Хотя Китай сжигает ископаемое топливо и загрязняет атмосферу сильнее всех в мире, он также с большим отрывом лидирует в сфере реализации проектов солнечной и ветряной энергетики. Согласно свежему отчёту Global Energy Monitor (GEM), страна стремительно наращивает инфраструктуру в этих направлениях: на её долю приходится почти три четверти всех реализуемых в мире проектов промышленного масштаба.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

В настоящий момент в Поднебесной ведётся строительство электростанций общей мощностью 510 ГВт, а совокупная мощность всех проектов превышает 1,3 ТВт. Тем самым Китай укрепляет свои позиции в качестве доминирующей силы в глобальном энергетическом переходе.

По состоянию на начало 2025 года установленная мощность солнечных и ветряных электростанций в Китае достигла 1,4 ТВт, что эквивалентно 44 % от общемирового объёма и превышает совокупную мощность Европейского союза, США и Индии. В первом квартале этого года ветряные и солнечные электростанции обеспечили 22,5 % электроэнергии в стране, впервые обогнав тепловые электростанции.

Места расположения солнечных электростанций в Китае. Источник изображений: Global Energy Monitor

Большая часть новых мощностей возобновляемой энергетики в Китае приходится на централизованные проекты промышленного масштаба, особенно в северных и западных регионах — таких как Синьцзян и Внутренняя Монголия, где сосредоточено почти 40 % запланированных мощностей солнечной и ветряной энергетики. Только в 2024 году Китай добавил 278 ГВт солнечной и 46 ГВт ветряной генерации.

Морские (оффшорные) ветряные электростанции становятся всё более значимым компонентом возобновляемой энергетики Китая. Их совокупная мощность выросла с менее чем 5 ГВт в 2018 году до 42,7 ГВт в марте 2025 года — это более половины мировых мощностей морских ветряных электростанций, находящихся в стадии строительства. Технология активно развивается в прибрежных провинциях, таких как Цзянсу и Гуандун, на которые в совокупности приходится более половины установленных в стране морских объектов. В этих регионах также реализуются инициативы по подключению морских ветряных электростанций к тяжёлой промышленности и производству «зелёного» водорода.

Места расположения ветроэлектростанций в Китае.

Несмотря на быстрый рост, морская ветроэнергетика в Китае сталкивается с рядом трудностей. После отмены государственных субсидий в 2021 году число новых установок сократилось, но впоследствии немного восстановилось. В ответ на это некоторые провинции ввели локальные стимулы для поддержания темпов развития. Аналитики GEM считают, что для дальнейшего прогресса потребуется более скоординированная государственная политика, особенно в районах с глубокой водой, где необходимо строительство плавучих платформ и конструкций, устойчивых к тайфунам.

Темпы создания ветроустановок в Китае и в мире

В настоящее время в Китае ведётся строительство морских ветряных электростанций общей мощностью почти 67 ГВт, находящихся на разных стадиях реализации. Более 40 % из них уже находятся в активной фазе строительства. Новые пилотные проекты ориентированы на интеграцию оффшорных электростанций с передовыми технологиями, такими как подводные центры обработки данных и прямая электрификация промышленных комплексов.

Ожидается, что в 2025 году новые мощности будут вводиться в эксплуатацию рекордными темпами, что даёт Китаю реальную возможность изменить глобальный энергетический ландшафт.

Министерство торговли США инициировало два расследования в области национальной безопасности, итогом которых может стать введение пошлин на беспилотные летательные аппараты и сырье, применяемое в производстве микросхем и солнечных панелей. Об этом сообщает Financial Times со ссылкой на сообщения, опубликованные ведомством накануне.

Источник изображения: dji.com

Американские власти интересует, как на рынок влияют иностранные субсидии, «хищнические торговые действия», а также возможность того, что другие страны смогут использовать в качестве оружия меры экспортного контроля в отношении поликремния и компонентов для беспилотников.

