В поисках энергии. Ресурсные войны, новые технологии и будущее энергетики - Дэниел Ергин

Существует также и комбинированный подход к использованию концентрированной солнечной энергии. Он заключается в том, что при помощи зеркал солнечный свет улавливается, а затем направляется в концентрированном виде на фотоэлектрические преобразователи. Солнечные электростанции концентрирующего типа, на которых осуществляется нагрев жидкости, имеют преимущество перед солнечными батареями – возможность аккумулировать энергию. Тепло может аккумулироваться в расплавленной соли и использоваться для устранения прерывности генерирования электроэнергии.

Тем временем в Северной Африке предполагается реализовать масштабный проект, предполагающий использование концентрированной солнечной энергии. Данный проект получил название Desertec и не имеет отношения к производству электроэнергии. Однако идея заключается в строительстве огромных энергетических центров в пустыне Сахара и поставке вырабатываемой электроэнергии через Средиземное море на европейские рынки. Амбиции весьма велики. Стоимость реализации проекта – тоже. Финансирование и политическая неопределенность в Северной Африке в сочетании с техническими проблемами являются серьезным препятствием.

В целом для солнечных электростанций, использующих концентрированную солнечную энергию, основными сдерживающими факторами являются земля, доступ, передача электроэнергии и стоимость. Их можно строить только в районах, где преобладает безоблачная погода. Подобная электростанция также может требовать большого количества воды, а наиболее подходящие для реализации таких проектов места находятся вдали от водоемов24.

Сетевой паритет

Многие считают вполне реальной, независимо от технологии, перспективу сетевого паритета. В соответствии с ней электроэнергия, вырабатываемая с использованием солнечной энергии, в конечном итоге сможет конкурировать с электроэнергией, производимой местной энергокомпанией, и станет не дороже нее. Однако определить значение сетевого паритета в числовом выражении довольно трудно, поскольку прямое сравнение здесь не подходит. В самом деле, не совсем понятно, как сравнивать разовую инвестицию с ежемесячным счетом от местной энергокомпании.

Непросто определить значение сетевого паритета еще и потому, что нужно учитывать стоимость изготовления солнечных батарей, расходы на установку, текущую и будущую цены на электроэнергию. И, конечно, очень важно, сколько солнечного света получает конкретный регион в разные времена года и, соответственно, сколько часов в год может функционировать солнечная батарея. В Италии количество солнечных часов в год вдвое больше, чем в Германии, и этот фактор существенно повлияет на сетевой паритет.

Есть и еще одна проблема: электричество, вырабатываемое фотоэлементами, не является передаваемым в отличие от электричества, производимого на электростанции. Как и ветровые установки, солнечные батареи функционируют с перерывами. Они практически не вырабатывают электричество в облачные дни и совсем не вырабатывают его по ночам. Но у них есть преимущество перед ветровыми установками – они могут производить электроэнергию в жаркие, солнечные дни, когда ее потребление резко возрастает, а потому снижают потребность энергокомпаний в пиковых мощностях, которые задействуются только в периоды максимального потребления электроэнергии.

Непостоянный характер выработки электричества солнечными батареями влияет на потребности в инвестициях. Один гигаватт установленной мощности для солнечных батарей и для угольных или атомных электростанций – это не одно и то же, потому как солнечные батареи не работают по ночам и в облачную погоду. Вот почему, говоря о солнечных батареях и ветровых установках, необходимо различать установленную мощность и фактическую выработку электроэнергии. А вот установки концентрирующего типа теоретически могут давать передаваемую электроэнергию.

Некоторые специалисты отмечают, что концепция сетевого паритета рассматривает только прямые затраты для потребителя, а не суммарные затраты для всей системы, которые включают дополнительные инвестиции в резервную мощность и дополнительные инвестиции в линии электропередачи из-за непостоянства выработки электричества, а также дотации и стимулы. Это повышает стоимость и сложность энергетической системы. Само топливо – солнечный свет (или ветер) – является бесплатным, но расходы все же имеются, и полная стоимость выработки электроэнергии каким-то образом «должна покрываться рынком, т. е. в конечном итоге потребителями», говорится в одном исследовании.

Концепция сетевого паритета тесно связана с еще одной концепцией – концепцией чистого измерения. Она позволяет потребителю электроэнергии вычитать количество электричества, которое он вводит в энергосистему благодаря солнечной установке, из количества, которое он получает от системы. На некоторых рынках, где цены на электроэнергию высоки, сетевой паритет, по крайней мере с точки зрения потребителя, близок, но пока еще не достигнут. «Все привязанные к энергосистеме рынки являются дотируемыми, – заметил Пол Мейкок, руководитель программы развития солнечной энергетики при президенте Картере. – Если вы получаете дотации, такой рынок не является рынком в полном смысле этого слова»25.

Все крыши

Ханс Циглер был страстным сторонником фотоэлектрических преобразователей, активно выступавшим в 1958 г. за установку солнечных батарей на спутнике Vanguard. Когда полвека назад он заявил, что «крыши всех наших зданий в крупных и небольших городах» будут снабжены фотоэлектрическими преобразователями, он явно перегнул палку. Более полувека спустя, однако, на эту перспективу ставят все больше участников рынка – в США, в Европе и Азии. Некоторые оценки роста и установленных мощностей в будущем очень оптимистичны. Есть такие, кто полагает, что солнечные батареи могут давать значительную часть производимого в мире электричества уже к середине XXI в.

Может показаться, что фотоэлементы – это нечто сродни алхимии. Однако никакого волшебства в них нет, особенно если принимать во внимание масштабы мировой системы электроснабжения и их текущую стоимость. Один из главных приверженцев солнечных батарей, как это ни странно, довольно сдержан в оценках. Пол Мейкок обладает огромным опытом в сфере разработки фотоэлектрических преобразователей. Он, по его словам, «живет солнечными элементами и питается ими» вот уже больше 40 лет. «Все проекты, над которыми мы работали в Министерстве энергетики в 1970-х гг., реализуются, – сказал он. – Только спустя несколько десятилетий». Тем не менее он «опасается», что «люди могут принять солнечные батареи за единственное зеленое решение, тогда как на деле они являются лишь одним из восьми или девяти вариантов».