Зелёная гонка уже началась: солнечная энергетика вырывается вперёд

В начале 2021 года в этом блоге вышла статья «Зелёная энергетика — космическая гонка XXI века», основной идеей которой было: крупнейшие экономики мира, США, Китай и Евросоюз, слегка заминаясь, стоят на пороге больших стартов XXI века: масштабной энергетической революции, перехода от ископаемых источников топлива с их вредными выхлопами к возобновимым. Основной идеей статьи было: пока никто не может решиться открыть этот забег, но когда он начнётся — никто не захочет оказаться у финиша последним. К концу года стало очевидно: зелёная гонка уже началась.

  • Апрель 2020: рекордные 52% домашнего энергопотребления Германии в первом квартале 2020 — из возобновляемых источников энергии.
  • Апрель 2021: правящая консервативная партия Ангелы Меркель в коалиции с социал-демократами договорились довести долю возобновляемых источников энергии с 50% в 2020 до 65% в 2030.

Иронично: сторонники атомной энергетики, не желающие пользоваться услугами крупнейшего термоядерного реактора в радиусе нескольких световых лет от Земли
Пока ещё не утихают запущенные в 1980-е компанией Exxon Mobile и спонсируемые Big Fossil остаточные споры о реальности глобального потепления как побочного эффекта Индустриальной революции на ископаемом топливе, как и о возможности перехода на возобновляемые источники энергии (солнце и ветер) технической прогресс уже ушёл вперёд намного дальше.

Германия — крупнейшая экономика Европы, ВВП в 3 раза больше российского. То есть, возобновляемыми источниками энергии в Германии, уже обеспечивается большая доля экономики, чем вся российская целиком.

К 2030 размеры только возобновляемого сектора энергетики в Германии будут вдвое больше всего энергопотребления России на сегодня.

Энергетический переход уже начался и набирает обороты. Следить за новостями в этой отрасли надо уже не ежегодно, а ежемесячно. Чем больше туда вкладываются государства — тем больше туда тянется бизнесов, тем быстрее происходят инновации — тем быстрее разгоняется зелёная гонка.

Рост идёт по экспоненте. Сейчас туда инвестируют миллиарды, через десять лет это будут уже триллионы — независимо от того, в курсе люди со сведениями 1995 года свежести или нет.

▍ Зимой и летом: как солнечные батареи помогут миру слезть с нефтяной иглы

Апрель 2020 года запомнится в истории многими событиями. Но для России одним из самых существенных из них стало историческое падение цены на нефть. Резкое повышение нефтедобычи в конкурентной борьбе России и Саудовской Аравии пришлось аккурат на обвал спроса на нефть по всему миру из-за эпидемии коронавируса, приведя к падению цены на нефть до невиданного с 90-х годов XX века уровня.

И это хорошее напоминание о том, что нефть не вечна. Что её время рано или поздно истечёт. Что уже сейчас на нефтяные доходы спокойно рассчитывать больше не приходится. Что возможно, мы уже в начале конца эпохи ископаемого топлива. Что переход на возобновляемые источники энергии неизбежен — и горе стране, которая окажется среди последних в процессе этого транзита. Когда весь остальной мир перейдёт на «зелёную энергетику», Россия потеряет не только экспортные доходы от нефти, но и саму нефте-и газодобычу, потому что одним лишь внутренним спросом обеспечить её рентабельность не получится. А это значит что, вовремя не перейдя на возобновляемые источники электричества, Россия впервые в своей истории может из экспортёра энергоресурсов превратиться в импортёра.

▍ Солнечные батареи — энергетическое будущее планеты

Уже сейчас становится очевидным, что после нефти, угля и газа следующим главным источником энергии на планете станет солнечный свет. Земля улавливает 173 тераватта солнечного излучения — в 10 тысяч раз больше общемирового электропотребления.

С технической точки зрения на это можно взглянуть так: само существование планеты Земля и все идущие на ней химические, физические и биологические процессы — побочный эффект активности звезды по имени Солнце. Человеческая жизнедеятельность организована по солнцу: от циркадных ритмов и выработки витамина Д до всех продуктов питания, которые (растительные и животные) невозможны без солнечной активности.

И, что более релевантно теме разговора, энергетические потребности человеческой цивилизации всегда обеспечивались солнцем: начиная с первых костров люди тем или иным способом утилизировали солнечную энергию, «пойманную» и сохранённую естественными «батареями» — древесиной. Ископаемая энергетика не исключение — нефть, газ и уголь тоже, по сути, биологические формы хранения солнечной энергетики. Поэтому переход к солнечной энергетике не столько смена энергетической парадигмы человечества, сколько её развитие: дрова, уголь, нефть — лишь медиумы, с помощью которых человечество с первых своих дней пытается утилизировать энергию Солнца, переходя на более эффективные методы её извлечения по мере технологического прогресса.

В XXI веке цивилизация, с одной стороны, подошла к кризису предыдущего способа утилизации солнечной энергии:

  • глобальное потепление и вызываемые им кризисы;
  • токсичная атмосфера городов, воздух которых отравляется автомобильными и промышленными выхлопами до канцерогенного, в худших случаях, состояния.

