Даже специалисты поражены, сколь фантастическими темпами в мире растет солнечная энергетика. Хотя сегодня ее доля в мировом энергобалансе менее одного процента, однако эксперты дают прогноз: к 2050 году она составит не менее 27 процентов и обойдет все остальные виды топлива.
В мае этого года в Оренбургской области введена в строй Соль-Илецкая СЭС мощностью 25 МВт. Фото: Пресс-служба ГК "Хевел"
Каковы предпосылки для столь оптимистического прогноза? Прежде всего вкладываемые суммы - около 100 миллиардов долларов в год. И темпы ввода новых мощностей. Только в 2016 году в мире введено солнечных электростанций (СЭС) общей мощностью 70 - 75 ГВт. То есть за год мощность солнечной энергетики выросла сразу на треть, достигнув примерно 300 ГВт.
Если еще недавно мировым лидером была Европа, то сейчас пальму первенства перехватил Китай. Всего за год мощность электростанций здесь увеличилась почти в два раза, достигнув 78 ГВт. А планы наполеоновские: мощность солнечных электростанций планируется к 2020 году увеличить на 110 ГВт. На эти цели страна намерена потратить сотни миллиардов долларов.
Как ни странно, солнечная энергетика практически не заметила падения цен на нефть. А ведь ставка на альтернативные источники в мире была сделана именно тогда, когда цена углеводородного топлива зашкаливала.
Общая стратегия развития альтернативной энергетики вряд ли изменится, - сообщил "РГ" председатель Научного совета РАН по нетрадиционным возобновляемым источникам энергии, замдиректора Объединенного Института высоких температур РАН Олег Попель. - Все понимают, что экономика развивается циклами, вслед за спадом обязательно последует подъем. А значит, все вернется на круги своя, в том числе и цена нефти. Словом, делать ставку на альтернативную энергетику, в том числе и на Солнце, все равно придется.
У такого бума солнечной энергии несколько причин, в частности, стремление стран уйти от импорта углеводородов, а также решить экологические проблемы, связанные с выбросами углекислого газа. Но главный стимул - цена солнечного киловатта. Всего за несколько лет во многих странах она вплотную приблизилась к цене электроэнергии, получаемой на угольных и газовых станциях.
В России более трех четвертей территории не имеют централизованного энергоснабжения
А что же Россия? Может быть, Солнце - это не наш вариант? Ведь мы страна с холодным климатом. Но вот данные Института энергетической стратегии. Потенциал солнечной энергии, поступающей на территорию России всего за три дня, превышает энергию всего годового производства электроэнергии в стране. Количество солнечной радиации варьируется от 810 кВт/час на квадратный метр в год в отдаленных северных районах до 1400 кВт/час на юге.
Вообще представление, будто бы Россия является малосолнечной страной, в корне неверно, - говорит Олег Попель. - Во многих регионах, в том числе в Забайкалье и Якутии, использовать солнечную энергию выгодней, чем в Краснодарском крае, Крыму. Здесь больше солнечных дней и солнечной радиации, чем в южных районах.
Итак, солнце у нас есть, но как оно работает? Если не считать СЭС в Крыму, то сегодня в России действует 10 станций общей мощностью около 100 МВт, или 0,04 процента от всей установленной мощности энергосистемы России. Что касается Крыма, то там сегодня действует пять станций общей мощностью 300 МВт, но они не подключены к единой энергосистеме страны и работают только на полуостров.
В целом масштабы российской солнечной энергетики - это, конечно, мизер по сравнению с Китаем - почти в 200 раз меньше. Увы, сорвана принятая в 2009 году программа, по которой доля альтернативной энергетики к 2020 году должна была составить 4,5 процента от общей выработки. Теперь этот показатель перенесен на 2024 год.
Но стоит ли России гнаться за лидерами? Эксперты уверены, что это не наш путь. России нет смысла вкладывать в эту сферу огромные деньги. Сегодня правительством выбраны три основные направления развития солнечной энергетики. Первое связано с созданием солнечных электростанций, которые подключены к централизованным энергосетям. Принципиально важно, что теперь они могут сбрасывать в них излишки вырабатываемой энергии. По словам Олега Попеля, как только в 2013 - 2014 годах появились документы, которые обязывают монополистов подключать к сети "малых" производителей энергии и позволяют им зарабатывать на генерации, в нашей солнечной энергетике начался бум. В эту сферу пришел частный инвестор.
Инфографика: "РГ"/Александр Смирнов/Ирина Фурсова
Сегодня между государством и инвестором заключается так называемой договор о поставке мощностей (ДПМ), по которому государство гарантирует возврат инвестиций в размере, позволяющем инвестору окупить вложения максимум за 15 лет, - говорит Попель. - За границей действует другая система, там жесткие тарифы, по которым сеть покупает у частника солнечную энергию. У нас принят другой вариант.
Судя по всему, он пришелся по вкусу российскому бизнесу. Во всяком случае на сегодня все установленные государством лимиты на вводы мощностей СЭС выбраны разными компаниями. Они взяли на себя обязательства по пуску станций, даже рискуя получать штрафы за срывы сроков. Им предстоит к 2024 году построить 57 СЭС мощностью от 5 до 70 МВт и общей мощностью 1,5 ГВт.
