Наука Солнечный свет – бесплатный, но преобразование этой теплой энергии в полезную для человека и промышленности обходится весьма дорого. Материалы для обработки и производства, эффективность и установка этого производства, фотоэлектрические солнечные системы массивов, а также солнечные панели, устанавливаемые на крышах – все это далеко не полный перечень того, что необходимо для преобразования солнечной энергии.
"Если у вас есть доступ к финансированию в сочетании с государственным и федеральным стимулированием, а так же у вас есть несколько крупных маркетов, то этот процесс будет очень рентабельным при финансовой окупаемости через 5-10 лет", - говорит Роберт Марголис (Robert Margolis), старший энергетик-аналитик при американской национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL).
Цены на преобразование солнечной энергии за последние годы значительно снизились благодаря достижениям конечного производства, а так же изменениям дизайна систем, которые теперь представляют собой стандартизированные комплекты. В доказательство этого прогресса калифорнийская энергетическая комиссия недавно рассчитала среднюю стоимость установки коммерческой солнечной системы, она равняется 4,85 доллара за ватт, что в два раза ниже, чем пять лет назад.
Диапазон инноваций
Хотя другие типы новейших солнечных энергетических систем, в том числе концентрированная солнечная энергия и солнечная тепловая энергия, обладают определенными преимуществами, технологические инновации фотоэлектрических солнечных систем массивов так же вносят вклад в светлое будущее солнечной энергии как на территории Соединенных Штатов, так и впоследствии за их пределами.
"Важно отметить, что в системе преобразования солнечной энергии за последние несколько лет было сделано так много изменений и совершенствований технологий, что люди еще не успели осознать тот факт, что завтра эта энергия станет применяться во всех наших ежедневных делах", - рассказывает Марголис. К примеру, Марголис указывает на эволюцию кристаллических кремниевых солнечных элементов, строительных блоков фотоэлектрических панелей, и на второе поколение тонкопленочных солнечных элементов, которые сделаны из кадмия теллурида и других материалов, не только превосходящих своих предшественников по качеству, но и стоящих значительно дешевле.
Джеффри Гроссман (Jeffrey Grossman), инженер Массачусетского технологического института, так же разработал 3D-модель солнечного элемента, который может захватить до двух с половиной раз больше света, чем плоские панели фотоэлектрических массивов. Вдохновленный любящими свет деревьями, Гроссман решил создать наиболее эффективно работающий солнечный элемент с использованием генетических алгоритмов, которыми пользуется природа при естественном отборе. В результате полученный 3D элемент не нуждается в постоянном наклоне для того, чтобы следовать по пути солнца в течение суток, поскольку он постоянно генерирует определенное количество энергии.
Более низкая стоимость и более высокая эффективность
"Тот факт, что стоимость солнечных элементов снижается, а эффективность повышается, является очень обнадеживающим, однако, задача производства возобновляемой энергии постоянно ставит нам новые условия, поэтому, чтобы своевременно разрешать все проблемы, прогрессу в этом вопросе необходимо двигаться семимильными шагами", - поясняет Гроссман.
Идеи, подобно таким, как выдвигает Гроссман, помогут значительно увеличить скорость развития преобразования солнечной энергии, особенно при поддержке альтернативных источников, таких как налоговые льготы, установленные федеральными и государственными службами, а также установленные стандарты возобновляемой энергии, генерируемой государством.
В конечном счете, использование солнечной энергии должно стать более экономически выгодным мероприятием, и составить достойную конкуренцию углю и другим видам ископаемого топлива.
Но нет сомнений в том, что в ближайшее время она, все же, станет крупным игроком энергетического сектора.
"Уголь сегодня стоит очень дешево, в пересчете на стандартные цены – это 4-5 центов за киловатт/час, а в некоторых местах даже меньше.
Но мы не можем вечно ориентироваться на цену, упуская из внимания проблемы глобальных климатических изменений и другие важные проблемы, такие как вопрос загрязнения воздуха, который по-прежнему актуален в угольной промышленности", - добавляет Марголис.
Расходы, связанные с солнечной энергией, в теплых регионах, таких, как Калифорния, в пересчете на стандартные цены, получаются, по меньшей мере, в два раза выше – 12-14 центов за киловатт/час.
Тем не менее, выплачивая дополнительные деньги сегодня, мы делаем серьезные инвестиции в наше экологически чистое будущее. "За два дня солнце обеспечивает землю количеством энергии равной 3 триллионам баррелей нефти. По меньшей мере, что мы можем сделать сейчас, так это использовать возобновляемые источники энергии", - подытожил Гроссман.