С другой стороны, развитие технологий позволяет сделать следующий шаг в харвестизации солнечной энергии, сократив процесс ещё на шаг-другой с помощью солнечных батарей.

Переход на солнечную энергетику, в планетарном масштабе, уже начался и идёт опережающими масштабами. Зелёную гонку уже можно называть солнечной гонкой (по аналогии с лунной гонкой XX века). Даже самые оптимистичные прогнозы не предсказывали того размаха, которого соларизация мировой экономики достигнет в 2020 году. В 2010 году Greenpeace выпустили свой энергетический прогноз под названием Energy Revolution, предсказывавший рост солнечной энергетики на 737% — в восемь раз — до 335 мегаватт за десять лет.

image

Это были самые оптимистичные ожидания на тот момент, опережавшие любые аналогичные правительственные прогнозы. И тем не менее, «Гринпис» ошибался: уже к концу 2018 года суммарные объёмы солнечного электричества достигли 486 мегаватт, показав двенадцатикратный рост вместо восьмикратного — и всего за восемь лет вместо десяти.

image

И темпы соларизации мировой энергетики продолжают нарастать. Текущий нефтяной кризис, без сомнения, только ускорит переход разных стран на солнечную энергетику.

Что же остаётся России в этом случае? Когда окончательно обмелевший мировой спрос на нефть и газ сделают добычу ископаемого топлива нерентабельной даже для собственных нужд, под вопросом окажутся уже не нефтяные сверхприбыли, а откуда возьмётся электричество для кухонной лампочки. Неужели придётся импортировать «свет» для своих нужд из более солнечных стран?

Совершенно необязательно.

Солнечная энергетика может стать светом в конце туннеля не только для южных стран, но и для России тоже.

▍ Солнечные батареи работают и зимой

Распространённое заблуждение о работе солнечных батарей — что они преобразуют в электричество солнечное тепло. А какое тепло в русскую зиму?

На самом деле, солнечные батареи работают от солнечного света, а не тепла, преобразуя в электричество поток фотонов, излучаемых звездой по имени Солнце.

Таким образом, температура окружающей среды для работы солнечных батарей иррелевантна. Холодная погода даже даёт небольшое преимущество: как и любая техника, солнечные панели могут перегреваться — но только не зимой. Для работы им нужен только солнечный свет — хоть в июле, хоть в январе.

Почему же тогда солнечные батареи принято считать не зимним видом генерации электроэнергии? Только потому, что зимой меньше солнца.

Для сравнения: 23 июня, самый долгий день в 2020 году в средней полосе России, включая Москву, начнётся с рассвета в 03:44 и закончится закатом в 21:18, продлившись 17, 5 часов — почти три четверти суток. Тогда как самый короткий день, 22 декабря, начавшись в 08:57, закончится в 15:58, продлившись всего семь часов — ровно в 2,5 раза меньше.

Добавив к этому более пасмурную, в среднем, погоду в зимние дни, можно понять, почему зимой солнечные батареи работают в разы менее продуктивно, чем летом.

Но тем не менее, работают.

image

В отличие от велосипеда, солнечные батареи не имеют сезонных ограничений по применению. И как семь часов солнца в день, зимой лучше, чем ничего — семь часов выработки электричества в сутки тоже не пустяк. Это делает применение солнечных батарей практичной затеей даже в России — особенно в средней полосе и южных регионах.

Главный зимний враг солнечных батарей — это снег. Во-первых, выпавший снег служит преградой солнечному свету. Во-вторых, большие массы снега создают дополнительную нагрузку на несущие конструкции батарей. Впрочем, и с первой, и со второй проблемами инженеры в XXI справляются тем же образом, что и строители замков с их остроконечными башнями и покатыми крышами в XI веке: устанавливая солнечные батареи под углом.

image

Ещё один неожиданный зимний «бонус» — тая, снег выполняет роль мокрой тряпки, очищая поверхность батареи. Таким образом за зиму с батарей «смывается» существенная часть осевшей на них за тёплое время года пыли и грязи, которые бы иначе снижали их световую проницаемость и производительность.

▍ Солнечная энергетика для России

Итак, солнечные батареи работают круглый год. А это значит, что, вопреки распространённому предубеждению, солнечная энергетика вполне возможна. А значит — необходима.

Практически каждое здание и жилой дом в России можно сделать энергоэффективнее, установив на крышах, которые сейчас практически не используются, служа как правило, лишь «парковкой» для сотовых вышек, солнечные батареи. Учитывая, что большинство населения России живут в относительно неплохих, с точки зрения освещённости, условиях — в средней полосе, на широте Москвы и южнее — это вполне жизнеспособное решение. Чем выше дом — тем больше света будут улавливать солнечные батареи на крыше, позволяя перевести коммунальные потребности в электричестве на полное или частичное самообеспечение.