Кто-то скажет, что если это и бум, то по сравнению с лидерами очень скромный. Верно. Но у нас в стране избыток мощностей около 25 процентов. Поэтому было бы странным сейчас масштабно вводить новые. По мнению экспертов, стратегия в области солнечной энергетики должна сводиться к накоплению опыта по строительству и эксплуатации таких станций. В общем, нам надо развивать свои технологии, чтобы поддерживать компетенции в этой области.
В Китае с помощью солнечной энергии в первую очередь пытаются решить экологические проблемы
Иная картина с отдаленными регионами. В России более 75 процентов территорий не имеют централизованного энергоснабжения, сюда не доходят ЛЭП, поэтому топливо приходится завозить, что влетает в копеечку. К примеру, в Якутии стоимость электроэнергии от дизель-генераторов обходится в 25, а кое-где в 60 рублей за киловатт-час. И вот здесь для солнечных установок широкое поле деятельности.
Недавно для удаленных регионов, где нет централизованного энергоснабжения, принят национальный проект по созданию автономных солнечно-дизельных установок мощностью 100 кВт. По словам Олега Попеля, им уже заинтересовались многие регионы, так как внедрение подобных систем позволит экономить значительные средства. Уже разрабатываются региональные программы развития энергетики, и практически во всех предусмотрены возобновляемые источники, в том числе и солнечные.
И хотя в этом случае государство не оказывает бизнесу поддержки, у национального проекта нашлись инвесторы, которые видят здесь интерес. До 2021 года в разных регионах должны быть введены 100 автономных установок мощностью по 100 кВт, две уже построены на Алтае.
И, наконец, третье направление развития солнечной энергетики в России - это микроустановки мощностью до 15 кВт. Предлагается разрешить частным собственникам покупать такие системы, вырабатывать электроэнергию для своих нужд, а излишки продавать в сети. Решение о поддержке этого проекта пока не принято, сейчас разрабатывается его нормативная база.
Чтобы реализовывать все эти направления, в Новочебоксарске построен завод, который выпускает по новой технологии фотоэлектрические модули, не уступающие лучшим мировым образцам. Их КПД около 20 процентов, что вдвое лучше, чем у распространенных сегодня моделей. По мнению руководителей предприятия, такой уровень продукции позволит не только обеспечить потребности России, но и выходить на мировой рынок солнечных установок.
Аккумуляторы, солнечные панели, электромобили и беспилотный транспорт - все эти технологии сегодня занимают лишь в районе 1% мирового рынка. Если вы хотите заработать на инвестициях в новую экономику – стоит поторопиться. Через 10-15 лет эти технологии станут массовыми.
1. Накопители энергии и аккумуляторы
Все владельцы ноутбуков или смартфонов используют Li-ion аккумуляторы. С 1995 до 2010 год Li-ion батареи дешевели в среднем на 14% в год (в долларах на кВт*ч). 2009 год стал переломным, так как началось использование таких аккумуляторов для автопрома и энергетики. За счет роста инвестиций за последующие 5 лет удешевление кВт*ч в год составило уже 16%.
Удешевление аккумуляторов происходит и за счет локализации производства. Например, в Tesla Model S используется примерно 7 тыс. батареек, каждую из которых можно сравнить с аккумулятором для смартфона. Обычно производственный процесс выглядит так: литий добывается в Чили, Аргентине или Австралии, отправляется в Китай, очищается до 99+%, затем отправляется в Японию или Корею, там его упаковывают и отправляют в Калифорнию, где Tesla монтируют их в электрокар Model S.
Чтобы снизить стоимость производства таких аккумуляторов на 30-50% в течение трех лет, Tesla строит Gigafactory в Неваде , и в ближайшее время планирует построить еще дополнительно 2-4 таких завода.
Один завод будет иметь мощность в 50 ГВт*ч и позволит выпускать до полумиллиона машин в год. Для сравнения – 100 таких заводов могут удовлетворить всю мировую потребность в электроэнергии.
Это удешевление без учета технических инноваций. Дополнительные технологические инновации могут дать еще минимум 5% в год. Динамика снижения цен на батареи и увеличение плотности электроэнергии стимулирует рост рынка электромобилей и солнечной энергетики. Растет запас хода электромобилей и появляется возможность хранить солнечную электроэнергию, которая поступает неравномерно в течение дня.
Во многом благодаря успеху проектов Илона Маска конкуренты инвестируют или перенаправляют инвестиции в похожие проекты:
- В 2015 году LG Chem объявила о закрытии нефтехимического проекта на $4,2 млрд долларов в Казахстане. Эти средства направляются в производство аккумуляторов.
- Китайская компания BYD , один из крупнейших производителей электромобилей (в основном для местного рынка) собирается добавлять в китайский аналог Gigafactory в среднем по 6 ГВт мощностей каждый год и к 2020 году выйти на суммарную мощность в 34 ГВт (Tesla планирует выйти на 35 ГВт к этому же времени).
