Цікаві факти про сонячну енергетику, які Ви могли не знати

Попри стрімко зростаючу популярність альтернативних джерел енергії, знання про них у більшості обивателів досить розпливчасті та перемежовуються з міфами. Так, абсолютно реальні факти про сонячну енергетику співіснують з незрозумілою вірою в її неефективність, принципову неможливість генерації без використання вугілля, нафти та газу на стадії виробництва і багатьма іншими дивними «фактами». Ми спробуємо розширити кругозір всіх, хто цікавиться сонячною енергетикою.

Історичні факти про сонячну енергетику

1. Перший патент на сонячні батареї сучасного типу було отримано в 1956 році. Як матеріал-перетворювач тоді використовувався селен, а ККД перших СЕС не перевищував 1%.
2. Американська Асоціація Сонячної Енергетики була створена в 1955 році – на рік раніше, ніж було отримано перший патент на геліопанелі сучасного типу і конструкції.
3. Першим найбільшим поштовхом до інвестування в альтернативну енергетику в розвинених країнах послужила нафтова криза 1973 року – коли члени ОПЕК відмовилися постачати їм нафту.
4. Ще кілька цікавих фактів про сонячну енергетику на транспорті. Перший човен на фотогальванічних панелях переплив океан в 1975 році. У 1987-му були проведені перші міжнародні перегони на електромобілях – World Solar Challenge. У 2007 році електричний БПЛА на сонячних батареях провів в повітрі 54 години. А через 2 роки, у 2009-му, швейцарцем Бертраном Пікаром був створений повноцінний пілотований літак, тривалість безпосадочного польоту якого теоретично (за наявності запасних акумуляторів на борту для польоту вночі) обмежена тільки терміном служби панелей (20-25 років).

Продуктивність і вартість

До 2025 року продуктивність лише 10 найбільших геліостанцій Китаю, Індії і США перевищить аналогічну у середньої АЕС – 1 ТВт кожної.

Цікавим фактом про енергетику є порівняння обсягів надходження і сукупного використання людством енергії нашого світила. Загальносвітове споживання з усіх джерел (вугілля, газ, нафта, атом, вітер, термальне тепло, сонце) у 2018 році становило менше 600 екса-джоулів на рік. Це в 5 разів менше, ніж використовується рослинами для процесу фотосинтезу – 3 000 ЕДж, і в 6 500 разів менше кількості сонячного випромінювання, що падає на поверхню планети – 38 500 000 ЕДж. При нинішніх темпах зростання енергоспоживання ми станемо використовувати не більше 1% променевої енергії Сонця до 2100 року.

Факти про сонячну енергетику свідчать, що сонячна станція площею в 40 000 кв. км, встановленав пустелі Сахара (менше 0,5% її території), здатна генерувати більше енергії, ніж необхідно людству. Чому цей проект досі не реалізований? Проблема в доставці електроенергії.

За 65 років з моменту створення перших моделей, вартість фотоелектричних панелей впала в 11 600 разів – з $ 3500 до $ 0,3 за 1 Вт генерації без урахування витрат на супутнє обладнання та установку. Оскільки в середньому у 20 разів виріс і їх ККД, собівартість «сонячного кіловата» знизилася більш ніж у 200 000 разів, і становить від 1 цента на оптових ринках Саудівської Аравії до 8 центів в південних штатах США.

Вартість енергії сонця вже зараз у багатьох державах поступається аналогічній з традиційних джерел. Крім того, щоб отримати від останніх 1 кВт, необхідно спалити аналог 77 кг вугілля. Навіть при високій ефективності систем очищення, в атмосферу, воду і землю потрапляє не менше 300 гр. золи, 1,2 кг оксиду азоту, 5 кг сірчистого ангідриду і 600 кубічних метрів вуглекислого газу. Кіловат, вироблений СЕС, не має шкідливих викидів взагалі. Такі факти про сонячну енергетику пояснюють головну причину її державного субсидування в усьому світі протягом останніх 10-15 років.

Використання на землі та в космосі

Майже 100% сучасних настільних калькуляторів працюють від мініатюрних, вбудованих в корпус, фотоелектричних осередків.

За оцінками фахівців, практично весь наземний транспорт у розвинених країнах стане електричним до 2050 року. Літаки – до 2060 року.

Цікаві факти про енергетику стосуються міні-батарей площею всього в кілька сантиметрів. У будь-якому місці земної кулі вони можуть забезпечити туристів економним освітленням і зарядкою не дуже ресурсномістких пристроїв – від мобільних телефонів до музичних плеєрів і фотоапаратів.

Для космічних апаратів тривалого використання – від супутників і літаючих обсерваторій до МКС і місяцеходів – сонячні батареї служать єдиним і безальтернативним джерелом енергії. Як перспективна розробка для тривалих подорожей в космосі розглядається так званий «космічний парус», здатний забезпечувати невелику, але постійну тягу протягом десятиліть.

Сонячна енергетика – сьогодення та майбутнє

Цікаві факти про енергетику майбутнього – вже сьогодні активні розробки нових матеріалів для фотовольтаїки привели до появи прозорих вікон із вбудованими сонячними чіпами, будівництва будинків з покрівлею, що перетворює світлове випромінювання в електричний струм, і батарей на органіці. Останній напрям надзвичайно важливо, оскільки з часом дозволить замінити в СЕС дорогі матеріали на дешевий і екологічно безпечний органічний перовскит.

Фотовольтаїка генерує електрику навіть при повній хмарності, в розсіяному світлі. Краще за інших з цим справляються осередки на базі телуриду кадмію CdTe, світовим лідером у виробництві таких тонкоплівкових панелей є американська First Solar (офіційний дилер в Україні – Green Tech Trade). На сайті компанії можна ознайомитися з асортиментом продукції та замовити безкоштовний розрахунок СЕС будь-якої потужності.