Обычно такие расследования предшествуют введению пошлин, которые президент США Дональд Трамп (Donald Trump) вводит в соответствии с разделом 232 «Закона о расширении торговли»: тарифы на ввоз стали и алюминия составили 50 %, на автомобили и автозапчасти — 25 %. На минувшей неделе глава США объявил, что с 1 августа пошлиной в размере 50 % будет облагаться импорт меди.

В настоящее время администрация Трампа проводит аналогичные расследования в отношении торговли фармацевтической продукцией, лесоматериалами, аэрокосмическими компонентами, микросхемами и потребительской электроникой — по всем этим направлениям могут быть введены пошлины. Подобные меры уже усилили торговую напряжённость с партнёрами и союзниками США, многие из которых намереваются ввести ответные ограничения.

В сегментах коммерческих дронов, а также поликремния и других компонентов для солнечной энергетики мировым лидером является Китай — на его долю приходится 70–80 % глобального рынка коммерческих БПЛА. Пошлины в размере 50 % на китайские солнечные панели и поликремний были введены ещё при предыдущем президенте США Джо Байдене (Joe Biden) и вступили в силу в начале текущего года.

Сегодня до конца дня ожидается подписание президентом США Дональдом Трампом «Большого прекрасного закона» (The Big Beautiful Bill), уже принятого обеими палатами Конгресса США. Этот закон стал инициативой Трампа по изменению налогообложения и субсидирования в производстве, энергетике и не только. Представители чистой энергетики, вскормленные щедрыми дотациями предыдущей администрации, в шоке от происходящего и пророчат этому рынку США разные беды.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Как поясняют эксперты, сенаторам удалось убрать из ранней версии закона наиболее резкие изменения в политике поддержки возобновляемой энергетики, но ситуация продолжает оставаться сложной для чистой энергетики в США, если не сказать жёстче.

В нынешнем виде законопроект отменяет многие программы в области экологически чистой энергетики, предусмотренные подписанным Джозефом Байденом (Joseph Biden) «Законом о снижении инфляции» 2022 года. Например, новый закон предусматривает отмену стимулов для использования солнечной энергии в быту и коммунальными службами, а также кредитов на производство экологически чистой электроэнергии. Хуже того, законопроект отменяет бонусы за использование в системах выработки компонентов американского производства. Надо ли говорить, что они дороже китайских, и закон откроет двери дешёвой продукции из Азии?

Ряд предложений не прошли голосование в Сенате. В частности, было отклонено предложение ввести дополнительный акцизный сбор за использование в проектах возобновляемой энергетики материалов иностранного производства. Это, очевидно, привело бы к сокращению проектов в области возобновляемых источников энергии в пользу продления срока службы угольных и газотурбинных электростанций.

Положительным моментом в новом законопроекте стало то, что американским производителям компонентов для систем выработки чистой энергии сохранили налоговые льготы. Также удалось изменить сроки отмены действующих налоговых льгот для проектов. В частности, льготы продлят для уже одобренных проектов в сфере возобновляемой энергетики, а также для проектов, строительство которых начнётся до июня 2026 года. Но уже через год, когда закончится льготный период, компании для получения полного пакета субсидий должны будут создавать солнечные проекты коммунального масштаба и вводить их в эксплуатацию не позднее 31 декабря 2027 года.

Более серьёзная проблема заключается в том, что законопроект создаёт «неопределённость в отношении долгосрочного спроса на американскую продукцию». Проще говоря, солнечные панели американского производства из-за более высоких производственных затрат стоят дороже, чем их китайские аналоги. Отменяя льготы, включая надбавку за отечественные компоненты, США открывают двери для альтернатив китайского производства. Чиновники утверждают: «После того, как истечёт срок действия налоговых льгот, стимулирующих внутреннее производство и потребление, вы увидите [на рынке] поток китайской продукции».

Управление экологической информации США прогнозирует, что общее внутреннее потребление энергии в США в следующем году вырастет почти на 2 %. Замедление темпов ввода новых энергоресурсов — это последнее, что нужно США, особенно с учётом того, что в 2024 году возобновляемые источники энергии составляли почти 90 % всех новых мощностей по производству электроэнергии. При всём этом солнечная энергия, очевидно, останется крупнейшей сферой, которая продолжит использоваться для создания новых мощностей по производству электроэнергии.

