Аннотация:
За последние два десятилетия цены на солнечные панели невероятно упали. Примерно в 2000 году солнечные панели стоили от 5 до 6 долларов за ватт. Сегодня они упали примерно до 12 центов за ватт. Резкое падение цен превращает солнечную энергию из дорогостоящей энергетической технологии, в основном основанной на субсидиях, в дешевый источник энергии, к которому может напрямую подключаться все больше и больше домов и предприятий по всему миру, а также начинает меняться способ работы традиционных энергосетей.
На цементном заводе Bestway в Чакваре, Пакистан, солнечная энергия в настоящее время может покрыть более четверти потребностей завода в электроэнергии. Компания установила 26 МВт солнечной электростанции и планирует добавить еще 6,34 МВт к концу этого года. Руководство завода заявило, что в условиях жесткой конкуренции на рынке использование солнечной энергии стало важным средством снижения производственных затрат, и конкуренты также принимают аналогичные меры.
Быстрое снижение затрат на солнечную энергию во многом связано с быстрым развитием фотоэлектрической промышленности в Китае. Соучредитель Ember Дэйв Джонс заявил, что цены на солнечные панели упали с 5–6 долларов за ватт примерно в 2000 году до примерно 12 центов сегодня. По оценкам Wood Mackenzie, нынешняя мощность производства солнечной энергии в Китае достигла примерно 1,36 тераватт.
Дешевая фотоэлектрическая энергия также делает солнечные электростанции на крышах и построенные компаниями солнечные электростанции все более привлекательными в странах, где электричество дорогое или энергоснабжение нестабильно. К концу 2025 года глобальная совокупная установленная мощность малых солнечных энергетических систем приблизится к 1,2 тераватт. Хотя производство солнечной энергии не может поддерживать работу с полной нагрузкой круглосуточно, как ядерная энергетика и другие источники энергии, с точки зрения одной только установленной мощности общая мощность малых солнечных энергетических систем в мире уже примерно в три раза превышает мощность глобальных ядерных энергетических установок.
Компания стала одной из основных движущих сил быстрого распространения солнечной энергии, поскольку пиковое энергопотребление на заводах, торговых центрах и офисных зданиях часто приходится на дневное время, когда солнце светит ярче всего. Эмбер ожидает, что в этом году в Африке будет построено около 17 гигаватт новых солнечных мощностей, большая часть которых будет получена от небольших солнечных систем, установленных на заводах и коммерческих объектах.
На Филиппинах также быстро растет количество солнечных батарей на крышах. Данные Ember показывают, что мощность солнечных батарей на крышах страны, возможно, увеличилась почти вдвое за последние 12 месяцев до апреля этого года. Филиппинский дистрибьютор электроэнергии Meralco сообщил, что солнечные системы на крыше выработали 372 гигаватт-часа за первые шесть месяцев этого года. По оценкам Эмбера, при нынешнем уровне затрат период окупаемости бытовых солнечных систем на Филиппинах сократился до чуть более трех лет.
Индия и дальше продвигает солнечную энергию на крышах домашних хозяйств посредством программ государственных субсидий. По словам генерального директора Tata Power Правира Синхи, в рамках этой схемы, запущенной в феврале 2024 года, солнечные панели уже установлены в более чем 5 миллионах домохозяйств, и в настоящее время каждый месяц добавляется около 500 000 домохозяйств. Поскольку затраты на установку продолжают падать, солнечная энергия превращается из технологии, доступной небольшому количеству предприятий и богатых домохозяйств, в более повсеместное решение для домашнего энергоснабжения.
Однако падение цен на солнечную энергию и быстрый рост распределенной генерации также создали новое давление на традиционные энергетические компании. Дома и предприятия, которые могут позволить себе солнечные панели и аккумуляторные батареи, потребляют много собственной электроэнергии в течение дня, сокращая количество электроэнергии, которую они покупают из сети. Но этим пользователям по-прежнему приходится полагаться на электросеть ночью, в пасмурные дни или когда у них разряжаются батареи. Это означает, что энергетические компании должны продолжать обслуживать электростанции, линии электропередачи и распределительные сети, но могут получать меньшие доходы от счетов за электроэнергию от некоторых дорогостоящих потребителей.
