"Гринпис" и "European Photovoltaic Industry Association" (EPIA) опубликовали в 2005г. сценарий по которому будет происходить развитие рынка солнечной энергии до 2025г. Согласно ему перспективы солнечной энергетики достаточно оптимистичные. Приведем основные положения доклада.
Темпы роста рынка солнечной энергетики в мире до 2009г. составят 35%, а в 2025г. - снизится до 11%.
Согласно прогнозам, объем фотоэнергосистем к 2025 г. превысит 50 ГВт, а объем рынка увеличится по сравнению с 2005г. в 140 раз. Сценарий показывает, что к 2025 фотоэлектрические системы смогут быть генерировать столько энергии, что способны будут удовлетворить текущие потребности ЕС на 20%.
К 2025 году благодаря солнечным фотоэлектрическим элементам, будет возможным сократить выбросы в окружающую среду на 353 млн тонн. Этот показатель эквивалентен объему выбросов в Австралии и Новой Зеландии, или 150 угольных электростанций.
К 2040 году, доля этой энергии в общем балансе будет еще больше. Если предположить, что глобальное потребление энергии были к этому времени возрастет с 23,228 млрд. кВт/ч в 2025 году до 36500 млрд. кВт/ч, то солнечная энергия будет составлять 16% мирового производства электричества.
Если сегодня можно услышать критику в адрес солнечной энергии за ее дороговизну, то по прогнозам "Гринпис" и EPIA уже к 2010, ее цена станет конкурентоспособной. Во многом это произойдет благодаря инвестициям в новые технологии получения солнечной энергии.
Производство энергии до 2010г. будет главным образом сосредоточено в США, Японии и Европе. После чего к ним присоединятся страны Южной Азии и Африки.
Необходимо учитывать, что у данной энергетики существует ряд проблем, которые будут являться значительным препятствием на пути на котором будет происходить ее развитие.
В первую очередь, солнечная энергетика пригодна не для всех регионов мира. Поток солнечной энергии на поверхности Земли сильно зависит от широты и климата. В разных местах среднее количество солнечных дней в году может различаться очень сильно.
Также требуется использование больших площадей земли под электростанции (например, для электростанции мощностью 1 ГВт это может быть несколько десятков квадратных километров).
Солнечная электростанция не работает ночью и недостаточно эффективно работает в утренних и вечерних сумерках. При этом пик электропотребления приходится именно на вечерние часы. Кроме того, мощность электростанции может резко и неожиданно колебаться из-за смены погоды.
Солнечные фотоэлементы имеют ряд технических недостатков:
-
дороговизна;
-
недостаточный КПД;
-
поверхность фотопанелей нужно очищать от пыли и других загрязнений (при их площади в несколько квадратных километров это может вызвать затруднения);
-
эффективность фотоэлектрических элементов заметно падает при их нагреве, поэтому возникает необходимость в установке систем охлаждения, обычно водяных;
-
через 30 лет эксплуатации эффективность фотоэлектрических элементов начинает снижаться.
Несмотря на экологическую чистоту получаемой энергии, сами фотоэлементы содержат ядовитые вещества. Массовое применение их поставит в ближайшее же время вопрос их утилизации, который тоже не имеет пока приемлемого с экологической точки зрения решения.
В целом, можно говорить, что данный сегмент рынка – коммерчески перспективен. Это связано с тем, что к середине века запасы нефти и газа будут близки к истощению и солнечное электричество должно компенсировать сокращение объемов добычи. При этом увеличивающийся выброс двуокиси углерода в атмосферу должен привести к ускоренному развитию экологически чистой фотоэнергетики для снижения загрязнения среды и глобального потепления.
Роль энергии солнца в энергетике будущего определяется возможностями разработки и использования новых физических принципов, технологий, материалов и конструкций для создания конкурентоспособных солнечных энергетических станций.
Для обеспечения конкурентоспособности солнечная энергетика должна отвечать следующим условиям:
-
КПД солнечных электростанций должен составлять не менее 20%;
-
годовое число часов использования мощности солнечной энергосистемы должно быть равно 8 760 часов, т. е. она должна генерировать электроэнергию 24 часа в сутки 12 месяцев в году;
-
срок службы солнечной электростанции должен составлять не менее 50 лет;
-
стоимость установленного киловатта пиковой мощности солнечной электростанции не должна превышать 1000 долл;
-
производство полупроводникового материала для СЭС должно превышать 1 млн. тонн в год при цене не более 12 долл. США / кт;
-
материалы и технологии производства солнечных элементов и модулей должны быть экологически чистыми и безопасными.
Что касается перспектив развития солнечной энергетики в России, то с одной стороны она имеет большое значение. Сейчас более 10 млн граждан России живут без централизованного электрообеспечения.
С другой стороны, необходимо понимать, что использование энергии солнца невозможно на большей части территории России из-за погодных условий.
Исследования, проведенные лабораторией возобновляемых источников энергии Института высоких температур РАН, показали, что в России наиболее «солнечными» являются регионы Приморья и юга Сибири. В некоторых районах Западной и Восточной Сибири и Дальнего Востока годовая солнечная радиация составляет 1300 кВт-ч/м2, превосходя значения для южных регионов России. Именно здесь возможно круглогодичное использование установок, преобразующих солнечную энергию.
Таким образом, в
некоторых регионах России можно говорить
о целесообразности широкого внедрения
солнечной энергетики, что будет способно
обеспечить энергетические потребности
граждан.