- Компании Foxconn и LG совместно добавят еще 22 ГВт к 2020 году.
- Компания Nissan добавит 4,5 ГВт.
- Samsung , SDI , TDK , Apple , Bosch и другие тоже планируют нарастить свои мощности по производству аккумуляторов и, возможно, электромобилей.
2. Солнечная энергетика
С середины 70-х годов прошлого века цена на солнечные панели упала более, чем в 200 раз . С 1990 года количество установок солнечных станций разной мощности растет в два раза каждые два года. При таком темпе через 14 лет солнечная энергетика сможет обеспечить все человечество электроэнергией.
В ряде стран уже достигнут паритет по цене между традиционной и солнечной энергетикой. Ожидается, что в ближайшие несколько лет стоимость солнечной энергии в некоторых местах будет даже ниже, чем стоимость ее передачи от ближайших электростанций. В этом случае традиционным энергокомпаниям придется поставлять электричество бесплатно или даже с доплатой, чтобы хоть как-то конкурировать с солнечной.
На многих рынках для крупных потребителей электроэнергии уже сейчас солнечная энергия стоит дешевле любых традиционных аналогов. Стоимость 3-5 центов за кВт*ч эквивалентна нефти по $10 за баррель, или газу по $5 за кубометр.
На всех крупных мировых рынках технологический перелом в этой сфере случится уже в начале 20-х годов. Солнечная энергия плюс хранение энергии станут дешевле передачи энергии по проводам. В этот момент и должен наступить прорыв – экспоненциальный рост новых технологий в течение нескольких лет.
3. Электромобили
Для того чтобы разобраться, что Tesla Model S – это не очередная игрушка для богатых типа Ferrari и Porsche, а новый технологический прорыв, надо сравнить электромобили с автомобилями с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). На самом деле, здесь все просто.
Эффективность двигателя внутреннего сгорания порядка 25-40% (бензиновые 20-30% и дизельные 40%). Это значит, что оставшиеся 60-80% идут на преодоление сил трения в двигателе и на тепловую энергию, идущую в никуда.
У электродвигателя эффективность 80-95%, то есть в 2-3,5 раза эффективней. Сам этот факт еще не обеспечивает прорыва. Но если учитывать, что электроэнергия значительно дешевле, а цены на нее менее волатильны, чем цены на бензин и дизельное топливо, получается, что такой же по характеристикам электромобиль будет расходовать в несколько раз меньше электричества.
В зависимости от страны и источника энергии эти цифры могут колебаться от 3 до 10 раз. Когда технология потенциально дает улучшения в 10 раз, то с большой вероятностью – это прорыв. А если вы еще и будете жить в доме, где установлены солнечные панели или какой-либо другой собственный источник возобновляемой энергии, то вы сможете заправлять ваш автомобиль практически бесплатно – траты пойдут только на установку самих панелей или ветряков.
Обслуживание
У обычной машины с ДВС более 2 тыс. движущихся частей. В электромобилях типа Tesla Model S их несколько десятков (20-30). Механика частей электромобиля значительно проще и, соответственно, износ деталей мал. По сути, надо менять только колеса, как в обычном автомобиле, и через 5-7 лет, возможно, придется поменять аккумуляторы.
Если учесть стоимость покупки вместе со стоимостью обслуживания и стоимостью электроэнергии, то уже сейчас затраты на электромобиль меньше по сравнению с автомобилями с ДВС, а в будущем отрыв будет только увеличиваться.
Из-за малого износа и простоты обслуживания такие компании, как Tesla дают гарантию на бесконечный пробег.
Топливо
Основные факторы, влияющие на конкурентоспособность – это цена на нефть и цена на батарею. Например, чтобы достигнуть паритета в стоимости автомобиля при цене на нефть в $30/барр, цена батареи должна опуститься до $150/кВт*ч.
Да, аккумулятор остается наиболее дорогой частью электромобиля. Но, как уже говорилось, с 2009 года цена батареи уменьшалась в среднем на 15-20% в год. Сейчас цена продолжает падать, ожидается, что к 2020 году цена упадет до $100/кВт*ч, что позволит электромобилям напрямую (без субсидий) конкурировать с традиционными автомобилями.
Есть ряд других важных условий, соблюдение которых позволит перейти электромобилям в массовый сегмент. Минимальная дальность хода должна быть не менее 320 км, время подзарядки не должно превышать полчаса, и средняя стоимость электромобиля должна упасть до $30 тыс. (в среднем новая машина в США стоит порядка $33 тыс.).
Когда все условия будут соблюдены, электромобили вытеснят практически все автомобили ДВС, как когда-то цифровые камеры практически полностью вытеснили пленочные (компания Kodak в 2000 году имела выручку в $14 млрд., а уже в 2012 подала заявку на банкротство).
Традиционные автопроизводители это понимают:
- Компания Ford в производство электромобилей. В ближайшее время она планирует перенести в новую экономику практически все развитие. Также Ford планирует зайти на рынок каршеринга и такси, наподобие Uber.
- GM вложила $500 млн в Lyft – одного из главных конкурентов Uber. Кроме этого, GM купила компанию-разработчика беспилотных автомобилей Cruise за $1 млрд.
