Энергетика и топливо Солнечная энергетика: вложения падают, сектор растёт

За последнюю пятилетку мощность солнечной электроэнергетики удвоилась, а стоимость фотоэлементов упала впятеро, утверждает новый доклад Европейской комиссии. Что дальше?

В норме мы пишем о новых технологиях на стадии их появления, когда они ещё не вышли из лаборатории. Внедрение освещается «КЛ» меньше, потому что в других лабораториях постоянно появляются иные технологии, на фоне которых достижения трёхлетней давности часто смотрятся «не очень».

Что ж, давайте на секунду прервём этот цикл, остановимся и оглядимся. Какой из действительно новых в технологическом смысле отраслей мы отдадим первое место по её влиянию на нашу жизнь в ближайшие годы и десятилетия — кроме, само собой, компьютеров, электроники и прямо связанных с ними явлений?

Вопрос провокационный, чего там. И всё же честный ответ на него возможен. Как минимум в первой пятёрке таких отраслей, радикально способных изменить нашу жизнь, следует назвать солнечную энергетику. Напомним: Германия к 2050 году намерена получать от Солнца четыре пятых всей электроэнергии. Вряд ли её соседи по Евросоюзу, обитатели зачастую куда более солнечных мест, будут безучастно взирать на энергетическую автаркию немцев: отказ от покупки нефти и газа за рубежом может поправить торговый баланс большинства европейских стран. В таком будущем современной российской экономике — крупнейшей в мире по экспорту газа и нефтепродуктов — нет места, и очень интересно было бы заранее узнать, реальны ли планируемые развитыми странами перемены или перед нами очередная прекраснодушная псевдозелёная маниловщина.

На этот счёт есть разные мнения. Часто в письмах читателей в дорогую редакцию можно увидеть строки вроде: «На организацию и само производство полупроводников для преобразования света в электричество ушла не одна тонна ассигнаций. Полупроводниковый завод стоит миллиарды, получение очищенного сырья — столько же... Полупроводниковые солнечные элементы совсем не экономят ресурсы, совсем не экологичны [почему-то не учитываются вредные химические процессы и потраченная электроэнергия на их производство], а просто "аккумулируют" потраченные ресурсы технологическим образом, чтобы в своей работе "отдавать" их в виде преобразованного... электричества».

Наконец, они запретительно дóроги, замечают другие. А именно из-за дороговизны электричества западные страны, включая ту же Германию, в последнее десятилетие снижают промышленное производство, в то время как все эти Кореи и Китаи производство, напротив, наращивают — в основном на дешёвой и грязной энергии угольных ТЭС.

Сходные мысли бродят и в головах многих европейцев, так что там внимательно держат руку на фотоэлементном пульсе. И вот Европейская комиссия опубликовала новый доклад о положении дел в фотоэлементной части солнечной энергетики. Как в нём отмечается, в 2012 году инвестиции в неё упали на 9%. При этом ввод новых солнечных батарей по всему миру составил от 35 до 42 гигаватт-часов установленной мощности, в зависимости от того, пиковая или номинальная мощность декларируется новой владельцами электростанции (усреднённая цифра — 38,5 ГВт).

Почему спад в инвестициях — понятно: многие европравительства считают, что на фоне бюджетных ограничений стимулирование зелёной энергетики высокими тарифами и другими средствами исчерпало себя. Следовательно, многие бизнесмены, работающие в этой отрасли, вынуждены или разориться, или прекратить наращивание вложений — и они выбрали последнее.

Конкретнее в 2012 году в новые фотоэлементные мощности было инвестировано $137,7 млрд, или 57,7% от всех вложений в альтернативную энергетику, то есть один киловатт-час её установленной мощности в среднем стоил 3 280–3 930 долларов. Однако, как отмечается в докладе, обширные инвестиции в оборудование по производству фотоэлементов, сделанные до 2012 года, привели к тому, что сокращение вложений не сопровождалось падением производства солнечных батарей. Напротив, оно выросло на солидные 10%.

