Фотоэлектрические солнечные батареи продолжают удивлять: самая дешевая энергия в мире

В 2000 году Международное энергетическое агентство (МЭА) сделало прогноз: к 2020 году в мире будет установлено в общей сложности 18 гигаватт солнечных фотоэлектрических установок. В 2007 году, всего семь лет спустя, за 18 месяцев было установлено 12 гигаватт солнечной энергии.

С момента основания агентства в 1974 году ежегодный World Energy Outlook был незаменимым прогнозным документом для политиков всего мира: тем не менее, с 2000 года все было неправильно в отношении роста возобновляемых источников энергии. Особенно форма энергии что исходит от солнца.

Постоянно недооцененный гигант

МЭА, как я уже сказал, не только недооценило внедрение солнечной и ветровой энергии, но и значительно переоценило спрос на уголь и нефть. И это было не единственное.

Дженни Чейз, руководитель отдела анализа солнечной фотоэлектрической энергии в BloombergNEF, говорит: «Когда я получил эту работу в 2005 году, я думал, что однажды солнечная энергия будет обеспечивать 1% мировой электроэнергии. Сейчас 3%. Наш официальный прогноз — к 23 году он составит 2050%, но он совершенно занижен».

Почему?

В лучшем случае это ограничение принятых моделей. Большинство из них были установлены в ожидании небольших изменений в энергосистемах. Он, видимо, не учел факт: каждый раз, когда производственные мощности удваиваются, стоимость солнечной энергии от фотоэлектрических батарей падает на 28%.

Мы подошли к тому моменту, когда в большинстве мест солнечная энергия является самым дешевым источником энергии в мире. Это означает, что модели предсказали сценарии, которые сегодня полностью изменились.

Дженни Чейз, БлумбергNEF

Солнечная фотовольтаика: история триумфа

Быстрое и радикальное снижение цен на солнечные фотоэлектрические элементы - задача всего мира. Промышленная мощь Китая, поддерживаемая капиталом США, подпитываемая экологическим сознанием европейцев и возникшая во многом благодаря новаторской работе австралийской исследовательской группы.

История начинается с эстафеты между американскими президентами в поисках энергетической независимости. Первый был Ричард Никсон, который в ноябре 1973 г. объявил Независимость проекта избавить США от ближневосточной нефти. Потом пришло Джимми Картер, которая в апреле 1977 года объявила энергетический переход «моральным эквивалентом войны» и вложила миллиарды долларов в исследования возобновляемых источников энергии, которые остановились, когда Рональд Рейган пришел к власти.

ОК. Однако все они привлекли внимание Австралии.

Отец солнечной фотовольтаики

Фактически, солнечная батарея была изобретена в 1940 году, когда Рассел Шумейкер Ол, исследователь из Bell Labs, заметил, что образец треснувшего кремния вырабатывал ток при воздействии света. Более 30 лет не было большого прогресса, но однажды пришел призванный джентльмен. Мартин Грин. Это джентльмен на фото.

Мартин Грин, молодой австралийский профессор инженерных наук, основал исследовательскую группу по солнечной фотоэлектрической энергии в 1975 году. Примерно такая команда работает в небольшой лаборатории, оснащенной оборудованием, которое кое-где приобретается у частных компаний.

Его первые эксперименты, проведенные с одним докторантом, были направлены на то, чтобы найти способы повысить электрическое напряжение на первых солнечных элементах. Постепенно они начали гриндить запись за записью. У НАСА был проект, порученный шести компаниям: небольшая группа Грина превзошла всех 6 основных конкурентов.

Следующим шагом было построение ячеек более высокого качества. В 1983 году эти усилия установили мировой рекорд эффективности. В течение 30 из следующих 38 лет Грин побьет этот рекорд.

Солнечная фотовольтаика: первые годы

В самые ранние годы развития отрасли было широко распространено мнение, что коэффициент конверсии в 20% будет пределом, за который солнечные фотоэлектрические системы никогда не выйдут. В 1989 году Грин построил первую полностью укомплектованную солнечную панель, способную работать с КПД 20%. Это было серьезное психологическое достижение. Первая настоящая революция в отрасли.

Была поднята планка. Хорошо, 20% - это нормально, но солнечные фотоэлектрические (они сказали) не будут превышать 25%. В 2008 году этот лимит также рухнул. А в 2015 году последняя веха, достигнутая командой Грина, nomen omen, установила коэффициент конверсии солнечной фотоэлектрической энергии на уровне 40,6%.

