Сьогодні світ перебуває у гострій енергетичній кризі, але найбільш перспективна технологія термоядерного синтезу ще далека від комерційного використання. Близько 800 мільйонів людей у всьому світі залишаються без належного доступу до електрики. Однак людство може задовольнити усі свої потреби в електриці за допомогою існуючих технологій, стверджують автори опублікованого у журналі Nature матеріалу.
Сонячні панелі на порятунок людства
На сонячні фотоелектричні установки на даху в даний час припадає 40% встановленої потужності сонячної фотоелектрики в світі. На них також припадає чверть від загального обсягу доданої потужності відновлюваних джерел енергії в 2018 році.
У світі знаходиться приблизно 0,2 мільйона км2 площі дахів, що в сукупності становить 27 петаВт*год на рік при витратах в діапазоні 40-280 доларів США за одну МВт*год. Потужність у 10 петаВт*год в рік може бути реалізовано менш ніж за 100 доларів за кожну МВтч.
Глобальний потенціал дахової фотовольтаїки в основному розподілений між Азією (47%), Північною Америкою (20%) і Європою (13%).
Вартість реалізації потенціалу найнижча в Індії (66 доларів США за МВт*год) і Китаї (68 доларів США за МВт*год), при цьому США (238 доларів США за МВт*год) і Великобританія (251 долар США за МВт*год) є одними з найдорожчих країн.
Як сонячні панелі на даху врятують
Сонячні панелі на даху стали на 79 відсотків дешевше, ніж у 2010 році. Ці різко знижені витрати зробили сонячну фотоелектрику на даху ще більш привабливою для домашніх господарств і підприємств, які хочуть зменшити свою залежність від електромереж при одночасному скороченні викидів вуглекислого газу.
Щоб задовольнити усі щорічні потреби планети в електриці потрібно покрити усього 50% площі дахів світу.
Як правило, дахи, розташовані в більш високих широтах, таких як північна Європа або Канада, можуть відрізнятися на 40 відсотків за своїм потенціалом генерації протягом року через великі відмінності в сонячному світлі між зимою і літом.
Дахи поблизу екватора, як правило, розрізняються за потенціалом генерації приблизно на 1 відсоток в залежності від сезону, так як сонячне світло набагато більш постійне.
Це важливо, тому що ці великі коливання місячного потенціалу можуть мати значний вплив на надійність електроенергії від сонячних батарей в регіоні. Території, де сонячне світло нерегулярне, вимагають рішень для зберігання енергії, що збільшує витрати на розгортання таких установок.
Азія виглядає як найдешевше місце для установки дахових панелей. В таких країнах, як Індія і Китай одна кіловат-година (кВт*год) електроенергії, або приблизно 48 годин використання ноутбука, можна виробити всього за 0,05 пенса. Таку ціну зумовлють низькі витрати на виробництво панелей, а також більш сонячний клімат.
Найдорожчими країнами для впровадження сонячної енергії на даху є США, Японія і Великобританія. Європа займає проміжне положення – витрати по всьому континенту складають близько 0,096 пенса за кВт*год.
Сонячні панелі на даху виглядають так, ніби вони були б однаково корисні в районах з низькою чисельністю населення та в міських центрах. Для тих, хто живе у віддалених районах, панелі допомагають поповнювати або навіть замінювати джерела живлення від потенційно ненадійних місцевих мереж. А для тих, хто живе в містах, панелі можуть значно знизити забруднення повітря, викликане спалюванням викопного палива для отримання енергії.
Є певні проблеми впровадження
Глобальне електропостачання не може покладатися на одне джерело генерації для задоволення потреб мільярдів людей. Завдяки мінливій погоді і денному і нічному циклу нашої планети, невідповідність між попитом і пропозицією сонячної енергії неминуча.
Обладнання, необхідне для зберігання сонячної енергії, як і раніше надзвичайно дорого. Крім того, сонячні панелі не зможуть забезпечити достатню потужність для деяких галузей промисловості. Наприклад, важке виробництво і обробка металів вимагають дуже великих струмів і спеціалізованої подачі електроенергії, яку сонячна енергія поки не зможе забезпечити.
Незважаючи на це, сонячна енергія на даху має величезний потенціал для скорочення енергетичної бідності і повернення чистої, екологічно чистої енергії в руки споживачів по всьому світу. Якщо вартість сонячної енергії продовжує знижуватися, панелі на даху можуть стати одним з кращих інструментів для створення надійного електропостачання.
