Сонце є майже невичерпним джерелом енергії, яке нам є практично в необмеженій масштабі, – екологічно чиста і безкоштовна енергія. Сонце випромінює в напрямку Землі 960 мільярдів кВт-години щоденно. Ця кількість енергії може теоретично задовольняти світові енергетичні потреби протягом 180 років.
Сонячна енергія в даний час використовуються в приватних будинках двома різними способами:
- Сонячна енергія використовується для нагріву побутової води та обігріву.
- У сонячних батареях для прямої генерації електричної енергії з сонячного світла використовується фотоелектричний ефект.
Переваги використання сонячної теплової енергії:
- Невичерпне джерело сонячної енергії
- Сонячна енергія безкоштовна
- Не існує проблема викиду CO2
- Може бути інтегрована в існуючі установки
- Ви менше залежите від коливання цін на світових сировинних ринках
Вимоги, які потрібно виконати у вашому домі:
- Відповідні поверхні для устаноскі сонячних колекторів
- Колектори по можливості повинні бути орієнтовані на південь
- У незатіненому місці протягом всього дня
- Можливість розширення системи опалення
Сонячна енергія скорочує витрати
Сонячні колектори перетворюють сонячну енергію в теплову. Комерційно доступні плоскі колектори конвертують до 95 відсотків світла в енергію. У вакуумних трубчастих колекторах є відбивач, який фокусує світло на поглинаючий елемент. Ці трубчасті колектори досягають більш високої ефективності і навіть генерують тепло в умовах розсіяного освітлення, наприклад, в хмарний день.
Після того, як сонячна енергія перетворюється в колекторах, тепло передається через теплоносій баку з гарячою водою у будівлі. Теплообмінник передає енергію теплоносія воді в ємності. Звідси вона може використовуватися в разі потреби, навіть коли сонце не світить. За допомогою сонячних теплових систем можна заощадити до 65 відсотків витрат на нагрів води в домашньому господарстві. Установки комбінованого типу, можуть також використовуватися для опалення, знижуючи річні потреби в енергії для обігріву на 20 – 30 відсотків.
На фото: найбільша в світі сонячна станція на фотоелектричних елементах Pavagada Solar Park в південній Індії розташувалася на території 53 кв. км, її потужність – 2050 МВт. Відкрилася в 2019 р на будівництво пішло понад $ 2 млрд / Aijaz Rahi / AP
Довгий час сонячна енергетика залежала от субсидій і державної підтримки. Але зниження вартості сонячних панелей і приплив інвестицій в галузь в останні роки зробили сонячну енергію набагато більш доступною. У деяких країнах вона вже здатна конкурувати з енергією, що отримується за допомогою вугілля, а в Індії і зовсім стала найдешевшим джерелом електрики, пише The Wall Street Journal (WSJ).
передова Індія
Якщо 10 років тому на частку сонячної енергії припадало менше 1% потужностей у світовій електрогенерації, то в кінці 2019 року – вже 9%, за оцінками Міжнародного енергетичного агентства (МЕА). За його прогнозами, до 2040 року частка збільшиться до 24%.
Багато в чому потужності збільшуються завдяки Індії, де вартість будівництва сонячних електростанцій за вісім років знизилася на 84%, згідно з даними Міжнародного агентства з відновлюваних джерел енергії (IRENA). Витрати сильно знизилися в Австралії, США і Китаї, і зараз вартість сонячної енергії в цих країнах – одна з найнижчих в світі.
За останні п’ять років встановлені потужності в Індії виросли приблизно в 10 разів до 32 ГВт, і уряд сподівається в найближчі роки потроїти цей показник. Прем’єр-міністр Нарендра Моді в минулому році заявив про бажання збільшити загальні встановлені потужності у секторі відновлюваної енергії, включаючи сонячну, до 450 ГВт 2030 р Багато аналітиків вважають таку мету досяжною, пише WSJ. Якщо країні це вдасться, то до цього терміну частка викопного палива в її електрогенерації може впасти нижче 50%.
