|
Датские ученые разработали комплексную модель, прогнозирующую объем выработки солнечной энергии на местном, региональном и глобальном уровнях. Как сообщает издание Science Daily, эту модель создали исследователи Орхусского университета.
Ожидается, что благодаря ей можно будет оптимизировать процесс планирования выработки электроэнергии, причем все используемые данные будут доступны через открытую лицензию.
В процессе создания ученые использовали исторические данные, отражающие уровень солнечной радиации на глобальном уровне, а также погодные характеристики и показатели солнечных батарей в Европе за 38 лет. В итоге была получена модель высокой точности, прогнозирующая объем выработки солнечной энергии в зависимости от местоположения и используемых солнечных батарей.
Отличительная характеристика новой модели состоит в том, что она может функционировать в различных масштабах, оценивая выработку солнечной энергии не только на уровне отдельной установки, но и на уровне региона, страны или континента.
Стоит отметить, что еще два года назад Глобальный альянс исследовательских институтов в области солнечной энергии (GASERI) опубликовал в журнале Science доклад, в котором говорится, что к 2030 году суммарная мощность солнечных электростанций в мире может достигнуть 5-10 тераватт (5-10 млн мегаватт).
В докладе "Фотовольтаика тераваттного масштаба: траектории и вызовы" отмечено, что для достижения обозначенного рубежа к 2030 году необходимо, чтобы темпы роста глобальной солнечной энергетики были не ниже 20-30% в год. На первый взгляд, это чересчур лихо. Однако в последние 15 лет мировая фотовольтаика демонстрировала и более высокую скорость развития.
Тем не менее, чтобы достичь верхней границы прогноза (10 ТВт суммарной мощности), нужно очень постараться. GASERI настаивает, что такое возможно, только при соблюдении ряда условий.
Во-первых, должна снижаться себестоимость выработки солнечной энергии. А значит, нужно удешевлять технологии фотоэлектрической генерации, уменьшать затраты на заводы по производству панелей и время на развертывание новых мощностей. При этом необходимо постоянно повышать производительность солнечных модулей.
Во-вторых, требуется переходить в глобальном масштабе к более гибкому электросетевому хозяйству. Новые сети должны уметь работать с высокой долей переменчивой генерации, что в принципе характерно для всех возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Надо создавать такие энергосистемы, чтобы вовремя смещать нагрузку в сети, использовать накопители энергии, расширять перетоки.
При этом не надо забывать, что в границах одной страны создать такую единую систему практически невозможно. Значит, граничащим друг с другом государствам надо объединяться. Подобные сети с возможностью трансграничных перетоков электроэнергии уже существуют в Европе, но для отладки их работы потребуется еще много времени.
Отсюда – третий пункт: необходимо совершенствовать технологии хранения энергии. Постоянное наличие то избыточной, то недостаточной выработки делает системы аккумуляции электричества непременным атрибутом любого крупного объекта ВИЭ.
В-четвертых, нужно добиваться увеличения спроса на "зеленую" электроэнергию. На сегодня, солнечная энергетика неплохо проявила себя в коммунальном снабжении электричеством. Пора активно внедрять ее в других отраслях – транспорт, системы отопления и кондиционирования. А это, по мнению авторов статьи, невозможно без поддержки фотовольтаики на государственном уровне.
Альянс GASERI основан в 2012 году. В него входят 57 ученых, занимающихся разработками в солнечной энергетике, из Института солнечной энергии Fraunhofer (Германия), Национального института передовых промышленных наук и технологий (Япония) и Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии – NREL (США). |