О роли солнечной фотоэлектрической энергетики в энергосистеме будущего

Недавно в научном журнале ‘Renewable and Sustainable Energy Reviews’ была опубликована статья коллектива авторов «Перспективы солнечной фотоэлектрической энергетики как доминирующего источника энергии в будущем в сценариях энергетического перехода с высокой долей ВИЭ».

В ней делается попытка ответить на вопрос: насколько существенную роль солнечная энергетика будет играть в будущих энергосистемах?

Работа представляет собой мета-исследование, охватывающее 60 рецензируемых научных работ в области энергетического перехода, каждое из которых включает в рассмотрение, по крайней мере, электроэнергетический, тепловой и транспортный сектора, и моделирует достижение доли ВИЭ не менее 95% к 2050 году.

Эту статью мы рассмотрели в апреле. По расчетам авторов, основанных на анализе источников и ряде предположений, доля солнечной энергетики в мировой выработке электроэнергии может составить 61% в 2050 году.

Другая статья с участием тех же авторов, опубликованная в журнале ‘Progress in Photovoltaics: Research and Applications’, носит название «Обзор прогрессирующей роли солнечной фотоэлектрической энергетики в сценариях энергетического перехода в исследования энергетических систем со 100% долей ВИЭ».

Здесь авторы исследовали вопрос о том, какие основные вехи в исследованиях 100% возобновляемых энергетических систем за пять десятилетий позволили поднять роль солнечной фотоэлектрической энергетики из нишевого приложения до доминирующего источника энергии.

В большинстве проанализированных исследований совокупная доля солнечной фотоэлектрической и ветровой энергии в производстве электроэнергии составляет от 80% до 99% к 2050 году. При этом доля собственно солнца находится в широком диапазоне от 5% до 98%. Эта разница обусловлена различными КИУМ, доступными для той или иной страны, технико-экономическими предположениями, встроенными в каждую модель, и сложностью моделирования.

Напомню, согласно последнему флагманскому докладу МЭА World Energy Outlook 2025, суммарная доля солнца и ветра в производстве мировой электроэнергии в 2050 году составит 46-75% в зависимости от сценария.

Авторы отмечают, что предположения о стоимости часто устаревают. В рассматриваемых исследованиях показатели капитальных затрат для солнечных фотоэлектрических станций на 2050 год варьируются от 151 евро до 720 евро/кВт. Около 18% исследований по-прежнему предполагают более 500 евро/кВт, хотя уже сегодня в ряде регионов уровень ниже. Поскольку затраты в солнечной энергетике упали быстрее, чем ожидалось почти в каждом сценарии, модели, несущие эти устаревшие цифры, систематически занижают будущую роль солнечной фотоэлектрической энергетики.

Кроме того, многие авторы недооценивают развитие технологий солнечной генерации, моделируя «статичный» вариант с использованием текущего или прошлого технологического среза.

Поэтому, как утверждают авторы, будущая роль солнечной энергетики обычно недооценивается, например, со стороны Международного энергетического агентства и исследований, используемых для Межправительственной группы экспертов по изменению климата, и корректировка устаревших данных о затратах и чрезмерно упрощенного моделирования показывает, что солнечная энергетика становится доминирующим источником энергии в ближайшие десятилетия.

С середины 1970-х годов начались исследования энергосистем со 100% долей ВИЭ. Поначалу фотвольтаика в них рассматривалось как маргинальный источник энергии с совсем небольшой долей (фаворитом была солнечная тепловая энергетика). А в последних исследованиях можно встретить долю солнечной фотоэлектрической энергетики в диапазоне 60-80%.

Авторы выделяют четыре основные группы вех, повлиявших на эти результаты. Это более дальновидное осмысление роли фотоэлектрической энергетики, учёт более широкого набора вариантов применения фотоэлектрических систем (не только наземные объекты с фиксированным углом наклона), расширение экономических знаний и методологические достижения (например, почасовое разрешение), ведущие к более реалистичным описаниям роли фотоэлектрических систем в энергетике.

Узнавайте первыми главные энергетические новости и актуальную информацию о важных событиях дня в России и мире.

Подписывайтесь на наш канал в МАX

"ГИС-Профи. Информационное сопровождение предприятий энергетической отрасли"