В 1977 году себестоимость одной ячейки солнечной панели равнялась 77 долларам, сейчас же она стоит 50 центов. Альтернативная энергетика постепенно завоёвывает рынок — уже сейчас 35% всего электричества в мире вырабатывается без загрязнения окружающей среды, 10% из которых это атомная энергетика, и 25% — альтернативная[1]. С 2013 года возобновляемые источники энергии являются ведущим источником электроэнергии в ЕС. А в период с 2005 по 2018 год ЕС смог сократить внутреннее потребление энергии (-7,7%) и выбросы парниковых газов (-18,6%), одновременно увеличив ВВП (+18,5%).
Всё это приводит нас к вопросу об эффективности альтернативной энергетики. Немалая часть населения, в особенности в России, верит, что альтернативная энергетика не является эффективной и живёт исключительно на государственные дотации. Факт состоит в том, что с 2019 года она стала не просто эффективной, но эффективнее чем традиционная — нефть и уголь. Что же касается субсидий, то и тут всё не столь однозначно — традиционная энергетика получает куда больше субсидий, чем альтернативная. МВФ подсчитал, что в 2018 году 6% мирового ВВП или 5 триллионов долларов[2] было передано этим компаниям в виде субсидий. Однако, разумеется, эффективность возобновляемых источников энергии переменчива, и сезонность является большой проблемой для всей альтернативной энергетики. Существует несколько способов решения данной проблемы, один из которых — интернет вещей.
Хорошим примером такой технологии являются ветряки, работающие не по отдельности, но как единое целое. Все ветряки общаются друг с другом и учитывают, то как они влияют друг на друга. Тем самым они выстраивают свою конфигурацию(текущую скорость, угол лопастей и т д) таким образом, чтобы производить больше электричества. А теперь представьте данную схему на куда большем масштабе — масштабе страны. Различные исследования говорят о том, что использование интернета вещей может повысить эффективность электроэнергетики на 60% за 20 лет[3].
Однако, таким способом нельзя полностью решить все проблемы. Так, весьма яркой проблемой является тот факт, что пик выработки энергии солнечных панелей приходится на время, когда спрос на неё в разы меньше. Проще говоря, в дневное время все едут на работу и тратят меньше электричества, чем дома. Домой же все возвращаются вечером — как раз тогда, когда солнечные панели вырабатывают меньше всего электричества. Но и это ещё не вся проблема — солнечные панели вырабатывают электричество сезонами, то есть зимой выработка меньше, чем летом. В итоге, летом выработка энергии слишком велика, и компании теряют деньги, а зимой недостаточна, и приходится включать газовую станцию. Наиболее ярко эту проблему можно увидеть в Калифорнии, где власти хотят добиться 100% выработки энергии возобновляемыми источниками, делая основную ставку именно на солнечные панели, которые уже сейчас вырабатывают в штате 14% электроэнергии.
Однако, это всё не столь критично, ведь в конце концов можно построить больше батарей, чтобы хранить больше энергии. Только вот достигнуть 100% добычи энергии из солнца не получится. MIT подсчитал: чтобы добиться 80% выработки энергии с помощью возобновляемых источников, необходимо хранилище энергии на 9,6 миллионов мегаватт, а если мы захотим добиться 100%, то понадобится 36 миллионов — эквивалент электричества, потребляемого за 12 и 45 дней соответственно[4].
Так что в итоге получается, что Калифорнии не обойтись только солнечными панелями — ей придётся комбинировать ветер, солнце и даже атомную энергетику. Более того, если Калифорния всё же решится торговать своим электричеством с соседними штатами, то её эффективность резко подскочит вверх — она сможет продавать свою солнечную энергию и покупать дешёвую ветряную из Монтаны и Вайоминга[5].
Евросоюз уже строит свою транснациональную энергосеть, чтобы его члены могли торговать электричеством друг с другом, и эта сеть уже является крупнейшей в мире.
Европейская энергосеть
Пример работы подобной сети — Дания продаёт свою дешёвую энергию от ветряков Норвегии, которая заполняет свои хранилища гидроэнергии с её помощью и отдаёт её, когда поднимается спрос. Скандинавия специализируется на гидроэнергии, Ирландия может получать прибыль со своих сильных атлантических ветров, Исландия и Италия разрабатывают геотермальные источники, а солнечная Испания продолжает строить солнечные панели.
Но ведь вся эта энергия теряется по пути — невозможно передать электричество без потерь с солнечных панелей в Испании в ветреную Данию?
Да, потери есть. Но вам вовсе необязательно тянуть электричество из Испании в Данию — Франция может выступить посредником, покупая дешёвое солнечное электричество в Испании и продавая свою атомную энергию Дании. Исследователи подсчитали, что подобная сеть к 2030 году сможет экономить до 40 миллионов евро[6] ежегодно. Евросоюз планирует продолжать строительство, уже запланировано соединение энергосети Ирландии и Франции, что будет стоить примерно 500 миллионов евро. Проект позволит Ирландии продавать Франции энергию от ветра, получая взамен электричество от французских атомных и гидроэлектростанций.
