НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ





Ученые разработали новый наноматериал, который может увеличить КПД фотоэлементов до 44%

Новые наноматериалы, разработанные учеными из Городского университета Нью-Йорка, могут открыть путь к созданию более эффективных и доступных фотоэлементов.

9e02a5e4ed2c4ae9b056272f7a644dd4 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Солнечные лучи — источник доступной и чистой энергии, но современные методы ее преобразования дорогие и не слишком эффективные. Теоретический лимит фотоэлементов остается на уровне 33%. Многообещающий материал, открытый в США, создан при помощи синглетного расщепления фотовозбужденных электронов. Он способен увеличить КПД фотоэлементов до 44%.

Ученые модифицировали некоторые из молекул широко распространенных промышленных пигментов и создали самособирающиеся материалы. Это процесс заставляет молекулы соединяться определенным образом, что позволяет пигментам, абсорбирующим фотоны, сцепляться и обмениваться энергией — или возбуждать — соседние молекулы. Затем электроны расцепляются, так что их можно собрать как солнечную энергию. 

Всего у исследователей получилось из сочетания двух пигментов шесть структур, которые они изучили под электронным микроскопом и спектроскопом.

И обнаружили, что каждая комбинация обладает небольшим отличием в геометрии, которое воздействует на возбужденные состояния пигмента, свойства синглетного расщепления и количество собранных электронов.

Способность этих материалов к самосборке позволит сократить время и затраты на производство солнечных элементов. Новый технологический процесс может стать более экономически выгодным, чем современные методы, основанные на молекулярном синтезе.

Ранее сообщалось, что ученым из Берлинского центра материалов и энергии имени Гельмгольца  удалось поставить новый рекорд эффективности кремниево-перовскитных фотоэлементов.

По материалам - Электровести


Как построить малую солнечную станцию - опыт предпринимателя из Ровенской области

Житель города Дубно (Ровенская область) Василий Власюк установил солнечную электростанцию мощностью 30 кВт - и уже год зарабатывает на возобновляемых источниках энергии.

25272265 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

По словам предпринимателя, 108 фотоэлектрических модулей смонтированы на крыше дома и металлических опорах над гаражом выработали больше электроэнергии в мае.

 «Самым успешным месяцем оказался солнечный и жаркий май - СЭС произвела примерно 4 тыс. кВт-ч, - рассказывает Василий Власюк. - В июне-июле шли дожди и показатели уменьшились, но климат меняется, и в Ровенской области сейчас значительно больше солнечных дней».

4500300026 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

«Устанавливать солнечные панели лучше за городом, чтобы рядом не было соседних домов и деревьев, которые создают тень, тогда будет значительно лучший эффект, делится опытом предприниматель.

«Для достижения максимальной отдачи фотоэлектрические модули нужно размещать строго на юг, - объясняет он. - Уже в ходе эксплуатации пришлось переставлять часть батарей, которые были смонтированы слишком близко друг от друга ».

73325 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

2342343 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Также нужно искать компетентных и квалифицированных специалистов, отмечает Василий Власюк. «У меня изначально не было никаких вопросов к предпринимателю, который ставил панели, но впоследствии выяснилось, что он не может предоставить все необходимые документы на оборудование, - рассказывает он. - Пришлось переставлять электрический столб и демонтировать трубу на доме».

30003 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Во время мрачной и холодной погоды в короткие декабрьские дни солнечная станция производят 3-5 кВт-ч электроэнергии в сутки. «Регулярно мониторю работу СЭС и записываю показатели в специальный журнал, - рассказывает Василий Власюк. - В солнечной энергетике все зависит от погоды: если в декабре 2017 получил 350 кВт-ч, то в декабре 2018 - около 150 кВт-ч ».

5377262 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Излишки «зеленой» электроэнергии продает Василий Власюк по «зеленому» тарифу.

СЭС обошлась предпринимателю в миллион гривен, из которых 200 тыс.  гривен - собственные сбережения, а 800 тыс. - банковский кредит.

 

По материалам Электровести


«Переход на ВИЭ поделит страны на победителей и проигравших» - IRENA

Отказ от ископаемого топлива в пользу возобновляемых источников энергии приведет к глобальным изменениям на геополитической арене.

vie НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Аналитики Международного агентства по ВИЭ (IRENA) опубликовали отчет о влиянии возобновляемой энергетики на геополитику. Как сообщает PV Magazine, прежде масштабные исследования в этой области не проводились.

Прогнозами поделились 12 экспертов из разных стран.

