Мировая потребность в новых солнечных фотоэлектрических (PV) станциях в 2010 году приблизилась к 10,000 МВт, и, как ожидается, будет расти в ближайшем будущем на десятки процентов ежегодно. Но этот прогноз сбудется, если издержки производства будут снижены до уровня, обеспечивающего конкурентоспособность на рынке.
В докладе, озаглавленном «Солнечная фотогальваническая технология» Консультационного научно-исследовательского института, входящего в структуру компании IHS, рассматриваются три основных технологии производства солнечных панелей: монокристаллические пластины (Sunpower), CdTe тонкопленочная технология (First Solar) и фокусирование солнечной энергии на PV элементах (Concentrix).
 |
|
Рост потребности в энергии солнечных фотогальванических станций в начале второго тысячелетия составлял в среднем 40 процентов в год. Такие темпы обусловлены развитием новейших технологий и щедрыми государственными субсидиями в виде льготных тарифов, например, в Испании и Германии. |
В США и некоторых других странах действуют законы, требующие, чтобы определенное количество электроэнергии было произведено с помощью технологического оборудования, не создающего вредных выбросов и парникового газа. Поэтому многие энергетические компании в настоящее время рассматривают сочетание обычной энергетики (ядерной, на твердом топливе и природном газе) с объектами на энергии ветра, энергии биомассы, солнечными тепловыми и фотоэлектрическими электростанциями.
Рост потребности в энергии солнечных фотогальванических станций в начале второго тысячелетия составлял в среднем 40 процентов в год. Такие темпы обусловлены развитием новейших технологий и щедрыми государственными субсидиями в виде льготных тарифов, например, в Испании и Германии. Глобальный экономический кризис 2008-2009 сильно затормозил эти тенденции, но в начале 2010 года спрос на солнечную энергию опять резко возрос.
Фотоэлектрические панели прекрасно подходят для установки на крышах частных домовладений (<5 кВт) и на малых коммерческих зданиях (<50 кВт). Достижения в проектировании и производстве солнечных панелей, снижение расходов на их обслуживание позволяют создавать крупные энергетические объекты(> 5 МВт). Себестоимость производимой ими электроэнергии приближается к себестоимости в традиционной энергетике.
«Технологические достижения значительно повысили конкурентоспособность, но коммерческое использование фотогальванических элементов, по-прежнему, в значительной мере опирается на государственные субсидии», – сказал ведущий консультант по солнечным фотоэлектрическим технологиям компании IHS Anthony Pavone. – «Эти субсидии оправдываются озабоченностью мировой общественности изменением климата из-за выбросов парниковых газов».
Технологическая цепочка производства солнечных панелей начинается с добычи полупроводника – кремния, и заканчивается сборкой и продажей индивидуальных панелей для населения или созданием целых электростанций «под ключ» для энергетических компаний. Основной частью этой цепочки является производство фотоэлементов, объединение их в модули мощностью 70-400 Вт и установки модулей в целые массивы-электростанции. Чтобы быть достаточно конкурентоспособной, солнечная электростанция должна иметь установленную мощность 10-50 МВт и производить электроэнергии не менее 500 МВт/год.
В настоящее время используется два вида солнечных элементов: 80% рынка занимают ячейки на основе кремниевых пластин, 20% рынка завоевала тонкопленочная технология.
На этапе проектных работ оцениваются оба вида технологий, начиная с обработки информации производителя (патенты, рекламная литература, технические публикации и бизнес-презентации), и принимается конструкторское решение проекта. Эта информация используется также для оценки экономических показателей фотогальванической электростанции мощностью 50 МВт.
В доклад включены экономические показатели, основанные на опыте эксплуатации фотогальванических станций производства Cogentrix в Испании и Innovative Solutions в США. Эти цифры доказывают, что солнечная энергия пока не может конкурировать по себестоимости с традиционной электроэнергией, производимой для широкого круга потребителей (стоимостью $0.04 – $0.08 за кВт/ч). Экономически оправдана «зеленая» энергия в случаях ее поставок промышленным предприятиям, или ее производство в районах с заведомо высокой себестоимостью традиционной электроэнергии, таких как Дания, Италия или Калифорния.
«Поскольку развитие фотоэлектрических технологий приводит к снижению себестоимости солнечной электроэнергии, мы вскоре станем свидетелями отмены субсидирования данной отрасли энергетики», – добавил Pavone.