- Кроме Tesla и BYD, готовят или уже выпустили свои модели электрокаров GM, BMW, Nissan, Kia, Ford – с дальностью хода в районе 300 км и ценой в районе $30-40 тыс. (в базовой комплектации без учета субсидий).
Однако, помимо очевидных на данный момент лидеров, особое внимание должно уделяться и другим технологическим компаниям (поскольку, как показывает история, большинство прорывов происходит не там, где все этого ждут). Так, ряд крупных компаний, которые никогда ранее не занимались производством автомобилей, вышли на этот рынок.
Например, компания Foxconn (крупнейший сборщик iPhone) еще в 2014 году инвестировала более $800 млн в разработку собственного электромобиля, стоимостью в районе $15 тыс.). А в марте этого года Foxconn объявила о своих планах инвестировать $1,4 млрд в производителя аккумуляторов для электрокаров CATL.
Ожидается, что к 2025 году производство электромобилей сможет удовлетворить потребности всего мирового рынка. А поскольку есть технические возможности в промышленных масштабах переделывать большинство автомобилей с ДВС в электромобили, то процесс массового перехода на электромобили может произойти и раньше.
Но есть еще более серьезный прорыв, который в симбиозе с хранением энергии, возобновляемой энергетикой и электромобилями может оказать колоссальное влияние на всю мировую экономику. Это беспилотный транспорт.
4. Беспилотный транспорт
Все крупнейшие автоконцерны агрессивно инвестируют в беспилотный транспорт. Многие из них уже анонсировали на 2018-2020 гг. выпуск автомобиля 4 уровня, что означает, что этим машинам никогда не требуются люди для управления.
Кейсы:
- BMW начал агрессивно продвигать свою стратегию по внедрению автономного транспорта, продемонстрировав автономную версию i8 на выставке CES 2016. Там BMW официально объявил о том, что планирует совместно с Intel сделать все машины своей линейки электромобилей (серия i) автономными.
- Автомобили компании Tesla уже на 90% автономны и станут на 100% автономными в 2018.
- Компания Bosch построит завод по производству чипов для беспилотного транспорта стоимостью в 1 млрд. евро . Открытие завода планируется в 2019 году.
- Uber также активно вкладывается в беспилотники. Для компании типа Uber, разработка беспилотных автомобилей позволит снизить стоимость поездки на такси на 90% – именно столько сейчас в среднем забирает за поездку себе водитель.
Когда же произойдет этот прорыв и насколько он изменит окружающий мир? Для того чтобы это понять, стоит привести примеры удешевления частей, необходимых для беспилотного вождения.
Лидар является одной из наиболее дорогих деталей, необходимых для автономной езды. Это вращающийся цилиндр, который обычно расположен на крыше. Лидар делает миллионы замеров в секунду, чтобы «видеть» окружающую обстановку. Когда в 2012 Google анонсировал дополнительную цену для частей, необходимых для своего беспилотного автомобиля, стоимостью в $150 тыс., то стоимость лидара составляла ровно половину от этой суммы.
Сейчас Google удалось снизить стоимость лидара до $7 тыс ., то есть снижение цены составило 90% по сравнению с 2012 годом. Стоимость продолжает снижаться, в том числе из-за растущей конкуренции, а также благодаря постоянно растущим вычислительным возможностям процессоров.
На той же выставке CES 2016 Nvidia представила Nvidia Drive PX 2, второе поколение графических процессоров, специально предназначенных для автономных автомобилей. Такие компании, как Baidu, Tesla, Bosch и Toyota сотрудничают с Nvidia. Оптимизм инвесторов, связанный с ранними наработками Nvidia в области машинного обучения и искусственного интеллекта, позволил взлететь акциям компании с начала 2017 года на 64%.
Все это говорит об удешевлении технологий для беспилотных автомобилей и увеличении их доступности, которая будет только расти. Кроме того, к 2030 году концепция частного владения автомобилем выйдет из употребления – благодаря развитию концепции «автомобиль как сервис». Благодаря этому, общее количество легковых автомобилей упадет на 70-80% к 2030 году, когда весь новый транспорт будет электрическим и беспилотным.
Рынки, которые ждет передел
В результате инноваций огромное количество рынков ждет трансформация и передел. Кроме классического автомобилестроения, вот несколько самых очевидных (хотя таких рынков намного больше, особенно с учетом распространения технологий IoT).
Нефтяной рынок
Сейчас транспортный сектор потребляет более 60% нефтепродуктов. При массовом переходе на электромобили, нужда в таком количестве нефти отпадает. Очень небольшое количество электростанций работает на нефти, из-за дороговизны. В переходный период востребованы будут газовые электростанции, которые, в свою очередь, после 2030-2040 годов также перестанут быть нужны в таком количестве.
Электростанции
Электростанции, работающие от ископаемых источников топлива, в том числе и ядерные электростанции. Постоянно дешевеющие альтернативные источники энергии (в особенности солнце и ветер) в симбиозе с накопителями энергии позволят отказаться от традиционных электростанций. Произойдёт децентрализация всей энергетической отрасли. Большинство домохозяйств сможет перейти на само обеспечение электроэнергией. В первую очередь люди, живущие в собственных домах.