Большинство авторов отчета уверены, что скоро привычная расстановка геополитических сил будет нарушена. Изменятся привычные паттерны торговли и сотрудничества. Отношения между государствами изменятся, поскольку появятся новые группы союзников. В целом усилится кооперация и связь между регионами.

По мере развития возобновляемой энергетики и падения спроса на ископаемое топливо страны поделятся на победителей и проигравших. Одни окажутся на позиции лидеров, других ожидают годы экономических потрясений и нестабильности.

В первую очередь кризис затронет страны, богатые нефтью и газом. По оценкам IRENA, трансформации на энергетическом рынке угрожают государствам Ближнего Востока, Северной Африки и СНГ. В среднем в этих регионах на экспорт углеводородов приходится четверть ВВП.

«Сокращение выручки от экспорта неблагоприятно отразится на темпах экономического роста и государственном бюджете», — предупреждают авторы отчета. 

Проблема в том, что многие страны в группе риска никак не адаптируются к предстоящим изменениям. Для сравнения, Китай оформил уже более 150 тыс. патентов в сфере ВИЭ, что составляет треть от мирового количества изобретений. Второе место по числу разработок занимают США с 100 тыс. патентов. За ними следуют Япония и Евросоюз.

По степени подготовленности эксперты IRENA поделили страны на четыре группы. Иран, Алжир и Азербайджан попали в категорию регионов умеренного риска с относительно устойчивой экономикой. Если страны успешно пройдут фазу диверсификации, то существенных потерь удастся избежать. 

Арабские нефтяные гиганты лучше подготовлены к трансформациям. К примеру, Саудовская Аравия планирует к 2030 году ввести в эксплуатацию ВИЭ мощностью 59 ГВт. 

Большую угрозу переход на ВИЭ представляет странам, которые полностью зависят от экспорта нефти и газа, но при этом обладают низким уровнем жизни. К ним относятся Ливия, Ангола, Республика Конго и Южный Судан.

Мировым лидером в сфере чистой энергетики станет Китай, уверены аналитики. Страна уже превосходит конкурентов по количеству введенных в эксплуатацию ВИЭ, а параллельно с этим наращивает темпы производства электромобилей. 

В выигрышном положении также окажутся Австралия и Чили. Авторы отчета допускают, что некоторые страны-лидеры нового рынка подвергнутся так называемому ресурсному проклятию.

На передний план также выйдут регионы, богатые ценными материалами, необходимыми для производства установок ВИЭ и аккумуляторов. К ним аналитики относят Демократическую республику Конго, Боливию и Монголию.

К 2040 году цены на нефть могут упасть в два раза. По оценкам экономистов, крах индустрии нефти, угля и газа обойдется в $4 трлн. Резкое падение цен на ископаемое топливо приведет к массовой безработице. В этом случае есть риск, что правительства начнут ограничивать развитие ВИЭ и оказывать поддержку компаниям на рынке углеводородов.

Отметим, Украина намерена к 2020 году нарастить долю возобновляемой энергетики до 11% в конечном энергопотреблении. Сейчас использует только 2,6% всех возобновляемых источников энергии. 


Мировые инвестиции в чистую энергетику в 2018 превысили $325 млрд

Компания BloombergNEF (BNEF) подсчитала объем глобальных инвестиций, направленных в «чистую энергетику» в 2018.

Роста инвестиций не отмечается. С 2014 года, то есть пять лет подряд, они колеблются в диапазоне 320-360 млрд долларов США. В 2018 году в ВИЭ было инвестировано $332,1 млрд, на 8% меньше, чем в 2017.clearnrg НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

В прошедшем году отмечены сильные различия в динамике инвестиций в разных секторах. Так, в ветроэнергетике они выросли (по сравнению с 2017) на 3% — до $128,6, а в солнечной фотоэлектрической энергетике, напротив, рухнули на 24%, что не помешало этому сектору достичь рекорда – в 2018 году было установлено 109 ГВт солнечных электростанций (предварительная оценка BNEF, данные будут уточняться). Инвестиции в офшорную ветроэнергетику выросли аж на 14%.

bnef-wind-solar НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Падение инвестиций в солнечную энергетику частично объясняется снижением удельных капитальных затрат (на единицу вложений строятся большие мощности), но главную роль сыграло изменение политики в Китае, где инвестиции рухнули на 53%.

Следует отметить, что падение инвестиций в солнечную энергетику не приведёт к снижению темпов развития сектора. Прогнозируется, что в 2019 году объем строительства (и ввода в эксплуатацию) новых солнечных электростанций существенно превысит указанные 109 ГВт.

В разрезе по странам, как и в прошлом году, очевидным лидером остался Китай, хотя объем его инвестиций ($100,1 млрд) оказался на 32% ниже рекорда 2017 года.

