Как избежать климатических катастроф? План Б 4.0: спасение цивилизации - Лестер Браун

Индийские крестьяне, испытывающие нехватку электричества и активно эксплуатирующие керосиновые лампы, сталкиваются с похожими расчетами. Установка солнечных электрических систем, включая батареи, в Индии стоит примерно 400 долларов. Такие системы могут обеспечивать энергией два, три, четыре небольших бытовых прибора или светильника и широко использоваться в домах и на мелких предприятиях вместо керосиновых ламп, загрязняющих окружающую среду и обходящихся все дороже. За год керосиновая лампа сжигает почти 20 галлонов керосина, что при стоимости галлона керосина в 3 доллара составляет 60 долларов на одну лампу в год. Солнечная фотоэлектрическая система освещения, заменяющая две керосиновые лампы, окупит себя в течение 4 лет, а затем станет источником практически бесплатного электричества36.

Отказ от керосина в пользу солнечных батарей – это также вклад в борьбу с изменениями климата. В мире, по общим оценкам, используют 1,5 млрд керосиновых ламп, которые обеспечивают менее 1% всего освещения жилищ, но дают 29% всех выбросов СО2, производимых при производстве энергии для освещения. Ежедневно в керосиновых лампах сжигают эквивалент 1,3 млн баррелей нефти, что равно приблизительно половине добычи нефти в Кувейте37.

В промышленно развитых странах стоимость солнечной энергии стремительно снижается. По оценкам Майкла Рогола и его консалтинговой компании PHOTON, к 2010 г. полностью интегрированные компании, охватывающие все фазы производства солнечных фотоэлектрических батарей, начнут монтировать системы, которые будут производить электричество по цене 12 центов за киловатт-час в солнечной Испании и по цене 18 центов за киловатт-час в южной Германии. Хотя эти издержки во многих местностях будут ниже уровня издержек традиционного производства электричества, это нельзя расценивать как начало автоматического всеобщего перехода на солнечные батареи. И, тем не менее, как замечает один из аналитиков энергетики, «большой взрыв» уже начался38.

Начав со сравнительно небольших установок, монтируемых на крышах, инвесторы теперь обращаются к комплексам солнечных батарей, которые способны давать электроэнергию в промышленных объемах. Комплекс мощностью 20 мегаватт, введенный в строй в Испании в 2007 г., до поры до времени был крупнейшим из подобных сооружений. В 2008 г. в Испании был введен в эксплуатацию комплекс мощностью 60 мегаватт, т.е. в три раза мощнее прежнего. В настоящее время планируется строительство еще более крупных комплексов, в том числе мощностью 80 мегаватт, которые будут возведены в Калифорнии и Израиле39.

В середине 2008 г. компания Pacific Gas and Electric, одна из двух крупнейших энергетических компаний в Калифорнии, объявила о подписании контракта с двумя фирмами о строительстве предприятий по производству электроэнергии с помощь фотоэлектрических батарей общей мощностью 800 мегаватт. Этот комплекс, возводимый на площади 12 квадратных миль, максимально будет давать столько же электроэнергии, сколько дает атомная электростанция. Планку снова подняли40.

А в начале 2009 г. China Technology Development Group Corporation и Qinghai New Energy Group объявили о том, что объединяют свои силы для строительства комплекса солнечных батарей мощностью 30 мегаватт в отдаленной провинции Цинхай. Предполагается, что строительство этого комплекса будет первым этапом создания работающей на солнечной энергии мегаэлектростанции мощностью 1000 мегаватт. Для страны, в которой в конце 2008 г. подобные установки вырабатывали только 145 мегаватт, это настоящий прыжок в будущее41.

Все больше и больше стран, штатов и провинций заинтересованы в получении электроэнергии из энергии Солнца. В Италии группа солярной индустрии проектирует к 2020 г. создать установки мощностью 16 000 мегаватт. Япония к 2020 г. планирует получать за счет солнечной энергии 14 000 мегаватт. Калифорния – 3000 мегаватт к 2017 г., Нью-Джерси – 2300 мегаватт к 2021 г., а Мэриленд – 1500 мегаватт к 2022 г.42

Поскольку мощности комплексов солнечных батарей теперь удваиваются каждые два года и этот рост, вероятно, продолжится по меньшей мере до 2020 г., ежегодный ввод мощностей в эксплуатацию, составляющий в настоящее время почти 5600 мегаватт, в 2020 г. возрастет до 500 000 мегаватт. К этому времени совокупная мощность действующих установок достигнет 1,5 млн мегаватт (1500 гигаватт). Хотя эта цифра может казаться явно завышенной, в действительности она даже немного консервативна. Во всяком случае, большинство из испытывающих сейчас недостаток электроснабжения 1,6 млрд человек, вероятнее всего, к 2020 году получит электричество благодаря установке именно домашних солнечных батарей43.

