В эксклюзивной колонке для сайта 24 Канала проанализирую, какие именно инновации влияют на рынок и какие из них могут изменить будущее солнечной энергетики в нашей стране.

Читайте также Рост или упадок: как тарифная война Трампа повлияет на рынок криптовалют

Мировые тренды в возобновляемой энергетике

К ресурсам возобновляемой энергетики сегодня мы можем отнести солнце, ветер, воду и геотермальные источники (как в Исландии). Однако все же наиболее распространенными являются солнце и ветер.

Например, только за один час на пустыню Сахара падает столько солнечной энергии, что ее хватило бы, чтобы обеспечить электричеством весь мир, – если бы мы могли ее полностью собрать и передать. Хотя все же солнечная энергия имеет свои нюансы, связанные с сезонностью и временем суток. Более стабильно работают ветряки, особенно оффшорные – те, что расположены у побережья. В западной и северо-западной Европе такие установки показывают стабильные и надежные результаты.

Среди инноваций, которые еще не получили широкого внедрения, стоит упомянуть водородные технологии. Водород действительно имеет очень высокий потенциал. Его много в природе, и он может стать ключом к накоплению и сохранению энергии. Но проблема в том, что процесс получения водорода сложный. Поэтому имеем высокую стоимость оборудования и значительную себестоимость одного киловатт-часа энергии, полученной из водорода.

Модель такова: когда есть избыток электроэнергии, например из солнца или ветра, мы запускаем процесс электролиза – разделения воды на кислород и водород. Кислород просто выпускается, а водород накапливается в специальных емкостях. В этой роли водород демонстрирует хорошие результаты, ведь он очень энергоемкий. Например, в одном килограмме водорода – около 33 киловатт-часов энергии, что в 5 – 6 раз больше, чем в бензине.

Но есть другая сторона медали, ведь водород чрезвычайно легкий. Один килограмм занимает очень большой объем – примерно как несколько офисов. То есть чтобы его хранить, нужно или охлаждать до -234 градусов, чтобы сделать жидким, или сжимать до высокого давления в специальные баки. А сжатие требует много энергии – иногда почти столько же, сколько мы и пытаемся сохранить.

Например, можем накопить 10 киловатт-часов энергии, но потратить на это 9 киловатт-часов. Таким образом, выгода практически исчезает.

Конечно, это технический вызов. Но есть и интересные решения – как использование наноматериалов и пористых металлов, в которые водород может оседать, связываясь с веществом, а затем легко высвобождаться. Такие технологии уже существуют, хоть пока еще достаточно дорогие. Мир активно движется к тому, чтобы сделать их более доступными.

Поэтому сейчас есть смысл сосредоточиться на более распространенных источниках возобновляемой энергии, с которыми работать легче – прежде всего на солнечной энергетике.

Альтернативные способы размещения солнечных панелей

Даже в рамках солнечной энергетики появляются интересные альтернативные подходы к размещению панелей – особенно там, где ограниченные площади или высокая стоимость земли.

Достаточно интересными системами являются плавучие солнечные станции. Первые такие решения начали появляться в Японии, где цена земли очень высокая, а ее использование – ограничено. Устанавливать солнечные панели на дорогих участках не всегда целесообразно, поэтому первые объекты построили именно на воде. Они имеют ряд преимуществ.

Такие системы работают эффективнее, потому что панели размещены на воде и меньше нагреваются. Кроме того, отражение солнечного света от поверхности воды создает эффект альбедо: луч отражается от воды, попадает на панель во второй раз и увеличивает выработку электроэнергии.

Конечно, такие проекты дороже в реализации. Ведь нужно создать надежный каркас, который держится на воде, соблюдать высокие требования к электробезопасности и обучать персонал. Это усложняет строительство и увеличивает стоимость проекта. Однако в условиях ограниченных свободных участков и потребности в большей генерации – это вполне оправданное решение.

Еще одним перспективным направлением является размещение солнечных панелей на фасадах. Этот вариант активно развивается и интересен не только с точки зрения энергоэффективности, но и городской архитектуры и дизайна. Особенно актуально это для новых объектов, таких как торговые центры, офисы, здания с большими стеклянными фасадами и ограниченным пространством на крыше.

Тем более современные панели могут быть полупрозрачными, одновременно пропуская свет и генерируя электроэнергию. Однако оценить стоимость такого решения сложно: нужно учитывать строительные материалы, конструкцию остекления и сами панели. Только тогда можно понять экономическую целесообразность.

Солнечные инновации из мира, которые могут работать и для Украины

В мире уже существуют примеры удачной интеграции солнечных технологий в городскую архитектуру. Например, канадская компания представила Solar Brick Mitrex представила Solar Brick – фасадную систему со встроенными солнечными панелями, что внешне имитирует кирпич. Каждая панель имеет мощность 330 Ватт и состоит из монокристаллических элементов, защищенных стеклом с антибликовым и антизагрязняющим покрытием. Конструкция легкая, прочная и одновременно гибкая в дизайне, что позволяет стилизовать ее под камень, дерево или другие материалы. В Торонто уже установлено более 7000 квадратных футов таких фасадов, которые ежегодно производят около 90 000 киловатт-часов электроэнергии.

Еще одним примером успешной интеграции солнечных технологий является проект в Университете Брунеля в Лондоне. Там компания Onyx Solar установила полупрозрачные фотогальванические стеклянные панели. Они не только обеспечивают естественное освещение помещений, но и способствуют снижению энергопотребления здания.

Эти примеры показывают, как здания сочетают эстетику с энергоэффективностью, что вполне может быть адаптировано и в украинских реалиях.

Таким образом, солнечная энергетика сегодня является не просто модной тенденцией, а реальной возможностью сделать мир чище, а Украину – энергетически независимой. Новые идеи уже работают в разных странах, и некоторые из них мы можем внедрить и у себя.