А вот инвестиции США выросли на 12% и составили $64,2 млрд.

В Европе инвестиции в чистую энергетику выросли на 27% до 74,5 млрд долларов, чему способствовало финансирование пяти офшорных ветроэнергетических проектов в категории «миллиард долларов плюс». Также произошел резкий подъем на рынке солнечной энергетики в Испании, чему способствовало значительное снижение затрат, и продолжение строительства крупных ветряных электростанций в Швеции и Норвегии, предлагающих дешевую электроэнергию для промышленных потребителей.

Напомним, недавно Shell объявила, что готова удвоить инвестиции в зеленую энергетику, доведя их до $4 млрд в год. Об этом сообщил руководитель подразделения газа и новых видов энергии концерна Маартен Ветселаар. При этом вся инвестпрограмма компании составляет $25 млрд.


 1 цент за кВт*ч  солнечной энергии в 2030 году

Основатель компании New Energy Finance (ныне – Bloomberg New Energy Finance) Майкл Либрейх опубликовал своего рода рождественский прогноз дальнейшего развития солнечной энергетики.

По его мнению, минимальная «одноставочная» цена на солнечную электроэнергию может опуститься до 1 цента США за киловатт-час до 2030 года. Разумеется, речь идёт о стоимости солнечной энергии в самых благоприятных местах с наивысшим уровнем инсоляции. Медианная цена, по его оценке, будет выше – 2-3 цента за кВт*ч.

Кроме того, как подчеркивает Либрейх, условием такого снижения цены является низкая стоимость капитала. Повышение ставок на денежном рынке негативно скажется на экономике солнечной энергетики, поскольку капитальные затраты представляют собой львиную долю всех расходов жизненного цикла объекта солнечной генерации.

Прогноз падения одноставочной цены на солнечную энергию основывается на исторических данных – кривой обучения для солнечных модулей. Коэффициент обучения, по расчётам BNEF составляет 24-28% (период 1976-2017).

res НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

«Любой, кто ожидает, что стоимость солнечных батарей перестанет падать, — глупец. Основными ресурсами являются песок и энергия для производства пластин, а затем еще песок и энергия для производства стекла», — говорит Liebreich. Он подчёркивает, что цена должна упасть всего-то в два раза по сравнению с нынешней минимальной ценой в 1,97 центов, установленной на тендере в Мексике.

Ранее компания GTM Research вычислила «теоретический минимум» стоимости солнечной энергии на ближайшие годы. GTM считает, что на лидирующих рынках имеется пространство для снижения цены до 1,47 американских цента за киловатт-час к 2022 году.

Большое научное исследование специалистов MIT (Massachusetts Institute of Technology) показало, что дальнейшее снижение стоимости модулей возможно, и его основными факторами являются эффективность, размер предприятия (масштаб производства) и стоимость материалов (за исключением кремния).

Снижение цен на солнечную энергию окажет весомое влияние на структуру энергетики, хотя точный вес этого влияния оценить вряд ли возможно. Существует множество прогнозов и сценариев энергетического развития. Все они сходятся в том, что доля солнечной энергетики будет расти. В то же время разброс оценок велик.

Есть консервативные оценки МЭА, по которым доля солнечной генерации к 2050 году вырастет до 10% (IEA NPS-сценарий), есть прогноз DNV GL, по которому на основе солнца будет вырабатываться 40% электроэнергии к тому же сроку (с учетом быстрого роста потребления электричества это примерно эквивалентно всему нынешнему потреблению электроэнергии на земле) …

Майкл Либрейх приводит следующий график, на котором изображены в том числе сценарии, где солнце производит и 100%, и 150% мировой электроэнергии.

solar-singularity НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

«Я просто думаю, что электрификация может протекать намного быстрее, чем мы ожидаем, в тандеме с ростом солнечной энергии на порядок быстрее, чем опубликованные «разумные» прогнозы на ближайшие 31 год», — говорит он.

Важно отметить, что вопреки довольно распространённому мнению, доступность технологий хранения энергии не имеет принципиального значения для дальнейшего развертывания вариабельной генерации на основе солнца и ветра. «Вероятно, мы переоцениваем объем необходимого хранилища, особенно в первые десятилетия… Данные «GenCost 2018» в сочетании с некоторыми из наших предыдущих исследований указывают на то, что нам могут потребоваться дополнительные гибкие технологии, такие как хранение энергии, управление спросом и пиковые газовые установки, если доля переменных возобновляемых источников энергии превышает 50 процентов», — отмечается в недавнем австралийском исследовании.