Парковки
В случае массового перехода на беспилотный транспорт нужда в парковках внутри города практически отпадет. Сейчас автомобиль используется 4-5% времени, остальное время занимая на парковке. Когда наступит эра беспилотного транспорта, автомобиль будет использоваться 80-90% времени.
Недвижимость
На освободившемся за счет парковок месте, можно построить различную инфраструктуру. Но в то же время, благодаря меньшему количеству машин, жизнь в пригороде станет гораздо более привлекательной, что может вызвать кризис недвижимости внутри города.
Логистика
Беспилотный транспорт позволит сэкономить огромное количество средств, убрав водителя, и при этом серьезно оптимизировав всю отрасль.
Страховка
Так как более 90% аварий вызваны человеческим фактором, то убрав человека из-за руля, мы тем самым снизим риск аварий, что сильно повлияет на бизнес-модель страховых компаний. Многие наверняка и вовсе решат отказаться от страховки.
Согласно данным Министерства энергетики США за 2017 год, стоимость солнечной энергии для домохозяйств всё ещё выше розничных цен на электричество в США, а для супермаркетов и иных коммерческих организаций - примерно равна розничным ценам. Для новых крупных солнечных электростанций она ниже, чем для новых ТЭС. Все сравнения были сделаны до субсидий - как для ТЭС, так и для СЭС. Соответствующий доклад опубликован Минэнерго США.
Средняя себестоимость "солнечного" электричества ( как стоимость электричества, при которой электростанция окупится за свой жизненный цикл) для домохозяйств с панелями на крыше, установленными в первом квартале 2017 года, составила в США 12,9–16,7 цента за киловатт-час. Это очень высокие цены для России и чуть выше средних розничных цен в Штатах (там они порядка 10 центов за киловатт-час). Для коммерческих эксплуатантов солнечных батарей на крышах, установленных за тот же период, стоимость выработки составила 9,2–12,9 цента за киловатт-час. Для крупных солнечных электростанций с неподвижными панелями - 5,0–6,6 цента. Для СЭС, меняющих угол наклона с помощью автоматики, - 4,4–6,1 цента за киловатт-час.
В докладе подчёркивается, что всего за один год, с начала 2016 года до первого квартала 2017-го, стоимость установки одного киловатта мощности для крупных СЭС упала на 29 процентов - до 1,03 доллара для неподвижных фотоэлементных панелей и 1,11 доллара для автоматически поворачивающихся за Солнцем панелей. Хотя последние дороже, они дают больше выработки, поэтому энергия от них получается дешевле. Главные факторы падения - снижение цен на фотоэлементы, а также расценок на их установку.
В домохозяйствах годовое падение стоимости установки одного киловатта составило лишь шесть процентов - до 2,8 доллара на ватт установленной мощности. Для коммерческих потребителей падание достигло 15 процентов - до 1,85 доллара за ватт. Главная причина более высокой стоимости небольших солнечных электростанций на крышах - отсутствие у них возможности сэкономить за счёт эффекта масштаба.
О том, почему солнечные батареи в домохозяйствах дают энергию дороже крупных СЭС, читайте в материале Лайфа:
Доклад отмечает, что запущенная Минэнерго в 2011 году SunShot Initiative ставила задачу для солнечных электростанций добиться столь низких затрат на установку и столь низкой цены выработки электричества только к 2020 году. Таким образом, она выполнена на три года раньше запланированного.
Общая мощность солнечных электростанций в США - 45 гигаватт, из которых 13 гигаватт были установлены в 2016 году (из них 10 гигаватт - крупные электростанции). Все вместе они дают чуть более процента от общей генерации Штатов. При таких темпах падения стоимости и установки солнечных батарей, что наблюдались в 2016 году, СЭС уже в ближайшие годы значительно увеличат свою долю на местном рынке. Их несубсидируемая стоимость ужа упала ниже уровня угольных ТЭС и достигла паритета с газовыми ТЭС.
Как видно из доклада, 41 процент в стоимости новых солнечных электростанций составила рабочая сила, используемая при их установке. В стоимости систем, устанавливаемых в домохозяйствах, доля этого фактора - 68 процентов. Почасовая оплата труда работающего в США в несколько раз выше, чем, например, в России. Поэтому в других странах стоимость солнечной энергии часто заметно ниже, чем в Штатах.
Стоимость солнечной энергии в 2017 году упадет ниже 2 центов за кВтч
Источник: http://www.energy-fresh.ru/news/?id=14275
По прогнозу исследовательской компании GTM Research, цена на солнечную энергию в этом году опустится ниже 2 центов за кВт⋅ч, побив предыдущий рекорд - 2,42 цента за кВт⋅ч, предложенный на аукционе в Абу-Даби.
По мнению аналитиков GTM Research, которые прогнозируют увеличение совокупной мощности солнечных панелей в 2017 году на 85 ГВт, на первом же тендере в Саудовской Аравии в этом году может быть предложена цена на солнечную энергию ниже 2 центов за кВт⋅ч, пишет PV Tech.
