Почему энергия солнечных батарей экологически чистая

Солнечные панели

По телевизору или в интернете Вы наверняка встречали упоминание, что солнечная энергетика является экологически чистой. Подобное утверждение не совсем корректно, поскольку солнечные электростанции (СЭС) могут также оставлять углеродный след, а батареи после выхода из строя требуют утилизации. В статье мы узнаем, почему энергию солнечных батарей называют экологически чистой и каковы перспективы солнечной энергетики на ближайшие 5-10 лет.

Источники экологически чистой энергии

Текущее состояние и перспективы солнечной энергетики

По состоянию на 2019 год солнечные электростанции (СЭС) генерируют 2,8% от общего количество электроэнергии в мире. Для сравнения — лидирующие позиции занимают тепловые электростанции, которые работают на угле, газе и нефти, в 2019 году ТЭС давали около 63% электроэнергии. Значит ли это, что у солнечной энергетики нет перспектив? Это не совсем так — по прогнозам экспертов в ближайшие 20-30 лет развитие СЭС будет быстро увеличиваться:

Динамика спроса на солнечные батареи
  • Уровень выработки электроэнергии с помощью СЭС и домашних электростанций растет по экспоненте, хотя по состоянию на 2023 год мы находимся в самом начале этого тренда. По утверждениям экспертов каждые 4-6 лет выработка по солнечной электроэнергии увеличивается на 50%. А к 2050 году солнечная энергетика будет обеспечивать 20-25% потребностей человечества в электричестве.
  • По уровню себестоимости солнечная энергетика все еще проигрывает тепловым электростанциям. Однако предполагается, что этот тренд сохранится недолго, а в ближайшие 5-10 лет себестоимость электроэнергии ТЭС и СЭС сравняется. Государства активно помогают развитию СЭС — они предоставляет зеленым проектам налоговые льготы, дают дешевые кредиты, вкладывают деньги в научные разработки и так далее.
  • Большинство современных панелей дают КПД в 20-22%, что существенно ограничивает эффективность солнечных проектов. Однако уже сегодня существуют экспериментальные технологии, которые позволяют повысить эффективность батарей до 30 и даже 40%. Эти технологии страдают рядом недостатков, однако эксперты прогнозируют, что в ближайшее время влияние этих недостатков будет минимизировано.

Преимущества солнечной энергетики

Преимущества солнечной энергии

У солнечной энергетики есть ряд крупных преимуществ, что позволил ей серьезно потеснить тепловые электростанции:

  • Глубокая польза для экологии. Для работы тепловых электростанций требуется топливо, которые при сгорании наносит серьезный ущерб для экологии — это появление вредных парниковых газов, загрязнение водоемов и так далее. Для работы солнечных электростанций топливо не требуется — им достаточно лишь наличия солнечного света. Если Вы не знаете, почему энергия солнечных батарей экологически чистая, то это будет ответом на Ваш вопрос.
  • Неисчерпаемый источник энергии. Тепловые электростанции работают на угле, газе и нефти — а их запас ограничен. Например, текущие запасы нефти ученые оценивают в 1500-2000 млрд баррелей, чего хватит 50-60 лет при текущем уровне потребления. СЭС используют энергию Солнца, которое будет светить еще несколько миллиардов лет (!), поэтому переход на возобновляемые зеленые технологии — это будущее для человечества.
  • Возможность получать бесплатную энергию. С помощью солнечных батарей, аккумуляторов и вспомогательного оборудования вполне реально собрать домашнюю электростанцию. С ее помощью можно будет «запитать» все домашние приборы, что сделает станцию полностью автономной.
Частная солнечная электростанция

Недостатки солнечной энергетики

Впрочем, важно помнить, что солнечная энергетика — не идеальна, поскольку у нее также есть и недостатки:

  • Низкий КПД и большие размеры электростанции. Уровень КПД большинства современных станций находится на уровне 20-22%, а панель средних размеров с габаритами 100 x 200 сантиметров будет вырабатывать всего 150-300 Вт энергии. Поэтому для сбора полноценной электростанции потребуется много свободного пространства.
  • Зависимость от погодных условий. Для стабильной высокой выработки энергии требуется ясная солнечная погода, а в случае пасмурной погоды выработка упадет в 2-3 раза. Большое значение также имеет время года — зимой из-за наклона земной оси и низких температур выработка снижается в 3-8 раз, а обойти эту проблему невозможно.
  • Проблемы с утилизацией и загрязнением природы. Хотя самим панелям не требуется топливо, для их производства нужно много электричества (которое дают все те же «грязные» ТЭС) и полезных ископаемых (добыча которых также часто наносит вред экологии). К тому же отработанные панели нуждаются в утилизации, а этим вопросом практически никто не занимается.
Недостатки солнечной энергетики

Полностью ли безопасна солнечная энергетика для природы?

При чтении предыдущего пункта у читателя мог появиться вполне закономерный вопрос — если для создания батарей нужно «грязное» электричество и «грязные» полезные ископаемые, то выходит, что солнечная энергетика не так уж безопасна? И не вводят ли нас в заблуждение различные компании и международные организации, которые называют солнечную энергетику зеленой, подразумевая ее полную безопасность для природы?

Это хорошие вопросы, а ответить на них можно следующим образом — да, солнечную энергетику нельзя назвать полностью безопасной, однако она действительно лучше и безопасней традиционной теплоэнергетики, которая сегодня занимает лидирующее положение в мире. Давайте попробуем рассмотреть это на примере проблемы глобального потепления:

  • В экологии есть понятие углеродного следа — так называют совокупность парниковых газов, которые образуются при выпуске той или иной продукции. На сегодняшний день доказано, что увеличение этих газов в атмосфере является главной причиной глобального потепления.
  • Поэтому усилия многих государств и природоохранных организаций направлено на снижение уровня парниковых газов в атмосфере. Например, в стране могут вводиться законы, которые обязывают тяжелые производства ставить дополнительные фильтры, чтобы снизить уровень выбросов.
  • Огромное количество газов образуется при сгорании топлива на ТЭС, а уровень загрязнения составляет 1000 г на каждый кВт*ч энергии. При производстве солнечных станций (включая добычу ископаемых и транспортировку) также выделяются парниковые газы, однако их количество будет всего 44 г на каждый кВт*ч энергии.

Иными словами, солнечную энергетику нельзя назвать полностью безопасной, однако ее использовании позволит значительно сократить выбросы, что будет большим плюсом для природы. И пример с парниковых газам не единственный. Ученые доказали, что при переходе на зеленую энергетику также снижается загрязнение воды, улучшается качество воздуха, восстанавливаются естественные биомы и так далее, что однозначно хорошо влияет на природу.

Солнечная энергетика и природа

Видео

Дополнительную информацию об альтернативной энергетике можете почерпнуть из этого видео:

В заключение хочется отметить, что для сбора автономной солнечной электростанции понадобится приличная денежная сумма. Например, для создания станции мощностью 1 кВт потребуется примерно 100-150 тысяч рублей (батареи + вспомогательное оборудование). Однако эти траты окупятся за 2-3 года, а в дальнейшем Вы будете получать фактически бесплатную электроэнергию с нулевыми затратами.

Команда нашего сайта
Артём Соколов

Артём Соколов

Автор проекта

Аркадий Семёнов

Аркадий Семёнов

Автор статей

Айгюль Соколова

Айгюль Соколова

Контент-менеджер

Всё о чистой энергии, экологии, энергетике, электрике, электронике и электротранспорте - GreenEnergia.ru