Фото: vecteezy
За последнее десятилетие стоимость электроэнергии от солнечных электростанций существенно снизилась: с 2010 по 2022 годы — на 89%. Батареи, критически необходимые для сбалансирования солнечной энергии в течение дня и ночи, также пережили подобную ценовую революцию. Их стоимость примерно на столько же снизилась за период с 2008 по 2022 год.
Эти события ставят важный вопрос: прошло ли уже человечество тот переломный момент, когда солнечная энергия готова стать доминирующим источником производства электроэнергии на планете? The Conversation провел небольшое исследование, проанализировав и объединив последние технологические и экономические данные из 70 регионов по всему миру в макроэкономическую модель.
Результаты получились многообещающими: к середине этого века солнечная энергия будет составлять более половины мирового производства электроэнергии.
Этот прогноз значительно превосходит любые предыдущие ожидания. В 2022 году отчет Международного энергетического агентства World Energy Outlook прогнозировал, что солнечная энергия будет составлять лишь 25% производства электроэнергии к 2050 году.
Производство солнечной энергии станет самым выгодным к 2030 году
Исследователи определили два ключевых фактора, которые будут стимулировать быстрое распространение солнечной энергии: ее доступность и быстрые сроки производства. Так, строительство солнечной электростанции обычно занимает всего год. Для сравнения, строительство ветряных мельниц на побережьях может занимать до трех лет.
Скорейшее строительство солнечных электростанций позволяет инвесторам получить экономическую выгоду от них раньше, чем от морских ветровых электростанций (и многих других источников возобновляемой энергии).
Взаимодействие этих факторов образует самоусиливающий цикл. По мере того, как производители и монтажники будут приобретать больше опыта, цены, согласно прогнозам, будут продолжать снижаться. Это сделает солнечную энергию еще более привлекательной для инвесторов.
Прогнозы показывают, что средняя стоимость производства солнечной электроэнергии существенно снизится — аж на 60% с 2020 по 2050 год, даже если учесть рост спроса на хранение энергии.
Если эти прогнозы окажутся точными, к 2030 г. солнечная энергия в сочетании с ее накопителями станет самым дешевым вариантом производства электроэнергии почти во всех регионах мира. Ожидается, что в том же году (2030-ом) построить и ввести в эксплуатацию солнечную электростанцию будет на 50% дешевле строительства новых угольных электростанций в шести основных регионах мировой экономики: ЕС, США, Индии, Китае, Японии и Бразилии. Страны, продолжающие строить инфраструктуру на основе ископаемых, рискуют поставить свои электроемкие секторы в существенно невыгодное конкурентное положение.
Карты, показывающие источники энергии с самой низкой средней стоимостью производства электроэнергии (включая необходимое хранение) в 70 регионах мира в 2020, 2023, 2027 и 2030 годах. Источник: Nijsse et al. (2023)/Nature Communications, CC BY-NC-SA
Хотя быстрое распространение солнечной энергии выглядит довольно вероятным сценарием развития событий и может привести к исключительно доступной электроэнергии, нужно, однако, преодолеть несколько препятствий.
Солнечная энергия очень изменчива и зависит от таких факторов, как время суток, сезон и погодные условия.
Чтобы учесть эту изменчивость, электрические сети должны быть гибко разработаны: с учетом потребностей большего накопления и хранения энергии. Это, в частности, потребует создания расширенной сети кабелей для передачи, соединяющих различные регионы, и больше инвестиций в дополнительные возобновляемые источники энергии, такие, как ветер.
В будущем, где будет доминировать солнечная энергия, также будет существенный спрос на различные важные металлы и минералы. Фактически, Международное энергетическое агентство прогнозирует, что к 2040 году потребности возобновляемой энергетики будут составлять примерно 40% от общего спроса на медь, от 60% до 70% на никель и кобальт, а также почти 90% — на литий.
Для обеспечения стабильных поставок основных материалов в будущем важной отраслью экономики станет переработка отходов. Геологи будут продолжать поиск новых месторождений, чтобы компенсировать риски, связанные с концентрацией добычи полезных ископаемых в нестабильных регионах.
Доступ к финансовым ресурсам также является важнейшим фактором для поддержания роста технологий солнечной энергии. В период с 2011 по 2020 год 75% всего климатического финансирования было направлено в Северную Америку, Западную Европу и Восточную Азию (в основном, Китай). Африка, с другой стороны, получила только 5% от общего глобального финансирования за тот же период. Одним из потенциальных путей преодоления этого дефицита финансирования является внедрение механизмов, страхующих валютные и инвестиционные риски в странах Африки и Азии.
Исследователи делают вывод, что страны и регионы, не использующие возобновляемые источники энергии в своей энергетике, рискуют потерять свое конкурентное преимущество, особенно в промышленных секторах.
Чтобы оставаться конкурентоспособными, страны должны ускорить свои усилия по интеграции солнечной энергии в свои сети, поддерживая инвестиции в дополнительные технологии.
Читайте также:
Прорывная геотермальная технология производит 3,5 мегаватта безуглеродной энергии
Большая батарея сможет обеспечивать энергоснабжением весь ваш дом почти неделю
Огромные «песчаные батареи» — новая технология для хранения излишков солнечной и ветровой энергии