Стоп, а кто покупает всё это богатство, если субсидии сократились? Ответ до смешного прост: с января 2008 по второй квартал 2013-го стоимость фотоэлементных панелей для монтажа на крышах частных домов упала на 80% (!), а основанных на них систем электроснабжения в целом — на 60%. А вот для крупных компаний, продающих электричество энергосетям и потребителям, цены гелиоэлектростанций «в сборе» снизились всего на 50% (панели те же, но больше доля издержек на их установку и подключение к сетям). Постоянное появление новых конкурирующих технологий, позволяющих производить кремниевые батареи с меньшими финансовыми и энергозатратами, привело к тому, что в одном лишь 2012 году падение цен на них достигло 20%!

Наметилась тревожная тенденция: цена фотоэлементов в фотоэлементных генерирующих установках упала до менее чем 40% от общей стоимости. Остальное теперь приходится на инверторы, рамы для солнечных батарей и установку всего этого на местности. Иными словами, дальнейший ценопад проще обеспечить не уменьшением издержек производителей фотоэлементов, а ростом КПД их продукции — или её установкой в более солнечных местах, чем та же Германия.

Впрочем, активные шаги осуществляются в обоих направлениях. В докладе отмечается, что, кроме кремниевых фотоэлементов, занимающих сейчас 85% рынка, заметные успехи демонстрируют конкуренты кремния — многослойные фотоэлементы, поглощающие свет, сконцентрированный зеркалами, и ячейки Гретцеля. Кроме того, в последние годы лидером по установке фотоэлементов стала страна, не относящаяся к западному миру. КНР закрепила свои позиции крупнейшего строителя новых солнечных электростанций и уже в ближайшем будущем обгонит по выработке европейцев и тем более американцев. При этом её гелиоЭС размещаются в основном в южном Китае, где солнечных дней в году намного больше, чем в большинстве стран Западной Европы.

Но как совместить солнечную энергетику с краеугольным камнем всей китайской экономики — дешёвой электроэнергией? Всё просто: пятикратное удешевление солнечных батарей за пять последних лет привело к тому, что сейчас один киловатт-час они вырабатывают за 0,05 евро, подчёркивается в докладе. Для интересующихся заметим, что это много меньше той цены, которую за электричество платит большинство граждан России, располагающей куда бóльшим количеством солнечных мест, чем Германия — евролокомотив по внедрению геолиоэнергетики.

При этом теоретически у России есть ещё и дешёвый газ — действительно дешёвый, несравнимо более простой в добыче и перевозке, чем американский сланцевый. Но, как видим, и он не помогает получать киловатт-час дешевле солнечного.

Так что вопрос о том, производят ли полупроводниковые фотоэлементы электричество или же просто «аккумулируют» энергию, полученную от ископаемого топлива, можно закрывать. EROI для них меняется прямо на глазах, о чём нас честно предупреждали постоянные вести с полей разработки новых типов солнечных батарей и методов их производства.

Нет, это не хеппи-энд: создание ещё более эффективных образцов идёт полным ходом; кроме того, даже дешёвая солнечная энергия не решает проблему пиковых нагрузок. Вечером солнца уже нет, а потребление достигает максимума. Конечно, в теории его можно выровнять тарифами. Но если вы, как в Германии, хотите получать от возобновляемых источников 80% энергии к 2050 году, то обойти проблему хранения всё одно не получится. Однако есть солнечные электростанции, решающие эти проблемы, такие как «Айвенпа» в пустыне Мохаве (США). Так что борьба на этом фронте не то что не близится к финалу — она только начинается. Но вас, дорогие читатели, мы уже предупредили: время акций «Газпрома» пройдёт при вашем поколении.

Подготовлено по материалам Объединенного
исследовательского центра Европейской комиссии