империя солнца

Из этой непрерывной погони за рекордами родилась эстафета следующих лет. Реле, которое передало бы лидерство в производстве китайской солнечной фотоэлектрической промышленности. И эта индустрия родилась благодаря амбициозному физику по имени Чжэнжун Ши.

Ши родился в 1963 году на острове Янчжун, получил степень магистра и приехал в Австралию за год до протестов на площади Тяньаньмэнь. Он увидел листовку о стипендии и убедил Грина взять его в докторантуру в 1989 году.

Ши защитит кандидатскую диссертацию всего за два с половиной года, что по-прежнему является непобежденным рекордом. Он произвел впечатление на Грина и остался с ним как исследователь. Когда Университет Грина вступил в партнерство с частными лицами для коммерциализации солнечных фотоэлектрических технологий, он создал совместное государственно-частное предприятие под названием Pacific Solar. Шел 1995 год, и Ши был назначен заместителем директора отдела исследований и разработок. Это длилось 5 лет.

В ноябре 2000 года во время ужина четыре чиновника из китайской провинции Цзянсу «предложили» исследователю (сейчас 37 лет и гражданин Австралии) вернуться на родину и построить фабрику. Поразмыслив, Ши согласился, вернулся в Китай и основал SunTech на грант в размере 6 миллионов долларов от китайских властей.

SunTech, солнечный гигант движется

Приезд Ши произвел фурор. Способность создавать массовые, дешевые и 17% -ные солнечные панели намного опережала своих конкурентов: это был 2002 год. Это стало шоком для китайцев. Шок, к которому они не были подготовлены в культурном отношении. Рынка еще не было, это разочаровывало.

И здесь в игру вступает Европа. Или то, что все говорят, это локомотив Европы, Германия. Когда Германия приняла новые законы, поощряющие внедрение солнечной фотоэлектрической энергии, такая лампочка загорелась на головах китайцев. Это было похоже на сигнал большой летучей мыши в небе (суша с летучими мышами).

Быстро стало ясно, что глобальный спрос будет огромным, и производители по всему миру будут изо всех сил стараться не отставать от предложения.

Освящение

Глобализация сделала все остальное. Увидев инвестиционную возможность, консорциум, в который входили Actis Capital и Goldman Sachs, попытался привлечь Ши к листингу SunTech. Когда в 2005 году компания стала публичной на Нью-Йоркской фондовой бирже, она привлекла 420 миллионов долларов и сделала Ши миллиардером. Итак, мгновенно. Год спустя SunTech стоил около 3 миллиардов долларов и короновал Ши как самого богатого человека в Китае с прозвищем «Король-Солнце».

Китайская фотоэлектрическая промышленность выиграла все. Одна только SunTech увеличила свои производственные мощности с 60 мегаватт в 2005 году до 1 гигаватт в 2009 году. Компания росла так быстро, что запасы стекла, поликремния и электронных систем, необходимых для производства ее панелей, были на исходе.

Что могло пойти не так? Может быть, вы можете себе это представить, но я все равно говорю вам.

Падение Короля-Солнца

Скорость технологического развития солнечной фотоэлектрической энергетики в Китае создала безжалостную отрасль, как и все другие отрасли. Сектор компаний, которые постоянно рождались и умирали, с узкой маржой и безжалостной конкуренцией.

Примерно в 2012 году мировой рынок был наводнен солнечными панелями, что привело к резкому падению их цен и опасному снижению маржи SunTech. Потом катастрофа. Внутреннее расследование показало, что предложение о поглощении было гарантировано от 560 миллионов евро фальшивых государственных облигаций Германии.

Ши был снят с должности генерального директора своей компании. Год спустя SunTech подала заявление о защите от банкротства, когда не выплатила ссуду в размере 541 млн долларов, срок погашения которой наступил в марте 2013 года.

Бесславная неудача не меняет истории: SunTech сыграла решающую роль в изменении Китая и всего мира.

Солнечная фотоэлектрическая. И сейчас?

Сегодня Грин и Ши все еще поддерживают контакт. Они оба работают над новыми проектами. Ши руководит новой компанией, а 72-летний Грин экспериментирует с новыми инновациями.

Сегодня, после стольких неверных прогнозов, МЭА наконец заявляет, что солнечные фотоэлектрические элементы обеспечивают самую дешевую энергию, которую когда-либо знала планета. Он понимал, что мир, в котором мы движемся, отличается от того, каким мы его себе представляли, и все может быстро измениться.

Еще раз, в который раз, это только начало.