Но конечно, существующих площадей для полного покрытия потребностей экономики в электроэнергии — промышленности и транспорта в первую очередь — не хватит. В мире крупнейшие солнечные фермы строятся в солнечных и засушливых регионах — например, в Марокко или Калифорнии. В России тоже есть такой южный регион — солнечный, засушливый и пустынный как в смысле растительности, так и по численности населения: Калмыкия. Будущая «солнечная» калмыцкая электроэнергия имеет огромный и пока недооценённый экономический потенциал.

Одна из главных сложностей того же марокканского проекта по производству солнечной электроэнергии — логистическая. Строительство громадных солнечных ферм посреди африканской пустыни — только меньшая из проблем. Затем марокканское электричество нужно будет доставить на рынок основного потребителя — Европы, для чего потребуются огромные расходы на организацию транзита электроэнергии на другой континент и не меньшие расходы на строительство хранилищ для излишков.

Тогда как промышленно развитый юг России с советских времён включён, как и все остальные регионы, в единую систему электроэнергетики страны. Поэтому основные расходы по развитию солнечной энергетики в Калмыкии, а также Астраханской области и Ставрополье, например, пойдут на строительство самих солнечных ферм. Стоить, хранение и транспортировка, произведённого электричества, при этом будет существенно дешевле, чем для аналогичных проектов в удалённых регионах Земли. И даже дешевле, чем сейчас обходится доставка нефти и газа с Крайнего Севера и Западной Сибири.

Солнечная энергетика — это будущее, которое возможно уже сегодня. А солнечные и пустынные среднеазиатские республики вроде Туркменистана, в которых безоблачно почти круглый год — идеальная площадка для солнечных панелей.

Мнение, что мол, хранить негде, электричество будет только днём и не там, где нужно в 2021 уже устарело, прогресс в сфере хранения энергии солнца и ветряков набирает обороты на глазах.

▍ Зелёный переход — вопрос не возможности, а выбора

Одно из главных заблуждений неолиберальной парадигмы восприятия истории — что прогресс это частное дело, заслуга индивидов и работа отдельных корпораций. На самом деле, со времён римских дорог и акведуков, Великого шёлкового пути, Пути из варяг в греки и Великих географических открытий (aka колонизации планеты европейскими монархиями) прогресс был и остаётся общим делом человечества, выполняемым инструментами коллективного самоуправления цивилизации — то есть, государство. Дороги железные и обычные, порты, мосты, аэропорты, по которым ездят грузы коммерческих компаний, армия и полиция, защищающие их от пиратства и грабежей, суды, разбирающие коммерческие тяжбы — это государство. Вся экономика от начала и до конца существует в правовом поле государства, а государство существует, чтобы это правовое поле обеспечивать.

В этом смысл общества: скинуться вместе ресурсами — и решить на что их направить. На поддержку высоких технологий конца XIX века, ведущих к таянию вечной мерзлоты, полярных шапок и отравляющие лёгкие каждого горожанина от рождения до смерти — или же на энергию ветра, солнца и чистый воздух в городах. И то и другое без дотаций в государственном масштабе невозможно, поэтому этот фактор можно вынести за скобки. И тогда остаётся только вопрос приоритетов.

Энергетический переход уже начался и набирает обороты независимо от того, в курсе люди со сведениями 1995 года свежести или нет: чем больше туда вкладываются государства — тем больше туда тянется бизнесов, тем быстрее происходят инновации — тем быстрее разгоняется солнечная гонка.

Читайте так же:

  • Как скачать текст с сайта в документ вордКак скачать текст с сайта в документ ворд MS Word гораздо мощнее, чем вы думаете. Популярный инструмент обработки текстов используется для всех видов задач. Не все знают об этом, но он также может быть использован для открытия веб-страниц в формате HTML. В этом посте вы узнаете, как можно открывать HTML-файлы в Word и […]
  • 24 декабря Яндекс приглашает на итоговую Дзен-пятницу24 декабря Яндекс приглашает на итоговую Дзен-пятницу 24 декабря в 18:00 Яндекс.Дзен проведет онлайн-трансляцию ежегодной Дзен-пятницы. Руководители платформы подведут итоги 2021 года и поделятся планами на следующий год. На этот раз — в новом формате видеоподкаста.  В числе спикеров — директор блог-платформы […]
  • Обновленная страница качества: как можно сравнивать сайтыОбновленная страница качества: как можно сравнивать сайты В конце прошлого года мы рассказали вам об обновленной странице качества и возможности сравнивать данные своего сайта с данными других сайтов по ИКСу, наличию знаков и Турбо-страниц. Мы добавили новые параметры, чтобы вам было еще легче […]
  • Почему и как Индия стала глобальным IT-гигантом?Почему и как Индия стала глобальным IT-гигантом? В начале 2020-х годов всё чаще говорят о превращении Индии в глобальный IT-хаб и «индийском информационном чуде». Глобальные информационные компании вроде Facebook, Google, Amazon вместе с американскими и арабскими инвестиционными фондами выстраиваются в очередь, чтобы вкладываться в […]