Материал: Сонячна енергетика у світі

Сьогодні сонячна енергетика стає актуальною як ніколи. Глобальні проблеми з енергоносіями, залежність нашої держави від імпортних вуглеводнів, все це змушує нас шукати нові джерела енергії, а державу - вкладати гроші у сонячні електростанції та зелений тариф.

Протягом останніх трьох років загальні потужності сонячних електростанцій в Україні зростали на 80-95% щорічно завдяки сприятливим географічним умовам та найвищому в світі зеленому тарифу. Ціна створення сонячних електростанцій щороку значно зменшується завдяки удосконаленню технологій виробництва фотоелектричних модулів (сонячних батарей), збільшенню їх потужності, коефіцієнту корисної дії, а головне - щороку зменшується ціна 1Вт потужності батарей. Темпи розвитку сонячної енергетики можна порівняти хіба що з революцією в IT-сфері.

Якщо ще кілька років тому сонячна енергетика аж ніяк не могла обійтись без субсидій та державної підтримки, то зараз світові ринки проходять відправну точку ефективності. Завдяки здешевленню сонячних панелей та систем загалом, сонячна енергетика стала прибутковою в таких країнах як Німеччина, Іспанія, Італія, скоро перейдуть відправну точку Японія, Мексика, США та багато інших країн. В травні 2014 року в Чилі була введена в експлуатацію 80 МВт сонячна електростанція, яка буде продавати електроенергію на спотовому ринку.

В 2013 році сонячна енергетика вперше випередила вітрову темпами свого розвитку, середня ціна генерованої електроенергії склала 0,15-0,35 USD/кВт∙год для систем промислового масштабу. Хоча, на приклад, в Данії вітрова енергетика є вигіднішою навіть за вугільні електростанції. Світовий приріст потужностей СЕС в 2013 році склав 38 ГВт, 2014 рік має побити цей рекорд. Варто зазначити, що в 2013 році лідером розвитку сонячної енергетики в світі став саме Китай. Завдяки реформам в енергетичній сфері, державі вдалось досягти щорічного приросту потужностей в 27,4 ГВт, що майже в чотири рази більше, ніж у Японії, яка знаходиться на другому місці.

Є три основні чинники, які роблять сонячну енергетику все більш і більш вигідною:

Падіння цін на фотоелектричні модулі (сонячні батареї).

Збільшення ефективності (ККД) сонячних модулів на 2-4% щорічно.

Збільшення масштабів, потужності сонячних електростанцій.

Збільшення масштабів сонячних електростанцій призводить до значного зменшення інвестицій, необхідних для 1 Вт потужності. Якщо в 2012 році українська сонячна електростанція Перове потужністю 100 МВт стала найбільшою в світі, то на даний момент вона навіть не входить в десятку. Вже існують системи більше 300 МВт, а на проектній стадії є навіть 0,5 ГВт гіганти.

З 2008 року ціни на сонячні панелі знизились на 70-80% завдяки оптимізації виробничих процесів, налагодженню логістичних ланцюгів, збільшенню ефективності модулів. Хоча на даний момент ціни стабілізувались, але досі існує перспектива зниженню цін на сонячні батареї завдяки новим розробкам вчених, збільшенню масштабів виробництв.

Протягом останніх шести років середня ціна готових сонячних систем для приватних будинків впала на 53%. В Німеччині половина сонячних установок належать саме власникам приватних будинків та фермерам.

На графіку нижче показано дані для США: встановлену потужність сонячних електростанцій в залежності від сегменту а також середню ціну укомплектованої системи сонячних батарей.

Рис.2 Графік цін і потужностей сонячних електростанцій у США

З 2008 року в Україні почало формуватись сучасне законодавство, що регулює і підтримує ринок енергії, що виробляється з відновлювальних джерел енергії. На даний момент зелений тариф в Україні є найвищим в світі, особливо - для сонячних електростанцій і становить 731,98 коп/кВт∙год для потужних електростанцій. Звісно, існують великі недосконалості в порядку видання дозвільних документів, але всі ці процеси відточуються і стають простішими щодня.

Рис.3

Завдяки зеленому тарифу термін повернення інвестицій, вкладених в крупні сонячні електростанції (більше 50кВт) може складати 4-5 років, що створює дуже привабливий інвестиційний клімат. Якщо в 2010-11 роках 90% встановлених потужностей сонячних електростанцій контролювала сім’я горезвісних Клюєвих, то зараз відбувається активне усунення корупційних схем із ринку і вихід на нього великої кількості дрібних та середніх інвесторів, що будують сонячні електростанції не тільки на півдні України, але і на Поділлі, Галичині, на Сході.

Особливо перспективним є встановлення сонячних батарей на дахах великих ТРЦ, оптових баз, складів завдяки відсутності потреби вилучати з обігу землі сільськогосподарського призначення.