Весьма многообещающий способ использования солнечной энергии в широких масштабах – применение отражателей для концентрации солнечных лучей на закрытых емкостях с водой или иной жидкостью. Солнечные лучи будут нагревать жидкость до кипения, а возникающий при этом пар будет вращать турбины. Такая технология использования тепловой энергии солнечных лучей (ее часто называют технологией концентрации солнечной энергии) впервые была применена при строительстве в Калифорнии работающей на тепловом излучении Солнца электростанции мощностью 350 мегаватт. Построенная в 1991 г., эта электростанция оставалась единственной такого типа до тех пор, пока в 2007 г. не была построена подобная электростанция мощностью 64 мегаватта в штате Невада. На начало 2009 г. в США строились тепловые солнечные электростанции общей мощностью 6100 мегаватт, причем вся произведенная на них энергия уже закуплена по долгосрочным контрактам44.

В середине 2009 г. компания Lockheed Martin, производящая аэрокосмические вооружения и информационные технологии, объявила о том, что строит тепловую солнечную электростанцию мощностью 290 мегаватт в Аризоне. Подобно многим другим, эта работающая на тепловом излучении Солнца электростанция будет иметь емкости для хранения энергии в течение 6 часов, что позволит генерировать электричество до полуночи и позднее. Выход на рынок солнечной энергии компании с ежегодным объемом продаж в 43 млрд долларов, компании, обладающей обширными инженерными навыками, говорит о том, что человечество имеет серьезные планы относительно предоставленного Земле изобилия солнечной энергии45.

Как уже было отмечено, правительство Алжира планирует производить 6000 мегаватт электроэнергии с помощью солнечного тепла и передавать эту энергию в Европу по подводному кабелю. На инициативу Алжира быстро отреагировало правительство Германии, разработав план строительства линии высоковольтной передачи длиной 1900 миль, связывающей впадину Адрар в алжирской пустыне с немецким городом Аахеном, находящимся на границе с Нидерландами46.

Первая строящаяся в Алжире электростанция – гибрид, работающий на солнечной энергии и природном газе (с наступлением темноты электроэнергию будут производить только на природном газе). Хотя первые несколько станций, строящиеся в рамках данного проекта, будут станциями гибридного типа, New Energy Algeria, государственная компания, созданная специально для поощрения развития возобновляемых источников энергии, планирует быстро перейти исключительно на использование тепловой энергии Солнца. На этих электростанциях, по-видимому, будут использовать расплав соли или какие-то другие теплоносители для хранения тепла, что необходимо для продления генерации электроэнергии на несколько часов после захода солнца и в вечерние часы пикового спроса на электроэнергию47.

Электростанции, строящиеся в США и запланированные к строительству в Алжире, – первые шаги в эру использования тепловой солнечной энергии в промышленных масштабах. В конце 2008 г. в мире, в основном в США и Испании, действовало порядка 60 электростанций, работающих на тепловом излучении Солнца и производящих энергию в коммерческих масштабах. Из 10 крупнейших проектов подобных электростанций 8 должны быть построены в США. Большинство из них, мощностью от 250 до 900 мегаватт, будут возведены в Калифорнии. В первые месяцы 2009 г. появилось много новых сообщений о строительстве электростанций, работающих на тепловом излучении Солнца. Компания BrightSource Energy объявила о потрясающем пакете из 7 проектов, реализуемых совместно с Southern Energy Edison. В общей сложности осуществление этих проектов должно дать мощности для производства 1300 мегаватт электроэнергии. Вскоре после этого та же компания объявила об аналогичном пакете проектов, реализуемых совместно с компанией PG&E’s. Компания NRG, имеющая штаб-квартиру в штате Нью-Джерси, и компания eSolar объявили о намерении построить совместными усилиями на юго-западе США электростанции, работающие на тепловой энергии солнечных лучей, мощностью 500 мегаватт48.

В Испании, еще одной сверхдержаве по производству электроэнергии с помощью солнечного тепла, сейчас находятся на стадии строительства около 50 таких электростанций. Мощность каждой из них составляет примерно 50 мегаватт. В других странах, в том числе в Израиле, Австралии, Южной Африке, Объединенных Арабских Эмиратах и в Египте, существуют отдельные проекты строительства электростанций, работающих на тепловой энергии солнечных лучей. По меньшей мере в десятке других солнечных стран теперь признают потенциал этого неистощимого и дешевого источника электричества и концентрируют усилия для подключения к этому источнику49.