http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=b410897c-4dc5-480f-af3b-7d79c0ef3ef9&print=1© 2024 Российская академия наук
В предыдущей статье шла речь об активном развитии солнечной энергетики в Европе. А как обстоит дело в нашей стране и возможно ли использование энергии светила в характерных для нас суровых климатических условиях? У нас ведь не Испания и не Калифорния!
Сегодня уже никто не оспаривает выдвинутый наукой тезис: углеродные ресурсы истощаются, и если поиск альтернативных источников энергии не увенчается успехом, то перспективы нашей цивилизации, мягко говоря, невелики. Солнце может взять на себя роль бесконечного источника энергии. Если будет найден оптимальный способ ее преобразования.
«Солнечная энергетика стоит того, чтобы получить государственную поддержку, материальную и законодательную» – этой главной мысли было посвящено совещание Межфракционного депутатского объединения «Наука и высокие технологии», прошедшее в стенах Государственной Думы и посвященное теме «Законодательное обеспечение развития фотоэнергетики России». Совещание провел академик Жорес Алферов, вице-президент Российской академии наук, лауреат Нобелевской премии.
«Наша страна нуждается в серьезной законодательной поддержке для создания, прежде всего, потребительского внутреннего рынка,– считает академик Алферов.– Это будет стимулировать развитие потребительского рынка, а значит – и развитие научных исследований и производства». Ученый подчеркнул, что «кадры, традиции в этой области у нас очень серьезные. Несмотря на тяжелые времена, удалось сохранить целый ряд активно работающих исследовательских центров и производственных мощностей».
Чем объясняется бурное развитие солнечной энергетики в современном мире? «Человечество имеет надежный естественный термоядерный реактор – Солнце, – объясняет академик Алферов, – оно является звездой класса «Ж-2», очень средней, каких в Галактике до 150 миллиардов. Но это – наша звезда, и она посылает на Землю огромные мощности, преобразование которых позволяет удовлетворять практически любые энергетические запросы человечества на многие сотни лет», – уверен ученый. Он указал и на то, что солнечная энергетика по-настоящему «чистая», и это снимает все экологические вопросы, а также решает проблемы теплового загрязнения планеты, порождаемые бурным энергетическим ростом.
Фотоэлектрический метод преобразования солнечной энергии, который ученые называют наиболее перспективным в долговременном развитии мировой энергетики, на самом деле – довольно стар, просто сегодня он получил новый импульс. Первая научная работа по селеновому фотоэлементу была опубликована в 1876 г. в Великобритании. В 1938 г. в России, в лаборатории академика А.Иоффе, впервые был создан элемент для преобразования солнечной энергии.
Это подвигло Иоффе предложить использовать крыши зданий для покрытия их фотоэлементами в целях получения энергии. Родившись в России, идея широко не прижилась по целому ряду причин, и главная из них – отсутствие дефицита в природных ресурсах. Однако во многих зарубежных странах «программа солнечных крыш» сегодня реализуется с размахом. В Германии она охватывает порядка 100 тыс. крыш, в Японии– 200 тыс., в США– до 1 млн крыш.
Но пригодны ли, в принципе, крыши российских домов, да и вся территория самой северной страны мира, для реализации солнечных программ? «Я проанализировал среднегодовое поступление солнечной энергии в разных частях России, сравнив его с тем, что получает Южная Европа, – сказал с трибуны совещания профессор Санкт-Петербургского физико-технического института им. А. Ф. Иоффе Вячеслав Андреев. – Результат выглядит парадоксально: на многих территориях России среднегодовое поступление солнечной энергии выше, чем в самых инсолированных частях Европы. Например, Забайкалье получает солнечной энергии больше, чем Испания».
И все же есть скептики (и во властных структурах), считающие, что незачем обращаться к Солнцу, если у России все есть и на Земле. «Да, мы страна богатых природных ресурсов. Но для меня было большой неожиданностью, когда министр промышленности и энергетики Христенко заявил, что солнечной энергетикой должны заниматься страны, зависящие от энергоресурсов, а мы, дескать, не зависим,– сказал Жорес Алферов. – Однако по настоящему страна может быть независимой только при условии развития экономики, основанной на высоких технологиях».
Солнечное электричество призвано компенсировать истощающиеся запасы нефти и газа. К концу века оно будет доминирующим и, по разным оценкам, составит до двух третей всей выработки электроэнергии. Сегодня же его «взнос» в мировые энергосети более чем скромен – всего 2 ГВт (гигаватт) в год. Прогноз Еврокомиссии до 2030 г. предрекает, что эта цифра достигнет 150 ГВт. Главные игроки на рынке солнечных энергосистем – Япония, Европа и США, где программы развития этого направления энергетики стали «национальными».
В таком статусе нуждается и российская программа развития солнечной энергетики. «Пока солнечные энергосистемы дорогостоящи, поэтому и нужна государственная поддержка, – считает Жорес Алферов. – Недостаток солнечной энергии состоит в том, что мала плотность потоков поступающей энергии». По мнению Алферова, один из путей решения проблемы– использование концентрированного солнечного излучения, что достигается с помощью фокусирующих систем. Это позволяет резко снизить стоимость дорогих полупроводниковых материалов, повысить КПД полупроводниковых преобразователей.