Сегодня мир находится в остром энергетическом кризисе, но наиболее перспективная технология термоядерного синтеза еще далека от коммерческого использования. Около 800 миллионов человек во всем мире остаются без надлежащего доступа к электричеству. Однако человечество может удовлетворить все свои потребности в электричестве с помощью существующих технологий, утверждают авторы опубликованного в журнале Nature материала.
Солнечные панели на спасение человечества
На солнечные фотоэлектрические установки на крыше в настоящее время приходится 40% установленной мощности солнечной фотоэлектрики в мире. На них также приходится четверть от общего объема добавленной мощности возобновляемых источников энергии в 2018 году.
В мире находится примерно 0,2 миллиона км2 площади крыш, что в совокупности составляет 27 петаВт*ч в год при расходах в диапазоне 40-280 долларов США за одну МВт*ч. Мощность в 10 петаВт*ч в год может быть реализован менее чем за 100 долларов за каждую МВтч.
Глобальный потенциал крышной фотовольтаики в основном распределен между Азией (47%), Северной Америке (20%) и Европе (13%).
Стоимость реализации потенциала самая низкая в Индии (66 долларов США за МВт*ч) и Китае (68 долларов США за МВт*ч), при этом США (238 долларов США за МВт*ч) и Великобритания (251 доллар США за МВт*ч) являются одними из самых дорогих стран.
Как солнечные панели на крыше спасут
Солнечные панели на крыше стали на 79 процентов дешевле, чем в 2010 году. Эти резко снижены расходы сделали солнечную фотоэлектрику на крыше еще более привлекательной для домашних хозяйств и предприятий, которые хотят уменьшить свою зависимость от электросетей при одновременном сокращении выбросов углекислого газа.
Чтобы удовлетворить все ежегодные потребности планеты в электричестве нужно покрыть всего 50% площади крыш мира.
Как правило, крыши, расположенные в более высоких широтах, таких как Северная Европа или Канада, могут отличаться на 40 процентов по своему потенциалу генерации в течение года из-за больших различий в солнечном свете между зимой и летом.
Крыши вблизи экватора, как правило, различаются по потенциалу генерации примерно на 1 процент в зависимости от сезона, так как солнечный свет намного более постоянное.
Это важно, потому что эти большие колебания лунного потенциала могут оказать значительное влияние на надежность электроэнергии от солнечных батарей в регионе. Территории, где солнечный свет нерегулярное, требуют решений для хранения энергии, что увеличивает затраты на развертывание таких установок.
Азия выглядит как самое дешевое место для установки крышных панелей. В таких странах, как Индия и Китай один киловатт-час (кВт*ч) электроэнергии, или около 48 часов использования ноутбука, можно произвести всего за 0,05 пенса. Такую цену обусловят низкие затраты на производство панелей, а также более солнечный климат.
Самыми дорогими странами для внедрения солнечной энергии на крыше являются США, Япония и Великобритания. Европа занимает промежуточное положение-расходы по всему континенту составляют около 0,096 пенса за кВт*ч.
Солнечные панели на крыше выглядят так, как будто они были бы одинаково полезны в районах с низкой численностью населения и в городских центрах. Для тех, кто живет в отдаленных районах, панели помогают пополнять или даже заменять источники питания от потенциально ненадежных местных сетей. А для тех, кто живет в городах, панели могут значительно снизить загрязнение воздуха, вызванное сжиганием ископаемого топлива для получения энергии.
Есть определенные проблемы внедрения
Глобальное электроснабжение не может полагаться на один источник генерации для удовлетворения потребностей миллиардов людей. Благодаря переменчивой погоде и дневному и ночному циклу нашей планеты, несоответствие между спросом и предложением солнечной энергии неизбежно.
Оборудование, необходимое для хранения солнечной энергии по-прежнему чрезвычайно дорого. Кроме того, солнечные панели не смогут обеспечить достаточную мощность для некоторых отраслей промышленности. Например, тяжелое производство и обработка металлов требуют очень больших токов и специализированной подачи электроэнергии, солнечная энергия пока не сможет обеспечить.
Несмотря на это, солнечная энергия на крыше имеет огромный потенциал для сокращения энергетической бедности и возвращения чистой, экологически чистой энергии в руки потребителей по всему миру. Если стоимость солнечной энергии продолжает снижаться, панели на крыше могут стать одним из лучших инструментов для создания надежного электроснабжения.