Эбигейл Росс Хоппер, генеральный директор Ассоциации производителей солнечной энергии, в своём заявлении не вдавалась в подробности. Она сказала, что законопроект «подрывает саму основу восстановления промышленного производства в Америке». Хоппер добавила, что «семьи столкнутся с более высокими счетами за электроэнергию, заводы закроются, американцы потеряют работу, а наша электросеть станет слабее».

Джейсон Грумет, генеральный директор Американской ассоциации чистой энергетики, назвал законопроект «шагом назад» в американской энергетической политике и «намеренной попыткой» подорвать «один из самых быстрорастущих источников электроэнергии».

Экологические организации также считают, что принятие законопроекта знаменует собой чёрный день в мировой борьбе с изменением климата. Заместитель директора климатической программы Greenpeace USA Джон Ноэль в своём заявлении сказал, что «это будет позорное голосование» за его роль в «раздаче подаяний индустрии ископаемого топлива».

Вице-президент по политическим и правительственным вопросам Фонда защиты окружающей среды Джоанна Слейни согласилась с этим. Она сказала, что законопроект «фактически прекращает поставки дешёвой энергии именно тогда, когда США больше всего в ней нуждаются». Напротив, законопроект предлагает «10-летнюю отсрочку от уплаты сбора за расточительное загрязнение окружающей среды метаном», газом, который значительно более вреден для окружающей среды, чем углекислый газ.

Проведённое компанией Cleanview исследование предполагает, что законопроект может поставить под угрозу до 600 ГВт новых мощностей возобновляемой энергетики. Это связано с установленными законопроектом жёсткими сроками для получения кредитов, которые, опять же, требуют начала строительства до июня 2026 года. Эта цифра в 600 ГВт включает в себя солнечные фермы и проекты по хранению энергии в аккумуляторных батареях в Калифорнии и Техасе, которые необходимо будет срочно запускать в работу.

Австралийские учёные разработали лёгкие пластиковые зеркала, которые могут снизить стоимость солнечной тепловой энергии на 40 %. Технология, изначально созданная для автомобилей, теперь поможет сельскому хозяйству и промышленности в сокращении затрат на обработку почвы, сушки зерна, опреснения воды и других процессов, а также уменьшить углеродный след.

Пастиковые зеркала UniSA. Источник изображения: Koza1983 / Wikimedia Commons

Как пишет New Atlas, новые зеркала, созданные в Университете Южной Австралии (UniSA), на 50 % легче стеклянных, их можно складывать, а специальное алюминиевое-кремниевое покрытие обеспечивает их высокими отражающими свойствами, как в обычных зеркалах. В отличие от солнечных панелей, преобразующих свет в электричество, тепловые установки улавливают тепло Солнца, а не его свет. Затем отражатели нагревают теплоприёмник, который преобразует солнечное излучение непосредственно в тепловую энергию.

Источник изображения: Bkwcreator / Wikimedia Commons

В рамках пилотного проекта будут испытаны две установки, каждая из которых состоит из 16 таких зеркал. Тестирование пройдёт на территории Vineyard of the Future при университете Charles Sturt University — площадке, специализирующейся на инновационных технологиях в виноделии. По словам автора технологии Колина Холла (Colin Hall), это решение «идеально подходит для жаркого климата Австралии и открывает реальный путь к производству тепла без углеродного следа».

Как отмечает руководитель проекта доктор Марта Джейн (Marta Jane), так как промышленное теплоснабжение составляет 25 % мирового потребления энергии и 20 % выбросов CO₂, то подобные инновации позволят значительно снизить экологическую нагрузку, оставаясь экономически эффективными. Ранее похожий проект был реализован в Китае, где использовали систему из двух башен и сотен подвижных зеркал, расположенных по концентрическим кругам, что позволило повысить эффективность выработки тепловой энергии на 24 %.