«Условия, при которых будет проходить первый тендер в Саудовской Аравии, аналогичны тем, при которых были установлены предыдущие рекорды: долгосрочность проекта, практически нулевая стоимость земли под строительство, низкая стоимость разрешения, низкие налоги и крайне привлекательные финансовые условия», - рассказал Бен Аттиа, аналитик GTM Research.
Предыдущий рекорд был установлен в сентябре прошлого года на аукционе в Абу-Даби, когда китайский производитель солнечных панелей JinkoSolar и японская Marubeni предложили цену в 2,42 цента за кВт⋅ч солнечной энергии. До этого на аукционе в Чили компания SunEdison предлагала 2,91 цент за кВт⋅ч.
Электроэнергетика Саудовской Аравии станет возобновляемой на 10%
Источник: https://hightech.fm/2017/04/19/clean-energy-saudi
В течение шести лет Саудовская Аравия планирует добиться того, чтобы производить 10% электроэнергии с помощью возобновляемых источников. Об этом заявил министр энергетики королевства Халид аль-Фалих. Страна, которая является крупнейшим в мире экспортером нефти, также будет продавать технологии, связанные с получением возобновляемой энергии, за рубеж, сказал министр.
На форуме по поиску инвестиций в энергетический сектор министр энергетики Саудовской Аравии Халид аль-Фалих заявил о «30 проектах, которые должны быть реализованы» для того, чтобы к началу следующего десятилетия 10 ГВт мощностей приходились на возобновляемые источники энергии. Речь идет об использовании энергии солнца и ветра. По словам чиновника, эти проекты могут обойтись в сумму от 30 до 50 миллиардов долларов, пишет Phys.org.
В настоящее время практически все энергообеспечение страны зависит от нефти или природного газа, но уже через 6 лет ситуация заметно изменится, считает министр. «Доля возобновляемой энергии к 2023 году будет составлять 10% от общего объема электроэнергии в королевстве», - сказал Халид аль-Фалих. «Мы стремимся, чтобы королевство в среднесрочной перспективе превратилось в государство, которое разрабатывает, производит и экспортирует передовые технологии производства возобновляемой энергии», - отметил он.
Халид аль-Фалих сравнил значимость изменений, происходящих в энергетическом секторе Саудовской Аравии, с открытием месторождений нефти в 1930-х годах. По его словам, «социально-экономический переход» к возобновляемой энергетике будет проходить в течение 10 - 20 лет.
В рамках плана по переходу к возобновляемым источникам энергии официально открыт тендер на строительство первой солнечной электростанции мощностью 300 МВт. В список потенциальных подрядчиков вошла 51 компания, в основном это зарубежные организации, которые также будут участвовать в конкурсе на строительство ветроэлектростанции мощностью 400 МВт. В четвертом квартале 2017 года будет запущен еще один проект по строительству ветроэлектростанции, за которым последуют новые проекты, связанные с производством солнечной энергии, сказал чиновник.
По оценкам правительства, Саудовской Аравии к 2032 году потребуется свыше 120 ГВт совокупной мощности электростанций для покрытия пиковой нагрузки. По словам министра, атомная энергетика также должна стать частью энергетического сектора страны. Окончательная программа перехода к возобновляемой энергетике пока не разработана, сказал министр.
Германия установила рекорд производства возобновляемой энергии
Источник: https://hightech.fm/2017/04/18/german-renewables-record-march
В марте Германия произвела 19,5 ТВт⋅ч возобновляемой энергии, что составило более 41% всего произведенного в стране электричества. Это больше, чем когда бы то ни было.
В прошлом месяце возобновляемые источники энергии произвели чуть более 41% всей электроэнергии Германии, при этом выработка ядерной энергии снизилась до минимальной отметки с 1970-х годов - даже несмотря на то, что с 2015 года ни одна атомная станция не была отключена.
В марте Германия также поставила рекорд суточной генерации энергии ветра: 18 марта выработка ветряной энергии достигла 38,5 ГВт, что на 0,5 ГВт больше, чем предыдущий рекорд, установленный 22 февраля. Всего же за месяц, вместе с солнечными мощностями, ветряные электростанции произвели около 12,5 ТВт⋅ч электроэнергии.
Выработка энергии биомассы также была высокой - 4,5 ТВт⋅ч, но побить предыдущий рекорд, установленный в декабре 2014 г. - 4,8 ТВт⋅ч, так и не удалось. Объем всей произведенной в марте гидроэнергии также вырос на 50% по сравнению с предыдущим месяцем.
К 2050 году в целях выполнения Парижского соглашения по климату Германия планирует полностью перейти на возобновляемые источники энергии и сократить выбросы углекислого газа не менее, чем на 95%. В конце 2016 года из возобновляемых источников поступало около 32% всей потребляемой в Германии электроэнергии.
Ученые увеличили срок службы литий-ионных батарей в три раза
Источник: https://hightech.fm/2017/04/19/battery-cover
Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали новое покрытие для литий-ионный батарей, которое стабилизирует их работу и увеличивает срок службы более чем в три раза по сравнению со стандартными аккумуляторами.
