Фото: Илья Кабанов.
Возобновляемая энергетика важна для борьбы с изменением климата. Она помогает сократить выбросы парниковых газов — это, в свою очередь, позволит уменьшить вред планете, который причиняет деятельность человека. Объясняем, как солнечные и ветряные источники энергии развиваются в России и мире.
Солнечная энергия
Еще несколько десятилетий назад солнечная энергия выглядела экзотикой — солнечные батареи были дорогими и не очень эффективными. С тех пор все изменилось: по данным аналитиков, за первое полугодие 2020 года производство солнечной энергии в мире выросло на 19%. Причина быстрого роста — в низкой стоимости. Экономисты подсчитали, что запуск солнечных станций обходится дешевле, чем угольных или газовых! Так что доля ископаемого топлива в энергетике постепенно сокращается, а на смену ему приходит чистая энергия Солнца, ветра, воды и других возобновляемых источников.
Сейчас ученые и инженеры во всем мире работают над тем, чтобы сделать солнечную энергетику еще эффективнее. Скорее всего, это процесс не остановится в ближайшие десятилетия, так что будущим разработчикам и физикам будет, чем заняться.
Например, эффективность солнечных электростанций можно повысить, если размещать их на воде вместо суши. Судите сами: на земле они занимают ценную площадь, которую можно, например, передать для сельского хозяйства, а водные просторы люди сейчас почти не используют. Плавучие солнечные станции не занимают места на суше, к тому же, их можно легко перемещать с места на место. Такие проекты уже реализуют российские компании.
Другое интересное направление — внедрение перовскитов, полупроводников с особой кристаллической структурой. Они помогают увеличить коэффициент полезного действия солнечных элементов с 22% до 27%. Недавно ученые МГУ придумали, как уменьшить себестоимость перовскитных солнечных батарей — для этого улучшили метод их сборки с помощью лазерной резки.
Казалось бы, что для России солнечная энергетика не так актуальна, как для южных стран, но этот стереотип ошибочен. В нашей стране есть регионы, где условия позволяют развивать солнечную энергетику — к ним относятся Приморье, Забайкалье, юг Сибири, Северный Кавказ и некоторые другие территории. К примеру, на Дальнем Востоке солнечные станции способны выдавать примерно такую же мощность, как в некоторых средиземноморских странах. По данным министерства энергетики, выработка электроэнергии на российских солнечных станциях выросла почти на 70% в 2019 году. Мощности самых больших солнечных электростанций уже хватает, чтобы покрывать потребности в энергии небольших городов! Фунтовская солнечная станция, к примеру, может обеспечить электричеством более 30 тысяч домов в Астраханской области.
Так что будущее солнечной энергетики можно считать действительно светлым. Благодаря совместной работе ученых, инженеров и предпринимателей она будет становиться еще дешевле и эффективнее, обеспечивая людей чистой энергией.
Ветряная энергия
Через 30 лет энергия ветра будет удовлетворять более трети мировых потребностей в электричестве, уверены специалисты Международного агентства возобновляемой энергетики. Это хорошая новость для планеты: как и солнечная энергия, ветряная поможет ограничить рост средней температуры на Земле.
В 2019 году совокупная мощность ветряной генерации в мире превысила 651 гигаватт — это на 10% больше, чем в предыдущем году. В ряде стран ветроэнергетика уже занимает важное место в энергетическом балансе. Например, в первом полугодии 2020 года ветряные (а также солнечные) электростанции выработали 42% энергии в Германии и 33% — в Великобритании. Почему это важно? Дело в том, что развитие любого нового источника энергии создает рабочие места и способствует развитию технологий. Так что ветер обеспечивает работой исследователей, разработчиков, строителей и многих других специалистов. По оценке экспертов, только сектор офшорной — то есть, прибрежной — ветроэнергетики создаст 900 тысяч рабочих мест к 2030 году.
В России ветряная энергетика активно развивается в последние годы. Совокупная мощность ветроустановок в стране уже превысила 600 мегаватт. На подходе новые станции в разных российских регионах. Постепенно появляются потребители, заинтересованные в «зеленом» электричестве — в этом году одно из отделений Сбербанка в Ульяновске полностью перешло на энергию, выработанную ветряными электростанциями.
Этот материал я подготовил специально для проекта РДШ-Наука. Подпишитесь на его страницу в «Вконтакте».