США установили новые пошлины в размере до 3521 % на ввоз оборудования для солнечной энергетики из четырёх стран Юго-Восточной Азии. С одной стороны, эта мера обещает сыграть в пользу местных производителей аналогичных товаров, с другой — напротив, грозит стать сдерживающим фактором для развития возобновляемой энергетики в стране, передаёт Bloomberg.

Источник изображения: Chelsea / unsplash.com

Пошлины, о которых было объявлено накануне, стали итогом проводившегося около года торгового расследования, которое показало, что производители оборудования для солнечной энергетики несправедливо получали государственные субсидии и поставляли в США продукцию по ценам ниже себестоимости производства. Расследование проводилось по инициативе американских производителей в области солнечной энергетики, а началось оно при прежнем президенте США Джо Байдене (Joe Biden). Пошлины направлены на поддержку производителей аналогичного оборудования в США, но они же ударят по местным разработчикам систем возобновляемой энергии, которые продолжительное время полагались на недорогую импортную продукцию. В результате в отрасли, которая и без того пострадала от политических перемен в Вашингтоне, усилится состояние неопределённости.

Новые пошлины будут применяться в дополнение к уже введённым Дональдом Трампом (Donald Trump) — тем, что перевернули мировые рынки и цепочки поставок. Антидемпинговые и компенсационные пошлины, как их назвали, призваны восполнить выплаченные незаконным образом субсидии и несправедливо сформированные цены. Обещание субсидий и спрос на почве мер администрации Байдена, направленных на снижение инфляции, повысили интерес и обусловили новые вложения в заводы по выпуску солнечных батарей, которые начали возводиться по всей территории США. Но производители предупредили, что даже в этих благоприятных условиях новым предприятиям угрожают иностранные конкуренты, продающие свою продукцию по ценам ниже рыночных.

В 2024 году из четырёх стран в США ввезли оборудование для солнечной энергетики на $12,9 млрд — 77 % от общего объёма импорта в этом сегменте. Общенациональные пошлины для Камбоджи, власти которой отказались сотрудничать в рамках расследования, установили на уровне 3521 %. Для некоторых компаний во Вьетнаме компаний установлены пошлины в размере 395,9 %, в Таиланде — 375,2 %, общенациональная ставка пошлины для Малайзии составила 34,4 %. Для Jinko Solar применяются пошлины в размере 245 % при экспорте из Вьетнама и 40 % — из Малайзии. Таиландский филиал Trina Solar обложили пошлинами в размере 375 %, вьетнамский — более 200 %. К вьетнамскому оборудованию JA Solar применяются пошлины в размере около 120 %. На акции всех этих компаний китайского происхождения новые меры оказали лишь незначительное влияние: ценные бумаги Trina потеряли в цене 1,6 %, Jinko — 0,9 %, JA Solar — 0,1 %. Дело в том, что решение властей США было в значительной степени ожидаемым, и сами компании перевели часть производственных мощностей в беспошлинные страны, в том числе в Индонезию и Лаос. Поэтому уже в текущем году Индии, Индонезии и Лаосу грозят новые раунды пошлин, считают эксперты.

Германия лидирует в Европе по выработке электроэнергии за счёт солнечного света. Теперь этот опыт может быть поднят буквально на космическую высоту. Немецкие учёные разработали техпроцесс производства перовскитных солнечных панелей из лунного реголита и предлагают изготавливать солнечные элементы непосредственно на спутнике. По их мнению, это будет дешевле и эффективнее для всех.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Исследование провели учёные факультета физики и астрономии Потсдамского университета (University of Potsdam Institute of Physics and Astronomy). Работа опубликована в журнале Device. Вместо дорогостоящей доставки на Луну готовых солнечных панелей 99 % их массы можно получить из местных ресурсов. Локальное производство обеспечит рекордный уровень удельной мощности элементов — свыше 22–50 Вт/г, что в 20–100 раз превышает показатели традиционных космических солнечных батарей.