 


В 2019 году в мире будет установлено 123 ГВт солнечных электростанций — IHS Markit

Консалтинговая компания IHS Markit прогнозирует, что в следующем году в мире будет введено в эксплуатацию 123 гигаватта (ГВт) солнечных электростанций.

63454 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

В прошлом году в мире было введено в строй примерно 100 ГВт фотоэлектрических объектов генерации.

Несмотря на недавние изменения в инструментарии поддержки ВИЭ в Китае, мировой рынок в 2018 г вряд ли просядет – ранее IHS Markit прогнозировала 105 ГВт новых солнечных электростанций в текущем году. В 2019 аналитики, как мы видим, ожидают внушительный рост. При этом, что очень важно, доля КНР будет снижаться. Если в 2017 году на Китай пришлась примерно половина прироста, то в 2019 году две трети мощностей будут введены в других странах.

«Фотоэлектрическая энергетика становится географически более распределенной, причем ежегодный ввод солнечных мощностей растёт более чем на 20 процентов на рынках 45 стран», — пишут аналитики IHS.

Мощный рост новых установок позволит повысить утилизацию производственных мощностей и стабилизировать цены на оборудование для солнечных электростанций.


ВИЭ электростанции Великобритании обошли тепловые по установленной мощности

Установленная мощность электростанций, работающих на основе возобновляемых источников энергии в Великобритании, достигла 41,9 ГВт. Мощность тепловых электростанций, работающих на ископаемом топливе снизилась до 41,2 ГВт. Таким образом, впервые в истории мощности ВИЭ превзошли тепловую генерацию по данному показателю.

uk3 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Это опубликовала британская энергетическая компания Drax, в своёт отчёте «Electric Insights».

Самым крупным сектором ВИЭ в Соединенном Королевстве является ветроэнергетика, открытие офшорной ветровой электростанции Walney Extension мощностью 659 МВт привело к тому, что установленная мощность ветроэнергетики Великобритании превысила 20 ГВт. Солнечная энергетика Туманного Альбиона достигла внушительных 13 ГВт мощности. На третьем месте находится электроэнергетика, работающая на основе биологического сырья (3,2 ГВт).

Тепловые электростанции, разумеется, вырабатывают пока что  больше электроэнергии. Например, в 3-м квартале структура генерации выглядела следующим образом:


uk-drax-electricity-supply-mix НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

ВИЭ выработали 28,2%. С учётом атомной энергетики безуглеродные технологии электроэнергетики производят более 50% электричества в стране. Но ветряные электростанции Великобритании выработали за январь-март 2018-го больше энергии, чем 8 АЭС страны. Это – первый случай, когда данный возобновляемый источник превзошел ядерные объекты по квартальным показателям.

Тренд на дальнейшую декарбонизацию энергетического сектора продолжится. Напомню, что к 2025 году в Великобритании будут закрыты все угольные электростанции. Великобритания уже прожила более 1000 часов без сжигания угля для производства энергии в 2018 году – это новый рекорд страны. При этом в стране строятся и проектируются большие объемы офшорных ветровых электростанций.

Например, возле берегов Великобритании официально открылся  самый большой в мире оффшорный ветропарк.  Оффшорный ветропарк Walney Extension занимает площадь равную 20 000 футбольных полей и располагается возле побережья Великобритании. Walney Extension дополнил уже существующие две очереди проекта Walney (102 ветротурбины на 367 МВт). Стоимость проекта – 1 млрд фунтов. 87 ветротурбин на 659 МВт: 40 ветротурбин MHI-Vestas 8.25 МВт и 47 ветротурбин Siemens Gamesa по 7 МВт.

Власти Великобритании официально решили поддерживать индустрию ВИЭ. Правительство выделит $733 млн на увеличение мощностей ветроэнергетики в 2 раза. Новые электростанции помогут создать тысячи рабочих мест и существенно снизят цены на чистую энергию.

Также в стране активно развиваются плавучие ВИЭ. Крупнейшая водопроводная компания United Utilities занялась реализацией проекта плавучей солнечной станции мощностью 1 МВт. Станция будет находиться рядом с водоочистными сооружениями компании в Ланкашире, Великобритания. А к 2050 году плавучие ветроэлектростанции будут генерировать до 10 ГВт, а все британские морские ветрогенераторы — 50 ГВт.