Ситуация в Карачи (Пакистан) является примером этого противоречия. Солнечные батареи на крыше быстро набирают популярность в Управлении оборонного жилищного строительства, богатом местном районе. Сайед Мухаммад Таха, генеральный директор местной энергетической компании K-Electric, назвал солнечную энергию одновременно «благословением» и «проклятием», поскольку часто именно клиенты компании, которые устанавливают солнечную энергию, платят больше всех, но после установки системы эти клиенты покупают все меньше и меньше электроэнергии.
В то же время жители с низкими доходами, которые не могут установить солнечную энергию, могут столкнуться с более высокими расходами на электроэнергию. В K-Electric заявили, что в районе Льяри в Карачи компания может потерять от 30 до 40 рупий на каждые 100 рупий поставленной электроэнергии. Местный механик, снимающий дом, рассказал, что счета за электроэнергию составляют более половины его дохода.
Аналогичные изменения произошли в Южной Африке. Ритейлер Shoprite устанавливает солнечные системы на здания и транспортные средства в Южной Африке и Намибии с 2015 года. Он уже имеет пиковую генерирующую мощность около 43 мегаватт и рассматривает возможность добавления дополнительных аккумуляторных батарей.
Для южноафриканской государственной электроэнергетической компании Eskom сокращение энергопотребления предприятиями и богатыми клиентами означает уменьшение доходов от эксплуатации электростанций и обслуживания сети. По оценкам Eskom, на долю солнечных батарей и аккумуляторов на крыше пришлось около 7% от снижения продаж электроэнергии на 11,7 млрд кВтч за год до марта.
Помимо давления на бизнес-модель, крупномасштабная интеграция солнечной энергетики также создает технические проблемы для энергосистемы. Традиционные электросети обычно планируют выработку электроэнергии в соответствии с относительно предсказуемым спросом, но выработка солнечной энергии может быстро меняться в зависимости от погоды. Это изменение особенно заметно в районах, где широко распространена солнечная энергия на крышах.
Австралия — типичный пример. После того, как в полдень концентрируется большое количество солнечной энергии на крыше, потребность в электроэнергии, которая действительно необходима сети со стороны крупных электростанций, может снизиться до очень низкого уровня, что затрудняет поддержание стабильной работы сети традиционными генераторами.
В то же время солнечная батарея на крыше может генерировать большое количество избыточной электроэнергии. Когда местная распределительная сеть не может полностью поглотить эту мощность, энергия может течь обратно в высоковольтные линии электропередачи, вызывая повышение напряжения в сети и ограничивая способность домохозяйств передавать больше энергии в сеть. Для операторов сетей точное прогнозирование мощности, вырабатываемой миллионами небольших солнечных систем, становится все более сложной задачей.
Пьерлуиджи Манкарелла, профессор энергетических систем в Мельбурнском университете, отметил, что в районах, где солнечная энергия на крышах сильно сконцентрирована, прохождение большого слоя облаков может вызвать внезапное и значительное падение выработки солнечной энергии, и последствия могут даже быть близки к внезапному отключению крупной атомной электростанции в энергосистеме.
В ответ на эти изменения энергетические компании в разных странах добавляют мощности по хранению энергии, корректируют механизмы ценообразования на электроэнергию и используют искусственный интеллект и машинное обучение для улучшения прогнозов выработки солнечной энергии. Британский оператор электросетей UK Power Networks недавно завершил исследование стоимостью 389 000 фунтов стерлингов с использованием моделей машинного обучения для оценки фактической солнечной мощности, подключенной к его сети. Компания по прогнозированию солнечной энергии Amperon ежечасно переобучает модели прогнозов, чтобы адаптироваться к меняющимся погодным условиям и условиям производства электроэнергии.
Этот сдвиг, вызванный снижением затрат на солнечную энергию, вряд ли закончится в ближайшее время. Солнечная энергия постепенно стала обычным средством снижения затрат на электроэнергию для предприятий и домохозяйств, но в то же время традиционная электросеть также трансформируется из системы, которая в прошлом транспортировала энергию в одном направлении, в сложную энергетическую сеть, которая должна обрабатывать потоки энергии в обоих направлениях одновременно. Дешевая солнечная энергия меняет не только тех, кто производит электроэнергию, но и логику работы всей энергосистемы.
Комментарии