Новое поколение технологий солнечной энергии

Стоящие за солнечной энергией технологии непрерывно эволюционируют. Портативные устройства, которые заряжают гаджеты от солнечных лучей, становятся всё более компактными и мощными. Новое поколение таких систем подключается непосредственно к ноутбукам или нетбукам и обеспечивает до четверти потребностей в питании. До 100%, конечно, ещё далеко, но для определённых целей этого вполне достаточно.

Например, продукт Solargorilla от Powertraveller умеет выравнивать скачки напряжения, вызываемые резким изменением интенсивности солнечного излучения. По словам возглавляющего компанию Джерри Ренджера (Jerry Ranger), устройство при более компактных габаритах по сравнению с предыдущими поколениями конвертирует больше света в электричество. Разумеется, всегда можно добиться нужной выходной мощности увеличением площади панелей, но в случае мобильных пользователей прогресс должен двигаться совсем в другую сторону. Как утверждает Ренджер, если ранее эффективность Solargorilla составляла 15%, то сегодня уже 20%, а через 18 месяцев он намерен добиться увеличения ещё на 2%. Портативные панели на сегодняшний день практичны скорее при использовании их с очень компактной электроникой – телефонами и плеерами. Однако цель Powertraveller – представить источник питания в виде массива из четырёх панелей, который сможет одновременно и питать мобильный компьютер, и заряжать его аккумулятор. Устройство должно появиться весной 2010 года и станет первым коммерческим предложением, генерирующим постоянный и переменный ток.

В сегменте домашних установок для выработки электроэнергии в последние годы также наблюдается устойчивый рост. По некоторым оценкам, в 2008 году количество интересующихся автономными источниками питания людей удвоилось. Традиционный метод сбора солнечной энергии – размещение на крышах фотоэлектрических панелей, но одна американская компания разработала более инновационный подход. SRS Energy создала "солнечную черепицу", покрытую тонкоплёночными гибкими фотоэлектрическими ячейками. Этот кровельный материал имеет тёмно-синюю окраску для максимизации поглощения света. Ожидается появление технологии на рынке в 2010 году. Разработка SRS Energy – это пример того, как новые полимеры и покрытия могут увеличить сбор "бесплатной" энергии, имея при этом привлекательный для экстерьера вид.

Однако новые материалы также повышают эффективность обычных панелей. Проведённые лондонским Центром эффективной и возобновляемой энергии в зданиях (Centre for Efficient and Renewable Energy in Building) лабораторные тесты показали, что сегодня возможно достигнуть 22-23% эффективности солнечных модулей с традиционными материалами, а следующее их поколение позволяет говорить о 30% и, в отдельных случаях, о 40%.

Впрочем, можно обойтись совсем без фотоэлектрических панелей в каком-либо виде, чтобы обеспечить здание освещением. Исследователи из института технологий Британской Колумбии (British Columbia Institute of Technology, UBC) решили вместо дорогих преобразователей испытать на одном из своих сооружений новую систему, представляющую собой установленные на внешней стороне стен "козырьки", собирающие свет и доставляющие его по туннелям к потолкам на каждом этаже. Туннели имеют отражающее покрытие. Когда же появляются облака, включается флуоресцентное освещение. По словам Аллена Апварда (Allen Upward) из UBC, разработка в семь раз эффективнее традиционных способов использования солнечной энергии при освещении зданий: "система намного лучше, чем использование солнечных панелей для генерирования электричества, затем снова превращаемого в свет".

В целом, потенциал нашего светила остаётся нераскрытым: Земля получает в 5000 раз больше энергии от Солнца, чем используется в энергосистемах. По всему миру растёт количество так называемых солнечных ферм, вырабатывающих "зелёную" энергию в массовых масштабах. В одной из таких "плантаций" в Испании вместо фотоэлектрических панелей используются зеркала. Неподалёку от Севильи сотни отражающих элементов следуют за перемещением Солнца по небосводу и направляют его лучи в одну расположенную на башне точку. По словам Велерио Фернандеса (Valerio Fernandez), получаемое в результате тепло эквивалентно усилению мощности прямого солнечного излучения в 4000 раз. Температура достигает 2000° С. Большое количество тепла нагревает жидкость, пар вращает турбину генератора.

Консорциум из 12 европейских стран уже планирует построить огромные по площади электрические станции в Сахаре. Эта североафриканская генерирующая сеть должна будет обеспечить 15% потребностей Европы в энергии до 2050 года. Проект оценивается в сумму от $400 млрд до $500 млрд. Но есть определённые проблемы: зависимость от аренды земли, политического и экономического положения в африканских странах.