Высокоэффективные литий-ионные батареи являются ключевой составляющей современных ноутбуков, смартфонов и электромобилей. В настоящее время анод, или электрод, присоединенный к положительному полюсу батареи, как правило, изготавливается из графита и других материалов на основе углерода, пишет Science Daily.
Однако производительность анодов на основе углерода сильно ограничена, так как во время зарядки батареи в ней начинают неконтролируемо расти микроскопические волокна - дендриты. Они ухудшают работу батареи, а также угрожают безопасности, поскольку могут привести к короткому замыканию батареи и ее возгоранию.
Группа исследователей из Калифорнийского университета в Риверсайде придумала, как решить эту проблему. Ученые обнаружили, что при добавлении в электролит всего 0,005% метилвиологена его молекулы образуют стабилизирующее покрытие на электроде, благодаря чему продолжительность работы батареи увеличивается более чем в три раза. При этом метилвиологен очень дешев в производстве, что делает возможным его широкое применение.
Вся правда о солнечных панелях
Пришло время рассказать о том, насколько эффективна солнечная энергетика в Московской области. Целый год я собирал статистику выработки солнечной энергии с двух 100-ваттных солнечных панелей, установленных на крыше загородного дома и подключенных в сеть с использованием грид инвертора. Я уже писал об этом год назад. А сейчас пора подвести итоги.
Сейчас вы узнаете то, о чем никогда не расскажут продавцы солнечных панелей.
Ровно год назад, в октябре 2015 года, в качестве эксперимента я решил записаться в ряды «зеленых», спасающих нашу планету от преждевременной гибели, и приобрел солнечные панели максимальной мощностью 200 ватт и грид-инвертор рассчитанный максимум на 300 (500) ватт вырабатываемой мощности. На фотографии вы можете увидеть структуру поликристаллической 200-ваттной панели, но через пару дней после покупки стало ясно, что в одиночной конфигурации у неё слишком низкое напряжение (у нее всего 60 ячеек, вместо рекомендуемых 72), недостаточное для правильной работы моего грид-инвертора.
Поэтому мне пришлось её поменять на две 100-ваттных монокристаллических панели. Теоретически они должны быть немного эффективнее, по факту же они просто дороже . Это панели высокого качества, российского бренда Sunways. За две панели я заплатил 14 800 рублей.
Дополнение для тех, кто в танке и не читает текст: на фото поликристаллическая солнечная панель, о которой я написал выше, просто она очень красиво выглядит при съемке крупным планом, поэтому я и поставил сюда её фотографию.
Вторая статья расходов – грид-инвертор китайского производства. Производитель никак себя не обозначил, но устройство сделано качественно, а вскрытие показало, что внутренние компоненты рассчитаны на мощность до 500 ватт (вместо 300, написанных на корпусе). Этот грид также поддерживает режим MPPT, позволяющий получить максимум от солнечных панелей при любой освещенности. Стоит такой грид всего 5 000 рублей. Грид – это гениальное устройство. С одной стороны к нему подключается + и – от солнечных панелей, а с другой стороны он с помощью обычной электрической вилки подключается совершенно в любую электрическую розетку в вашем доме. В процессе работы грид подстраивается под частоту в сети и начинает "выкачивать" переменный ток (сконвертированный из постоянного) в вашу домашную сеть 220 вольт.
Грид работает только при наличии напряжения в сети и его нельзя рассматривать как резервный источник питания . Это его единственный минус. А колоссальным плюсом грид инвертора является то, что вам в принципе не нужны аккумуляторы . Ведь именно аккумуляторы являются самым слабым звеном в альтернативной энергетике. Если та же солнечная панель гарантированно отработает более 25 лет (то есть через 25 лет она потеряет примерно 20% своей производительности), то срок службы обыкновенного свинцового аккумулятора в аналогичных условиях составит 3-4 года . Гелевые и AGM аккумуляторы прослужат дольше, до 10 лет, но они и стоят в 5 раз дороже обычных аккумуляторов.
Поскольку у меня есть сетевое электричество, то мне никакие аккумуляторы не нужны. Если же делать систему автономной, то нужно добавить к бюджету еще 15-20 тысяч рублей на аккумулятор и контроллер к нему.
Теперь, что касается выработки электроэнергии. Вся энергия вырабатываемая солнечными панелями в реальном времени попадает в сеть. Если в доме есть потребители этой энергии, то она вся будет израсходована, а счетчик на вводе в дом «крутиться» не будет. Если же моментальная выработка электроэнергии превысит потребляемую в данный момент, то вся энергия будет передана обратно в сеть. То есть счетчик будет «крутиться» в обратную сторону. Но тут есть нюансы .
Во-первых, многие современные электронные счетчики считают проходящий через них ток без учета его направления (то есть вы будете платить за отдаваемую обратно в сеть электроэнергию). А во-вторых, российское законодательство не разрешает частным лицам продавать электроэнергию. Такое разрешено в Европе и именно поэтому там каждый второй дом обвешан солнечными панелями, что в совокупности с высокими сетевыми тарифами позволяет действительно экономить.