енергетична революція
За даними Wood Mackenzie, саме в Індії в 2018 р сонячна енергія вперше в історії опинилася дешевше енергії, отриманої за допомогою вугілля, – на 14% (з урахуванням будівництва сонячних електростанцій і навіть без субсидій). До 2030 р сонячна енергія в країні буде майже на 50% дешевше, а в цілому по Азії сонячна і вітряна енергія до цього моменту буде на 17% вигідніше вугілля, прогнозують аналітики Wood Mackenzie.
Сонячна електростанція індійської Acme Solar Holdings, побудована в пустелі в 2018 р, здатна генерувати 200 МВт електрики – досить для електропостачання середнього за розмірами міста в США, відзначає WSJ. Acme продає вироблювану там енергію дистриб’юторам по 2,44 рупії ($ 0034) за 1 кВт год.
Це революція в електроенергетиці, вважає аналітик Wood Mackenzie Алекс Утворити, завдяки якій «інвестиції в сонячну енергетику в Індії і у схожих на неї країнах сильно виростуть»
Почалася ця революція в 2010 р, коли уряд поставив скромні цілі по збільшенню потужностей сонячної енергетики. Швидкому розвитку сектора допомогло сильне зниження цін на сонячні панелі – більш ніж на 90% за останнє десятиліття, за даними IRENA. І в 2015 р, коли встановлені потужності становили близько 3 ГВт, Моді підвищив мета на 2022 року, відразу в п’ять разів – до 100 ГВт. Цей план здавався нереальним, але на допомогу прийшли такі великі інвестори, як SoftBank, Goldman Sachs, пенсійний фонд Канади і суверенний фонд Абу-Дабі, яких залучили сонячні проекти в Індії. Третина потужностей вже встановлена.
складнощі розвитку
У сонячної енергетики є великий недолік – електрика виробляється тільки в сонячну погоду. І для повної відмови від викопного палива необхідно знайти недорогі способи зберігання енергії. Саме тому МЕА прогнозує, що частка сонячної енергії в глобальній електрогенерації збільшиться до 2040 р тільки до 11% – при тому що частка потужностей, за прогнозом агентства, виросте до 24%. В результаті за часткою у виробництві електрики сонце буде приблизно вдвічі поступатися вугіллю або природному газу, тоді як за потужностями може стати лідером.
Як зберігати енергію
Один з найбільш очевидних способів – будівництво величезних акумуляторів, які накопичували б енергію, коли вона проводиться в надлишку. У 2017 р Tesla за два місяці на спір побудувала в Австралії за $ 66 млн гігантський літій-іонний акумулятор Hornsdale Power Reserve, також відомий як «Велика батарея Тесла». При повній зарядці він може забезпечувати електрикою до 30 000 будинків в протягом години. У 2020 р Tesla планує збільшити його потужність з 100 до 150 МВт.
Деякі стартапи намагаються використовувати силу гравітації, пише WSJ. Швейцарська Energy Vault придумала систему з шести підйомних кранів, що споруджують вежу з блоків масою по 35 т. Коли попит на сонячну або вітряну енергію буде перевищувати пропозицію, система почне автоматично скидати ці блоки, виробляючи кінетичну енергію. Energy Vault стверджує, що проект із 20 таких веж зможе забезпечувати електрикою до 40 000 будинків протягом 24 годин. SoftBank в серпні вклала в цей стартап $ 110 млн. Схожа ідея є і у шотландській Gravitricity, тільки вона планує скидати важкі вантажі в покинуті шахти.
Такі країни, як Індія, зробили великі інвестиції в працюючі на вугіллі електростанції і не можуть просто відмовитися від них, пише WSJ. Наприклад, в Індії вугілля як і раніше забезпечує дві третини вироблення електроенергії, а від його поставок по залізниці залежить багато робочих місць.
Крім того, чим більше сонячні електростанції, тим важче їх підтримувати в оптимальному стані. Наприклад, вищезгадана станція Acme в пустелі складається з 927 180 панелей. Всі їх необхідно регулярно очищати від пилу, інакше вироблення електроенергії зменшиться. Для цього Acme спочатку використовувала розбризкувачі на тракторах, якими управляли підрядники. Але 2019 р стала застосовувати спеціальних роботів.
Останні коментарі