Мировой рынок солнечной энергетики развивается так быстро, что часто превышает ожидания самых смелых оптимистов. При этом снижение затрат на солнечные электростанции способствует быстрому распространению их использования.
Исследование «Недооцененный потенциал солнечной энергетики для смягчения последствий изменения климата«, опубликованное исследовательским институтом Меркатора по всеобщему достоянию и изменению климата (MCC), показывает, что в 2050 году доля солнечных электростанций в глобальном энергоснабжении может быть в три раза больше, чем предполагалось ранее. Согласно статье, опубликованной в журнале „Nature Energy“, доля солнечной электроэнергии, даже в случае увеличения спроса на электроэнергию во всем мире к середине века, может составлять от 30 до 50% — а не от 5 до 17%.
Этот результат важен для следующего отчета о состоянии дел Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) для ответственных лиц, принимающих политические решения. В их модельных результатах значительно недооценены потенциал и темпы роста солнечной энергетики. С этим также связаны рекомендации по инвестициям в менее эффективные электростанции или технологии.
Новые гипотезы, выдвинутые в исследовании MCC, дают также представления о проблемах и возможностях солнечной энергетики. Например, необходимо будет создать мощные системы хранения электроэнергии и обеспечить стабильность электросетей. «Чтобы полностью использовать потенциал солнечной энергии, промышленно развитым странам, особенно G20, необходимо усовершенствовать правила работы на рынках электроэнергии и продвигать технологии по созданию новых методов хранения электроэнергии», — говорит Феликс Кройциг, главный автор исследования и лидер группы MCC по землепользованию, инфраструктуре и транспорту.
При использовании компьютерной модели Потсдамского института климатических исследований (PIK) был проведен анализ затрат. Были учтены затраты на расширение электросети, на установку систем хранения электроэнергии и другие варианты интеграции солнечной электроэнергии в систему энергообеспечения. Кроме того, была представлена модель с новыми данными по дальнейшему расширению солнечной энергетики и технологической кривой обучения. По словам ученых, в настоящее время цены на солнечные батареи снижаются более чем на 20% каждый раз, когда общее количество произведенного продукта удваивается. Но есть еще много потенциальных и перспективных идей в других областях, чтобы еще больше снизить затраты на производство солнечной электроэнергии. «Наше исследование показывает, что при реалистичных предположениях, солнечная энергия станет главным мировым источником электроэнергии — по крайней мере, если мы будем серьезно относиться к защите климата и сделаем ставку на дешевые технологии,» говорит Ян Кристоф Гольдшмидт, руководитель команды «Новые концепции фотоэлементов» в научно-исследовательском институте Fraunhofer ISE, которая также принимала участие в исследовании, как и исследователи из Университета Висконсина.
Ученые убеждены, что дешевая солнечная электроэнергия может стать экономически выгодной для многих стран мира. «Наши результаты показывают, как иррационально, например, президент США Дональд Трамп выступает против изменений в экономике своей борьбой за уголь, вредный для сохранения климата», — говорит Кройциг о политике за океаном. С точки зрения географии использование солнечной энергии особенно подходит для США. Активное использование систем кондиционирования воздуха и высокий спрос на электроэнергию в дневные часы летом также хорошо сочетаются с профилем генерации солнечных электростанций.
В других частях мира, таких как Индия или Чили, солнечная электроэнергия уже дешевле, чем сгенерированная угольными электростанциями. Тем не менее, в настоящее время, особенно в развивающихся странах, высокие капитальные затраты на общие инвестиции все еще стоят на пути более широкого использования солнечной энергии. Ученые считают, что новые модели финансирования или новые гарантии могли бы помочь, особенно в Африке.
«Наше исследование показывает, что у солнечной энергетики есть все возможности для развития от нишевой технологии до основной для обеспечения благоприятного для климата и дешевого энергоснабжения», — говорит соавтор Роберт Пицкер из PIK. Однако это случится только в том случае, если вовремя будут намечены пути развития, а важные участники не будут недооценивать вклад солнечной энергетики в защиту климата.
Ученые в Германии поддерживают заявления, высказанные в докладе. «Перспективы будущего всегда подвержены неопределенности. Но по чисто экономическим причинам солнечная энергетика будет прорываться, и ее не остановить», — говорит Андреас Бетт, исполняющий обязанности менеджера института Fraunhofer ISE. «В этом докладе четко сказано, что дальнейшее проникновение на рынок должно отвечать различным региональным требованиям. Для таких существующих и функционирующих энергетических систем, как в Германии, за прогресс перехода на возобновляемые источники энергии ответственность ложится на системы хранения электроэнергии и на системную совместимость». Исследование также показывает, что переход на возобновляемые источники энергии с высокой долей солнечной электроэнергии может быть обеспечен финансово и становится рентабельным во всем мире, говорит Бетт далее.
Фолькер Квашнинг (Volker Quaschning), профессор регенеративных энергетических систем Берлинского института техники и экономики (HTW), еще раз отметил, что для успешного перехода на возобновляемые источники энергии во всех секторах, а также для достижения целей по защите климата, Германии нужна установленная мощность солнечных электростанция в 400 ГВт. Поэтому ежегодный прирост фотоэлектрической мощности нужно увеличить до 15 ГВт, а не останавливаться на 2,5 ГВт как сейчас. Уже несколько лет подряд Квашнинг обращается с этим требованием к федеральному правительству. «В этом отношении чрезвычайно важно вступить в дискуссию о будущем значении солнечной энергетики. Анализ, сделанный исследователями, дает этому важные импульсы», — говорит профессор HTW в отношении исследования MCC.
«Вместе с ветроэнергетикой солнечная энергетика имеет наибольший потенциал для выработки электроэнергии. Обе технологии в настоящее время являются одними из самых дешевых. Кроме того, солнечная энергетика — это технология с наибольшей степенью одобрения среди населения. Вот почему доля солнечной электроэнергии около 30% в странах Центральной Европы и 50% в южных европейских странах более чем реалистична». Для этого следует продвигать секторальную связь и распространение технологий хранения электроэнергии, чтобы компенсировать колебания мощности в электросети. «Для Германии важно, чтобы новое правительство обеспечило необходимый прирост мощностей солнечных электростанций для достижения парижских целей по защите климата. Если мы действительно хотим ограничить глобальное потепление в пределах 1,5° Цельсия, ежегодный прирост фотоэлектрических мощностей в Германии должен вырасти в десять раз. В настоящий момент нет политической силы, которая могла бы обеспечить достижение парижских целей по защите климата», — добавил Квашнинг.
Источник: https://www.pv-magazine.de/2017/08/25/studie-weltweites-photovoltaik-potenzial-wird-massiv-unterschaetzt/