Цифры не лгут. 71 факт, важный для понимания всего на свете (Смил) - страница 60

Вид сверху на солнечную электростанцию «Уарзазат» в Марокко. Ее мощность 510 МВт, и это самая большая солнечная батарея в мире

Это хорошая новость, поскольку по удельной мощности фотоэлементы превосходят любой другой вид возобновляемой энергии. Даже если считать среднюю величину за год, этот показатель уже достиг величины 10 Вт/м^>2 в солнечных регионах, и это на порядок больше, чем может обеспечить самое эффективное биотопливо. А с ростом конверсионной эффективности и улучшением отслеживания годовой коэффициент мощности можно будет увеличить на 20–40 %.

Но этому предшествовал долгий путь. Александр Эдмон Беккерель впервые описал фотовольтаический эффект в растворе еще в 1839 г., а в 1876 г. Уильям Адамс и Ричард Дэй открыли это явление у селена. Возможности коммерческого применения появились только после того, как в 1954 г. в Лабораториях Белла был изобретен кремниевый фотоэлемент. Даже тогда стоимость из расчета на 1 ватт составляла около $ 300 (больше $ 2300 в ценах 2020 г.) и использование фотоэлементов было невыгодным – разве что в дорогих игрушках.

Человеком, который убедил ВМФ США использовать на спутнике Vanguard 1 не только батареи, был инженер-электронщик Ханс Зиглер. В 1960-е гг. фотоэлементы смогли обеспечить электропитание более крупных спутников, что произвело революцию в таких областях, как телекоммуникация, космическая разведка, предсказание погоды и мониторинг экосистем. По мере уменьшения стоимости расширялась сфера применения, и фотоэлементы стали источником энергии для огней на маяках, на нефтяных и газовых буровых установках, работающих в открытом море, и на железнодорожных переездах.

Я купил свой первый научный калькулятор на солнечных батареях – модель TI35 Galaxy Solar компании Texas Instruments – в 1985 г., как только он поступил в продажу. Его четыре фотоэлемента (каждый площадью примерно 170 мм^>2) до сих пор служат мне верой и правдой, хотя прошло уже больше 30 лет.

Но генерация электроэнергии в промышленных масштабах стала возможной только после еще большего снижения цен на фотовольтаические модули. В 2000 г. во всем мире модули солнечных батарей вырабатывали меньше 0,01 % электроэнергии, десять лет спустя эта доля увеличилась более чем на порядок, до 0,16 %, а в 2018 г. – до 2,2 %; это по-прежнему немного, если сравнивать с долей электричества, произведенного гидроэлектростанциями (почти 16 % в 2018 г.). В некоторых солнечных регионах электроэнергия, получаемая от солнечных батарей, вносит существенный вклад в общий баланс, но во всемирном масштабе предстоит пройти еще долгий путь, прежде чем она сможет конкурировать с водопадами.