Міжнародна дослідницька група стверджує, що доступність сировини та землі не є перешкодою для створення глобальної енергетичної системи, в центрі якої є сонячна енергія. Вони заявили, що прогнози зростання фотоелектричних систем не повинні спиратися лише на електростанції комунального масштабу, а також розглядати вертикальні фотоелектричні системи, агроелектростанції та плаваючі фотоелектричні системи для розширення ринку.
Теоретично сонячна енергія може покрити потреби світу в електроенергії лише за рахунок 0,3% площі суші. Це один із основних висновків нового дослідження групи академічних інститутів на чолі з Орхуським університетом у Данії, в якому стверджується, що сировина та доступність землі не становлять реальних перешкод для фотоелектричної енергетики у її прагненні зайняти домінантне становище у світовому енергетичному ландшафті.
Вчені стверджують, що для середньорічного вироблення сонячної енергії в 1 370 кВт-год/кВт потрібно 38 мільйонів гектарів землі, тоді як загальна площа планети становить 13 003 мільйони гектарів.
"Отже, наше поточне споживання електроенергії може бути забезпечене сонячними фотоелектричними установками, які розташовані на 0,3% доступної землі", - сказала дослідник Марта Вікторія.
За словами дослідників, традиційні припущення про глобальне розгортання фотоелектричних установок найближчими роками, як правило, ґрунтуються на прогнозах вартості землі, які здебільшого враховують класичні, щільно упаковані електростанції комунального масштабу. Вони стверджують, що такі прогнози ігнорують потенціал вертикальних фотоелектричних систем, плавучих установок, агроелектростанцій та установок, інтегрованих у будівлі масивів, а також інших інноваційних конфігурацій фотоелектричних систем.
"Проте ці початкові додатки показують, що ще є місце для інновацій на системному рівні", - кажуть вчені. "Наявність доступних площ може обмежувати встановлення сонячних фотоелектричних систем на місцевому рівні, але це не стосується ширшого масштабу, і тому ми рекомендуємо включати в моделі точні та сучасні обмеження, що базуються на матеріалах та доступності".
Вчені описали свої висновки у статті "Сонячна фотоелектрична енергія готова забезпечити стійке майбутнє", яка була нещодавно опублікована у журналі Joule. За їхніми словами, ефективність технологій сонячних батарей у майбутньому значно підвищиться, що допоможе у вирішенні проблем, пов'язаних з обмеженням земельних ресурсів у певних місцях, а доступність сировини може стати проблемою лише для тонкоплівкових фотоелектричних технологій, а не для кристалічних кремнієвих елементів, на долю яких Нині припадає 95% світового ринку.
"Завдяки підвищенню ефективності та використанню більш тонких контактів, використання срібла на ват значно скоротилося за останні роки, а при необхідності як заміну можна використовувати мідь або алюміній", - підкреслила дослідницька група. Очікується, що неелементарні матеріали у фотоелектричних елементах (скло, пластик, алюміній, бетон і сталь) також не будуть обмеженням".
Дослідники також повідомили, що з 1976 швидкість застосування сонячної енергії становить 23%, при цьому вартість фотоелектричних технологій знижується на 23% при кожному подвоєнні потужності.
"З огляду на те, що швидкість застосування заснована на цінах на модулі, вона також включає скорочення прибутку у виробництві фотоелектричних елементів у зв'язку з сильною конкуренцією між постачальниками", - сказали вчені, зазначивши, що основними факторами зниження вартості є підвищення ефективності, економія за рахунок масштабу та вивчення кремнієвих матеріалів.
У дослідженні також наведено деякі проблеми, з якими фотоелектрична енергетика може зіткнутися в наступному десятилітті. До них відносяться створення нормативно-правової бази, що знижує непрямі витрати; скорочення капітальних витрат; створення умов електрифікації інших секторів енергетики з допомогою належних податкових схем; а також фінансування досліджень щодо підвищення ефективності та надійності фотоелектричних установок.