Куди рухається сонячна енергетика в Україні та світі
Які можливості в цій сфері існують для бізнесу
Хоча сонячні панелі вже є важливим джерелом відновлюваної енергії, вони все ще мають потенціал для поліпшення. Які виклики й перешкоди стоять на шляху сучасного сонячного прогресу та які інноваційні рішення вже існують для підвищення ефективності перетворення сонячного світла на електроенергію, розповів Mind СТО та співвласник в SUNSAY NRG Олександр Бут.
Читайте також: Від свердловин до вітряків: як у МВФ бачать «зелений перехід» і яких ризиків побоюються
Чому світ постійно шукає нові технологічні рішення для СЕС?
Процес удосконалення сонячних панелей і електростанцій на світовому рівні триває постійно. Можна виокремити три головні технологічні проблеми, на які слід звернути увагу.
Перша – це підвищення ефективності сонячних панелей. Річ у тім, що вони є відносно низькоефективними.
Хоча на фотомодуль потрапляє величезна кількість сонячної енергії, переробляється лише 23%, а 77% лишається не поглинутими. Виробники прагнуть збільшити цей відсоток шляхом пошуку нових матеріалів та створення нових типів систем.
Наприклад, уже використовуються двосторонні або ступеневі модулі. Проте насправді вони збільшують ефективність лише на долі відсотка.
Наступна проблема стосується зберігання отриманої енергії. Бувають ситуації, коли енергії надходить багато, але наразі такий об'єм не потрібний. Він може знадобитися пізніше протягом доби. Тому виникає питання – як балансувати та зберігати цю енергію з мінімальною вартістю й витратами?
Третя проблема – це інтеграція сонячних електростанцій із теперішньою інфраструктурою, зокрема атомною та вітровою енергетикою, а також будівлями та транспортними мережами. Досі триває пошук рішення, яке дозволить створити максимально ефективний симбіоз між усіма ланками.
Читайте також: Генератор і альтернативні джерела: як поєднати та забезпечити світло під час будь-яких загроз
Як досягти інноваційності у сфері сонячної енергетики?
Більшість поліпшень у галузі сонячної енергетики відбувається внаслідок пошуку нових матеріалів і покращення властивостей наявних за допомогою додавання різних сполук і домішок. Дослідники постійно випробовують нові конструкції, наприклад, змінюють точки приєднання чи розташування пластин.
Наразі основа всіх фотомодулів – це кремній, але науковці намагаються знайти кращий матеріал. Є певні ефективніші альтернативи, але вони не стабільні на сонці та швидко втрачають свої властивості.
Але серед останніх успішних знахідок відзначу такий матеріал, як перовськіт. Вперше він був використаний у сонячних батареях 2009 року. Відтоді почалися подальші дослідження й удосконалення технології на основі перовськіту. У 2020 році такі сонячні батареї досягли рекорду високої ефективності перетворення електроенергії у 25,5%. За прогнозами перовськітова технологія буде не лише ефективнішою, а й дешевшою.
Іншою вартою уваги технологією є біфаціальні панелі, які можуть збирати сонячну енергію з обох сторін. Ця система вигідна для країн, де є велика кількість снігу або піску, які можуть відбивати сонячні промені від землі на внутрішній бік панелі.
Також тонкоплівкові сонячні панелі є ще одним помітним проривом. Це панелі зі спеціальним кремнієвим напиленням. Тому на відміну від традиційних кристалічних ці системи можуть мати гнучку форму. Крім того, вони є доцільними в пустелі, де немає проблем із кількістю сонячного світла, але бувають піщані бурі. Тонкоплівкові панелі можна покрити спеціальним матеріалом, за допомогою якого пісок буде легко здуватися з поверхні.
Як розвивається сонячна енергетика в Україні?
В Україні сонячна енергетика активно почала розвиватися з 2010 року. У 2014 році почав зростати інтерес до цієї сфери навіть серед пересічних громадян через зміни в законодавстві. В ті часи ефективність сонячних панелей була 15%. Сьогодні вона досягає 20% та навіть іноді 22%. На перший погляд здається, що ці декілька відсотків суттєво не впливають на збільшення ефективності. Але якщо взяти початкові 15% за 100%, то можна відзначити досить потужний стрибок у розвитку.
Проте, якщо дивитися на світові тренди у сфері сонячної енергетики крізь призму українського бізнесу, українцям немає сенсу відмовлятися від традиційних панелей на користь нових розробок. Кремнієві фотомодулі є достатньо ефективними, зважаючи на географічне розташування та природні умови України. Ці СЕС є більш економічно вигідними для нашого бізнесу, зважаючи на їхню швидку окупність і довгий термін експлуатації.
Порада для українських бізнесів, які планують перейти на використання сонячної енергії – приділити значну увагу розробці проєктів інтегрування та інтеграції СЕС у свої енергетичні системи. Слід провести експертизу, щоб встановити, коли підприємство споживає енергію, і спроєктувати систему так, що в потрібний час вона віддавала свій максимум.
Для українських бізнесів використання СЕС – це не лише спосіб отримати альтернативне джерело енергії, зменшити витратити та проявити свою корпоративну відповідальність за збереження довкілля. Це також спосіб розвантажити локальний трансформатор. Розглянемо це на прикладі підприємств, які активно використовують холодильні установки. Влітку температура підіймається, потреба в охолодженні продуктів зростає, але трансформатор при цьому перегрівається. Використовуючи СЕС можна і розвантажити систему, і отримати максимум з підвищення сонячної активності.
Чи є перешкоди на шляху «сонячного прогресу»?
Попри зростання попиту серед підприємців на встановлення СЕС, є деякі перешкоди, що гальмують процес розвитку цієї сфери в Україні.
По-перше, досі існують міфи, пов'язані із сонячною енергетикою. Багато організацій не розуміють принципи роботи та можливості СЕС.
По-друге, хоча вартість сонячних систем із часом знижується, їхня інсталяція все ще може вимагати великих інвестицій на початку. Щоб зробити сонячну енергію доступнішою для ширшого кола споживачів, необхідно розробити фінансові інструменти та мотиваційні заходи. Наприклад, найближчим часом запрацює алгоритм Net billing. Він дозволить продавати державі надлишкову енергію, а за отримані кошти купувати її при потребі в майбутньому.
Також поки що перешкодою є відсутність економічно вигідних і надійних систем зберігання енергії. Вони б дозволили використовувати сонячну енергію навіть при слабкому освітленні.
Але науковці постійно працюють над удосконаленням технологій сонячної енергетики. Україна також робить значні кроки в інтеграції цього альтернативного джерела енергії в повсякденне життя громадян та бізнесів. Впевнений, що нас чекає лише позитивний розвиток у сфері екологічного майбутнього.
Автори матеріалів OpenMind, як правило, зовнішні експерти та дописувачі, що готують матеріал на замовлення редакції. Але їхня точка зору може не збігатися з точкою зору редакції Mind.
Водночас редакція несе відповідальність за достовірність та відповідність викладеної думки реальності, зокрема, здійснює факт-чекінг наведених тверджень та первинну перевірку автора.
Mind також ретельно вибирає теми та колонки, що можуть бути опубліковані в розділі OpenMind, та опрацьовує їх згідно зі стандартами редакції.
