получал налоговые льготы и на десерт, проданное в сеть электричество покупалось электросетями по тарифу значительно превышающему тариф потребления из сети. Особенно преуспела в этом Германия. Разница в стоимости потребляемой и продаваемой электроэнергии достигала 3-4 раза. Даже фермеры стали зарабатывать на этом, а на карте Германии появились целые поселки с преимущественно «электрическим» бюджетом. Но постепенно это привело к тому, что значительную часть европейского рынка при поддержке правительства Китая захватили китайские производители. Т.е. своими же субсидиями Германия и прочие страны вырастили опасного конкурента в лице Китая. К настоящему времени доля Китая в отрасли достигла 60% и продолжает расти. Ниже диаграмма с долями «солнечного» рынка основных игроков.
«Помощь своим» китайского государства для организации демпинга оценивается экспертами в 140-150млрд. долларов. Большинство европейских производителей или объявили о банкротстве или стали испытывать серьезные финансовые проблемы. То, что это был организованный демпинг, а точнее продажа солнечных модулей дешевле себестоимости(порой на 40-50% ниже германских аналогов) за счет господдержки уже заявила специальная европейская комиссия. С 6 марта 2013 года все солнечные батареи из Поднебесной будут облагаться серьезной пошлиной. И не только батареи, а даже все материалы для их производства. Дошло до того, что китайских студентов, обучающихся в Германии, перестали допускать на производственную практику-столь высок уровень промышленного шпионажа. Американцы опомнились раньше и своевременно ввели заградительную пошлину на китайские солнечные панели. Несмотря на все эти ценовые войны, общий рост отрасли наблюдается. С определенными поправками принятие «зеленого тарифа» планируется и в России. В Украине и Белоруссии он уже принят. Кстати в Украине находится крупнейшая в мире СЭС мощностью 100МВт. Она занимает площадь 200га и способна генерировать в год не менее 130000МВт*ч в год. До этого крупнейшей была солнечная станция в Канаде. Её мощность составляет 97МВт, она построена на основе гибких солнечных панелей. За ними следуют несколько германских и итальянских проектов, потом вновь еще один украинский.
К примеру, в итальянском городе Сан-Беллино солнечная электростанция мощности 70,5 МВт обеспечивает электричеством 16 тысяч семей, сокращая углекислого газа на 40 тысяч тонн в год. По суммарной установленной мощности бесспорным лидером является Германия(672МВт), за ней Италия(316МВт) и Испания(264МВт).
До поистине промышленных масштабов солнечным электростанциям на территории РФ пока еще далеко, но до решений средней и малой мощности в технике, а также для бытовых нужд они давно уже доросли. Первым был космос и все возможные фотодатчики, за них последовали туристы, водоподъемные установки, яхтсмены, пчеловоды и неэлектрофицированные удаленные объекты с малым потреблением.
Затем пришла очередь фермерских хозяйств, радиорелейных станций в горах, баз отдыха в труднодоступных местах. Все они постепенно полностью или частично отказываются от шумных и «вонючих» бензогенераторов. Теперь нередко можно увидеть солнечные батареи на крыше бензозаправки или административного здания. Дачный домик, рекламный щит с подсветкой от СБ, и даже частное владение в черте города все чаще радуют глаз приятной синевой солнечных модулей. Ну а маякам, катодной защите металлических конструкций, всевозможным датчикам уровня воды в горных реках, самой судьбой велено обращаться в SOLBAT за проектом и приобретением оборудования:) Все мы в недалеком будущем будем свидетелями смены энергетической базы. Мы искренне надеемся, что этот короткий обзор привлечет в ряды сторонников солнечной энергетики немало поклонников! Приглашаем Вас на другие страницы сайта и Вы узнаете много полезного и интересного!
НАСТУПАЕТ ЭРА ЭНЕРГИИ СОЛНЦА, СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ В НАРОД!