Якщо ще 1-2 роки тому встановлення сонячних батарей на дахах та фасадах приватних будинків було доцільне лише у випадку уникнення надто дорогого підключення до мережі, то зараз це може стати хорошою інвестицією. Зелений тариф для приватних осіб становить 389,34 коп/кВт∙год, але існує обмеження для потужності до 10кВт. Відсутність вимог що до вмісту місцевої складової ще зменшує ціну приватних електростанцій. Інвестиції, вкладені у власну сонячну електростанцію на даху мають повернутись протягом 5-6 років. При чому, термін служби сонячних панелей становить 25-30 років, інверторів 15-20. Завдяки відсутності рухливих деталей неполадки в роботі обладнання виникають вкрай рідко.

Упродовж останніх п'яти років обсяг ринку сонячної енергетики України зростає на 80-90% щороку завдяки дедалі привабливішим умовам продажу електроенергії за зеленим тарифом, здешевленню кремнієвої сировини і сонячних батарей в цілому, розвитку законодавчої бази. Але головне - зростає екологічна свідомість, прагнення людей жити в гармонії з природою, зберегти її для нащадків.

Встановлення сонячних батарей на даху приватного будинку може мати такі цілі:

― створення повністю автономної сонячної системи;

― створення сонячної системи резервного живлення;

― продаж електроенергії в мережу за "зеленим" тарифом.

Надалі сонячна енергетика має зростати темпами, не меншими, ніж до того. до 2030 року український уряд планує наростити потужності сонячних електростанцій в 8.4 рази.

6. Значення і перспективи реалізації проектів по організації виробництва сонячних батарей в Україні

електрика сонячний енергетика батарея

В даний час у світі визнається один дефіцит - дефіцит енергії. Зростання добробуту країн, що розвиваються, а, отже, збільшення споживання енергії до рівня використання її в розвинутих країнах неминуче веде до зростання цін на традиційні копалини - нафту, газ, вугілля і до дуже швидкого виснаження наявних запасів.

Виробництво сонячних батарей у світі хоча і набуло високу динаміку, але ці обсяги не настільки значні, щоб скласти реальну конкуренцію відомим способам генерування енергії.

Світова громадськість, розуміючи реальність загрози глобального потепління, вживає рішучих заходів по скороченню викиду в атмосферу продуктів згоряння викопного палива. Кожна країна протягом наступних ряду років зобов'язана знизити викиди в атмосферу. Протягом двох тижнів наприкінці 2000 року більш 180 держав, що взяли участь у Шостій конференції держав з питань охорони клімату в Гаазі, обговорювали методи подолання потепління на земній кулі.

Відомо багато прикладів успішного використання альтернативних екологічно чистих джерел енергії для виробництва тепла, електрики, виконання механічної роботи. Це - вітроенергетика, сонячні теплові колектори, сонячні батареї.

Анонсований у червні 1997, проект Мільйон Сонячних Дахів (MSRI) - ініціатива по установці систем сонячної енергії на одному мільйоні споруд США до 2010 року. Ініціатива включає два типи сонячної технології: сонячні електричні системи (чи photovoltaics), що виробляють електрику від сонячного світла і сонячні теплові системи, що вироблять теплоту для одержання гарячої води, опалення приміщень, чи нагрівають воду в басейнах.

Міністерство енергетики США через свої Регіональні Офіси зосереджує зусилля на національній і локальній участі будівельної промисловості, інших федеральних агентств, локальних і урядових організацій, постачальників комунальних послуг, виробників і постачальників енергетичних послуг, промисловості сонячної енергії, банківських установ і неурядових організацій, щоб усунути ринкові бар'єри до широкого використання сонячної енергії.

Ініціатива Мільйон Сонячних Дахів не направляє чи керує діями держави й учасників програми, і при цьому не забезпечує фінансуванням, щоб проектувати, купувати чи встановлювати системи сонячної енергії. Замість цього, Ініціатива Мільйон Сонячних Дахів з'єднує можливості Федерального уряду з ключовими національними підприємцями й організаціями і фокусує їх на створенні стійкого ринку для використання сонячної енергії на спорудах.

Ініціатива Мільйон Сонячних Дахів спрямована на:

"        Скорочення виділень, зв'язаних з генерацією енергії. У 2010 році мільйон установлених сонячних дахів на спорудах дозволить знизити виділення двоокису вуглецю в еквіваленті виділень від 850000 автомобілів.

"        Створення високо - технічних будинків. У 2010 році приблизно 70000 нових споруд будуть створені в результаті збільшеного попиту на фотоелектричну, сонячну гарячу воду, і зв'язані системи сонячної енергії.

"        Збереження конкурентноздатної промисловості сонячної енергії США. Підбадьорюючи більш широкий внутрішній ринок для сонячної енергії, Ініціатива зможе допомогти компаніям США відновити їхню конкурентноздатність на світовому ринку.

У 2005 році, фотоелектричний ринок один, як очікується, перевищить 1.5 $ мільярдів в усьому світі.