Но за последний год произошли изменения как в сетевых тарифах, так и в используемом оборудовании. Я заменил инвертор и выработка увеличилась...
...но чуда, к сожалению, не произошло.
Напомню, что в моей системе полностью отсутствуют накопители в виде аккумуляторов, т.к. во-первых они совершенно не нужны (вся вырабатываемая солнечными панелями энергия гарантированно потребляется), а во-вторых они лишь увеличат стоимость оборудования и потребуют регулярной замены каждые несколько лет (в текущей конфигурации система не требует обслуживания в течение всего срока службы).
Изначально для системы я купил грид мощностью 300 ватт, который был установлен в доме. У него было два недостатка – во-первых, это шум вентилятора, который периодически включался для охлаждения внутренних компонентов, а во-вторых, потери на проводах от солнечных панелей до инвертора. Но в процессе эксплуатации выявился ещё один недостаток. Оказалось, что купленный грид был расчитан на мощность панелей 500 ватт и это тот самый случай, когда инвертор не должен иметь запас по мощности. Мои панели общей мощностью 200 ватт не могли его нагрузить полностью и в результате он имел низкий КПД в облачную погоду и генерация часто срывалась.
Я решил заменить грид на другой. Для этих целей я приобрёл микро инвертор в герметичном корпусе, устанавливаемый в непосредственной близости к солнечным панелям с максимальной мощностью 230 ватт. А от него в сеть дома протянут провод с напряжением 220 вольт. Уже первое включение показало, что этот грид способен выдавать энергию (пусть и немного) даже в облачную погоду.
Солнечные панели установлены на стационарной раме на крыше и направлены строго на юг. Примерно 4 раза в год я меняю их угол наклона. Почти горизонтально летом, под углом 45 градусов в межсезонье и максимально близко к вертикали зимой. Но всё равно зимой их засыпает снегом. Периодически их нужно протирать от пыли и грязи. Поворотный механизм (трекер) не использую т.к. его стоимость не отобъётся никогда .
Начался сентябрь: мало солнца, много облаков – выработка очень сильно упала. В дождливые дни она просто ничтожна (менее 50 ватт часов в сутки).
Вот график выработки электроэнергии за последние 6 месяцев. Новый грид был установлен в середине мая. Кстати, если днём отключают электричество в СНТ, то и выработка тоже прекращается (такое было несколько раз этим летом).
А вот статистика помесячной выработки за этот год. Самое кардинальное изменение не в том, что выработка увеличилась, а в том, что у нас в СНТ снизились тарифы – теперь СНТ приравниваются к сельским поселениям и электроэнергия стала стоить на 30% дешевле. В то время, как замена инвертора повысила эффективность примерно на 15%.
Напомню, что у солнечной энергетики в Московской области есть две проблемы:
1. Низкие тарифы на сетевое электричество.
2. Малое количество солнечных дней.
Выработка энергии за лето 2017 года по месяцам (в скобках выработка за прошлый год):
Май – 20,98 (19,74) квтч
Июнь – 18,72 (19,4) квтч
Июль – 22,72 (17,1) квтч
Август – 22,76 (17,53) квтч
На текущий момент общая выработка за 2017 год составила 105 квтч. По текущим тарифам (4,06 руб/квтч) это всего 422 рубля. Основной пик выработки закончился, впереди облачная осень и зима. Давайте будем считать, что выработка за этот год составит 500 рублей. А в оборудование я вложил 20 000 рублей (грид удалось заменить без доплат).
При этом напомню, что в прошлом году выработка составила 650 рублей (из-за того, что стоимость электроэнергиии составляла 5,53 рубля/квтч). То есть несмотря на увеличение КПД солнечной системы, срок её окупаемости увеличился с 32 до 40 лет!
Даже если пофантазировать и представить, что в Московской области целый год не будет облаков, то за год с панелями на 200 ватт можно получить всего 240 квтч (теоретический максимум при максимальном КПД солнечных панелей, производимых в настоящее время). Или около 1000 рублей. То есть всё равно срок окупаемости составит 20 лет. И это только в теории, поскольку в реальной жизни такого быть не может. И это тарифы Московской области, в то время как в некоторых регионах России электроэнергия стоит менее 2 рублей за квтч. А если добавить в систему аккумуляторы, то эта система не окупится никогда.
Поэтому солнечные панели рентабельны только там, где нет сетевого электричества, а его подключение либо невозможно в принципе, либо стоит очень дорого.
А для того, чтобы сэкономить на содержании загородного дома есть множество других, более эффективных решений: соблюдение технологии строительства, использование современных материалов (газобетон, экструзионный пенополистирол), утепление без мостиков холода, использование теплового насоса (кондиционера), использование ночного тарифа.
В текущей конфигурации мой энергоэффективный дом совершенно не требует кондиционирования летом, в нём круглогодично поддерживается комфортная температура (даже если в нём никого нет), а годовой расход энергии составляет около 7000 квтч. Это в 3 раза дешевле, чем содержание квартиры аналогичной площади в Москве.
Более подробно со всеми материалами, посвящёнными строительству современного энергоэффективного дома своими руками, можно ознакомиться
Loading...