Чем выше маневренность солнечной генерации, тем ниже потребность в традиционной генерации в системе

В США опубликовано новое исследование возможностей «гибкого управления» работой солнечных электростанций (Investigating the Economic Value of Flexible Solar Power Plant Operation). Компания Energy and Environmental Economics, Inc. математически смоделировала разные режимы работы солнечной генерации на примере конкретного энергетического хозяйства, находящегося под управлением компании Tampa Electric Company (TECO) в штате Флорида.virtes НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Современные солнечные электростанции могут работать не просто гибко; на самом деле, они реагируют на инструкции диспетчеров намного быстрее, чем обычные генераторы. Гибкое диспетчерское управление солнечной энергией не только помогает решить проблемы вариабельности, но также может обеспечивать оказание важных сетевых услуг, говорится в докладе.

В исследовании рассматриваются вопросы маневренности солнечной генерации самой по себе, то есть без задействования дополнительных внешних инструментов, например, накопителей энергии, хотя одна из глав работы посвящена «ценности» (value) накопителей в случае их добавления для поддержки солнечных электростанций.

Авторы изучают разные возможности управления фотоэлектрической генерацией при среднегодовой доле солнечной энергии в системе, не превышающей 28%. При этом рассматриваются четыре сценария диспетчерского управления в зависимости от правовых условий и технологического инструментария: “Must-Take” (выработка солнечных электростанций не регулируется, сеть должна принять весь выработанный объем), “Curtailable” (вынужденное принудительное прекращение выработки), “Downward Dispatch” (управляемое снижение выработки) и “Full Flexibility” (полная гибкость/маневренность). Эти сценарии, как видно, расположены в порядке возрастания маневренности.

Моделирование в рамках конкретной энергетической системы показывает, что сценарий “Must-Take” работает при среднегодовой доле солнечной генерации, не превышающей 14%. В противном случае возникает избыток (overgeneration), который можно либо экспортировать в соседние системы, либо «аннулировать», то есть перейти ко второму сценарию “Curtailable”.

solar-flexibility-1 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Вынужденное принудительное прекращение выработки солнечных (как и ветровых) электростанций (curtailment) широко применяется в энергосистемах с большой долей ВИЭ или их быстрым развитием, и является, так сказать, «грубым» инструментом (выключателем). Например, в Китае высокий процент curtailment был обусловлен отсутствием синхронизации планов развития ВИЭ в отдельных регионах с планами развития сетевого хозяйства.

solar-flexibility-2 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Более тонкая настройка рассматривается в сценарии “Downward Dispatch”, где диспетчеры в режиме реального времени могут как снижать выработку солнечной генерации, так и регулировать работу других участников энергосистемы. В данном случае объемы curtailment снижаются радикально, и сеть становится способной «переварить» существенно большие объемы переменчивой солнечной генерации. В рассмотренной авторами модели в этом сценарии при среднегодовой доле солнечной энергетики в системе в 28% curtailment снижается в два раза – с 31% до 16%.

solar-flexibility-3 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Наконец, в сценарии “Full Flexibility” диспетчеры получают возможность не только управляемо снижать выработку солнечных электростанций, но и увеличивать её. Разумеется, это может происходить в тех случаях, если эта выработка изначально ограничена, и обеспечивается резерв для набора нагрузки.

solar-flexibility-4 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Чем выше маневренность солнечной генерации, тем ниже как выработка, так и требуемый резерв традиционной генерации в системе – вывод вроде бы очевидный, но ценный, поскольку высчитан здесь математически.

Любопытны выкладки доклада по поводу снижения выбросов СО2 в энергосистеме с развитием солнечной генерации. При среднегодовой доле фотоэлектрической энергетики менее 19%, отмечается примерно одинаковое снижение выбросов, независимо от выбранного сценария, а дальше начинаются расхождения. В сценарии “Curtailable” (вынужденное принудительное прекращение выработки) выбросы даже начинают расти после превышения примерно 23% доли солнечной энергетики в связи с ростом цикличности в работе тепловых генераторов.

solar-flexibility-emissions НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Нужны ли накопители энергии?

В докладе отмечается, что чем более гибким является управление солнечной генерацией, тем больше снижается дополнительная ценность, привносимая в систему накопителями энергии, поскольку управляемая диспетчерами солнечная энергетика может оказывать системе те же самые услуги, что и накопители. Потребность в накопителях также снижается с повышением качества прогнозирования как выработки солнечных электростанций, так и спроса на электроэнергию.

Как отмечают авторы, обычно в исследованиях интеграции ВИЭ для случаев высокой доли ВИЭ не моделируется работа ветровых и солнечных электростанций в режиме «полной гибкости» (Full Flexibility) и, следовательно, может завышаться ценность систем хранения энергии. В то же время в докладе подтверждается очевидное общее правило: с ростом доли солнечной генерации возрастает и полезность систем хранения энергии.