У журналі "Німеччина" №6/2000 грудень/січень українською мовою на стор. 6 федеральний міністр екології Ю.Триттин говорить про програму "Фотовольтаїка на 100 тисяч дахів". Мова йде про програму, вартість якої можна оцінити в 2 мільярди доларів США. До цього було відомо тільки про дві програми "1000 дахів" у західних і східних землях

На шляху розширення частки виробництва енергії екологічно чистими джерелами стояли завжди і будуть стояти в майбутньому так звані "закриваючі технології". Могутні ядерні, вугільні, газові, нафтові корпорації роблять і будуть робити все, щоб зберегти свої позиції. А мова йде про трильйони доларів.

На прикладі міста Нью-Йорка можна показати які реальні можливості сонячної енергетики. На територію Нью-Йорка надходить сонячної енергії в два рази більше, ніж її використовується в цьому ж місті на сьогоднішній день.

У світі існують ряд тенденцій у розвитку енергетичної галузі, серед яких дві головні - зменшення негативного впливу на навколишнє середовище і децентралізація енергозабезпечення, без якого важко уявити подальшу демократизацію будь-якого суспільства. Розвиток джерел електричної енергії, що перетворюють безпосередньо енергію сонячного випромінювання в електричний струм, відповідає самим високим вимогам.

Основний контраргумент противників - це відносно висока ціна цієї енергії. Але якщо мати на увазі динаміку цін на електроенергію, що виробляється в результаті спалювання палива, чи атомними електростанціями, а також додати не калькульований потенціал загрози навколишньому середовищу і людям від такого виробництва і порівняти з динамікою цін на електроенергію, що виробляється сонячними батареями, то порівняння на користь сонячних батарей.

Висновок

Отже, Сьогодні світова спільнота переживає енергетичну кризу. За підрахунками вчених запасів нафти на Землі при тих темпах використання, які є зараз, вистачить до 2020 року, газу - до 2040, вугілля - до 2090. В Україні 8 років тому прийняті Комплексна державна програма енергозбереження та Програма державної підтримки розвитку нетрадиційних та відновлювальних джерел енергії і малої гідро- та теплоенергетики, згідно з якими до 2010 року необхідно забезпечити в державі економію традиційних паливно-енергетичних ресурсів в обсязі 12-15% від загального їх споживання. Можливо, це й не так багато, однак у переводі на абсолютні цифри статистика виходить досить переконливою. Оцінки засвідчують, що використання наявного потенціалу енергозбереження в Україні, який становить приблизно 86 млн. тонн умовного палива, дасть змогу подвоїти забезпеченість країни власними енергетичними ресурсами. Гадаю, ми не настільки багаті, щоб залишати поза увагою таку кількість енергії.

Протягом 2003 року у світі виготовлено сонячних батарей установленої потужності 340 мегаватів. Із них панелей на 37 мегаватів зроблено на елементах, виготовлених у Києві. Поки що за обсягами це начебто й неконкурентний вид енергетики, але оцініть такий приклад: якщо озеро Чад у Африці покрити сонячними панелями, то отриманої енергії вистачить, щоб задовольнити нинішні потреби людства в електроенергії.

Список використаної літератури

1.      Алфёров Ж. И., Андреев В. М., Румянцев В. Д. Тенденции и перспективы развития солнечной фотоэнергетики // Физика и техника полупроводников, 2004, Т.38, вып.8, с.937-948.

.        Бабієв Г.М., Дероган Д.В., Щокін А.Р. Перспективи впровадження нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії в Україні. // ЕЛЕКТРИЧНИЙ Журнал,- Запоріжжя: ВАТ "Гамма",1998 №1, - С.63-64.

.                  Дероган Д.В., Щокін А.Р. Перспективи використання енергії та палива в Україні з нетрадиційних та відновлюваних джерел.//Бюл. "Новітні технології в сфері нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії", Київ: АТ "Укренергозбереження",1999.- №2, - С.30-38.

.                  Европейская Комиссия хочет увеличить роль возобновляемых источников энергии./ Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии, РЖ 90. Отдельный выпуск.-М: ВИНИТИ, 1998.-№4.-С.1.)

.        Енергетика: історія, сучасність і майбутнє 2012-2013

.        Енергетичні ресурси та потоки За заг. ред. А.К. Шидловського. - К.: Українські енциклопедичні знання, 2003. - 472 с.

.        Использование возобновляемых источников энергии./ Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии, РЖ 90. Отдельный выпуск.-М: ВИНИТИ, 1998.-№4.-С.2.

.        Кривцов В.С., Олейников А.М., Яковлев А.И. Неисчерпаемая энергия. - Кн. 3. - Харьков: ХАИ., 2006. - С. 642.    

.        http://www.raytrade.com.ua/ua/sonyachna-energetika Сонячна енергетика

http://californista.livejournal.com/16377.html californista Запущена крупнейшая в мире солнечная електростанція.