ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ В ОБЛАСТИ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

DEVELOPMENT PROSPECTS IN THE AREA SOLAR ENERGY

Mikhail Smolinsky

student, Department of Electric Power and Heat Power Engineering, Orsk Humanitarian and Technological Institute (branch, Orenburg State University,

Russia, Orsk

Olga Anufrienko

scientific adviser, Cand. those. Sciences, Assoc., Orsk Humanitarian and Technological Institute (branch, Orenburg State University,

Russia, Orsk

Во всем мире растет потребление электроэнергии при ограниченных энергоресурсах. Чем стремительнее сокращаются запасы источников углеводородного топлива, тем больше растет обеспокоенность общественности относительно экологии, ученые уделяют пристальное внимание развитию так называемых «зеленых технологий», а по-другому, альтернативных, возобновляемых источников энергии.

Современная реальность такова, что альтернативные источники энергии широко используются для решения проблем энергоснабжения не только в промышленных масштабах, но и в частном секторе.  Доступность технологий получения энергии из фактически неисчерпаемых источников (солнце, ветер, вода) позволяет строить дома с независимым энергоснабжением и с экологически чистой инфраструктурой в удаленных районах, также позволяет решать проблемы энергоснабжения уже существующих объектов.

Одной из самых популярных тем является развитие солнечной энергетики.

Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Весь органический мир нашей планеты обязан Солнцу своим существованием. Солнце – это не только источник света и тепла, но и первоначальный источник многих других видов энергии (энергии нефти, угля, воды, ветра).

В настоящее время энергия солнца — наиболее перспективный источник электроэнергии, который вполне способен заменить собой, а, возможно даже, и вытеснить с рынка традиционные ископаемые энергоносители в будущем. При этом мировые потребности в электричестве будут также удовлетворены. Существенно то, что получать солнечную энергию можно без остановки в любом месте земного шара, при этом совершенно бесплатно. Следует учитывать и тот факт, что поведение солнца намного более предсказуемо метеорологически, чем перемещение воздушных масс, создающих ветер.

По данным аналитиков Ember, за первое полугодие 2020 года глобальная солнечная генерация выросла на 19%. Агентство энергетической информации прогнозирует, что в США производство электричества из возобновляемых источников увеличится на 20% в этом году и еще на 22% — в следующем. Главным драйвером роста станет ввод в эксплуатацию новых мощностей солнечной генерации. А причина быстрого роста популярности этого источника энергии — в низкой стоимости. По оценке Всемирного экономического форума, введение в эксплуатацию солнечных станций обходится дешевле, чем работающих на угле или газе, из-за чего от угля отказываются все охотней в пользу «солнца». К примеру, в Китае доля угля упала на 7%, а ветряной и солнечной энергии — выросла на 6%.

В России доля солнечной энергетики в структуре генерирующих мощностей пока остается скромной — всего 0,55% от общей выработки электричества. Но ситуация быстро меняется. Российские солнечные электростанции в 2019 году выработали 1,3 млрд кВт/ч электроэнергии — почти на 70% больше, чем годом ранее. Наибольшую долю в балансе энергосистемы солнечные станции занимают на юге страны, где на них приходится 2,77% установленной мощности.

Европейская ассоциация солнечной энергетики Solar Power Europe выпустила прогноз развития отрасли в мире на пять лет, с 2020 года по 2024 год включительно. [5] В соответствии с центральным сценарием доклада, к концу 2024 года установленная мощность солнечной энергетики в мире достигнет 1448 ГВт (Напомним, вся программа развития российской солнечной энергетики до 2024 года – менее 1,8 ГВт).

Единственный в России производитель, выпускающий как ячейки и модули солнечных батарей, так и промышленные солнечные электростанции - группа компаний «Хевел» (основана в 2009 году). С 2017 года на заводе «Хевел» началось производство солнечных модулей по собственной гетероструктурной технологии. Текущая производственная мощность завода составляет 260 МВт в год. На долю «Хевел» приходится больше половины солнечных генерирующих мощностей в стране — всего их в России более 1,3 тыс. мегаватт.

Одной из проблем в области солнечной энергетики остается тот факт, что производство современных солнечных панелей (солнечных батарей) - сложный наукоемкий процесс. Сегодня такую продукцию выпускают всего 15 стран — примерно столько же способны самостоятельно запускать ракеты в космос.

Солнечная панель генерирует электрический ток под воздействием солнечного света на основе фотоэффекта. Важнейший фактор – продолжительный ресурс жизни панели, который составляет 25 лет. Основой для большинства изготавливаемых во всем мире солнечных панелей является кремний.

На сегодняшний день можно выделить 5 типов солнечных панелей:

- панели из поликристаллических фотоэлементов;

- панели из монокристаллических фотоэлементов;

- из аморфного кремния;

- панели на основе Теллурид Кадмия;

- на основе смеси Индия, Галлия, Меди, Селена.

Над проблемой производства дешевых и более простых в изготовлении, но не менее при этом эффективных солнечных панелей работают ученые всего мира.

Рассмотрим основные открытия ученых за последние 3 года.

Начнем анализ с самого ближайшего к нам 2020 года и углубимся немного в прошлое.

Список литературы:

1. https://www.tadviser.ru/index.php/Статья:Технологии_для_солнечной_энергетики
2. Crystal Structure of DMF-Intermediate Phases Uncovers the Link Between CH3NH3PbI3 Morphology and Precursor Stoichiometry - http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcc.7b08468
3. В США изобрели инновационные солнечные панели из «умных» стекол - http://www.radidomapro.ru/ryedktzij/green/green/v-sscha-izobreli-innovatzionnye-solnetchnye-paneli-54926.php
4. https://eenergy.media/2020/09/10/solntse-obgonyaet-veter-v-energetike/
5. Global Market Outlook 2020-2024 - https://renen.ru/razvitie-solnechnoj-energetiki-v-mire-do-2024-goda
6. https://recyclemag.ru/article/novostei-razvitii-solnechnoi-energetiki