Как отмечают исследователи, добиться таких высоких показателей удельной мощности можно без ущерба для надёжности, механической стабильности и радиационной защиты панелей. «Используя анортозит в качестве имитатора реголита с высокой стеклообразующей способностью, мы получаем прозрачные лунные стёкла, которые позволяют осаждать высококачественные перовскиты», — заявили учёные.

Исследовательская группа протестировала три конфигурации устройств на основе непрозрачных медных (Cu) электродов в различных сочетаниях с подложками, а также прозрачных ультратонких металлических и оксидно-цинковых (IZO) электродов.

«В конфигурациях с подложками эффективность достигала 9,4 % (при сверхтонком металлическом контакте) и 12,1 % (при IZO) с использованием лунного стекла в неоптимизированных условиях нанесения контактных слоёв. Эти показатели сопоставимы с эффективностью, достигаемой на обычных стеклянных подложках, — подчеркнули учёные. — Дальнейшая оптимизация прозрачных контактных слоёв для снижения последовательного сопротивления устройств может повысить эффективность до 17,5 %».

Работа показала, что лунное стекло обладает высокой устойчивостью к облучению высокоэнергетическими протонами. В сочетании с радиационной стойкостью перовскитов это позволит создавать надёжные и устойчивые к радиации устройства, что проложит путь к экологически безопасным решениям в области лунной энергетики.

Учёные считают, что перовскитные солнечные батареи, изготовленные на Луне по их технологии, могут достичь эффективности более 23 %. «Сочетая высокую радиационную устойчивость, максимальную мощность на единицу массы и простоту производства, наши перовскитные солнечные батареи на основе лунного реголита станут наиболее перспективным способом энергоснабжения будущих лунных поселений», — заключили исследователи.

До сих пор американский стартап Aptera Motors ограничивался только демонстрацией прототипа двухместного электромобиля с солнечными панелями на кузове, которые позволяют преодолевать до 64 км в день исключительно на энергии солнца. На уходящей неделе предсерийный образец машины впервые преодолел около 500 км без подзарядки по дорогам общего пользования в США.

Источник изображения: Aptera

Как отмечается в пресс-релизе на сайте стартапа, путешествие протяжённостью около 500 км началось в Аризоне и завершилось в Калифорнии, за рулём находился один из генеральных директоров компании Стив Фамбро (Steve Fambro), маршрут пролегал по знаменитому шоссе 66. Каким способом был сформирован заряд тяговой батареи перед началом поездки, не уточняется, но следует учитывать, что бортовое зарядное устройство мощностью 6,6 кВт способно принимать заряд от сетевых станций с разъёмом NACS, поэтому машина подзаряжается не только от солнца.

Тем не менее, организаторы эксперимента отмечают, что ещё до подъёма светила над горизонтом солнечные панели на кузове электромобиля принимали до 300 Вт энергии. На маршруте в условиях облачности они принимали более 545 Вт. Штатный тяговый аккумулятор позволяет машине преодолевать без подзарядки до 643 км по условному циклу EPA, поэтому способность электромобиля проехать около 500 км без подзарядки в условиях горной местности можно считать хорошим достижением. Напомним, что разработчики обещают жителям регионов с большим количеством солнечных дней до 16 100 км в год пробега с использованием одной лишь солнечной энергии.

По итогам минувшего года ветровая и солнечная энергетика впервые в истории США произвели больше электричества, чем уголь, гласит доклад аналитического центра Ember. Уголь как энергоресурс упал до исторического минимума, составив 15 % по стране, тогда как солнце и ветер вместе взятые показали 17 %.

Источник изображения: Chelsea / unsplash.com

При Дональде Трампе (Donald Trump) федеральные власти США начали отходить от чистой энергии, но не исключено, что инициативы прошлого года смогут сохранить импульс вопреки приоритетам Белого дома. В 2024 году солнечная энергия стала самым быстрорастущим источником электричества в стране — на её долю пришлось 81 % добавленной мощности; в коммунальном секторе присутствие солнечной энергетики выросло на рекордные 31 ГВт. Для сравнения: 1 ГВт мощности сопоставим с 1,9 млн панелей.

В 2020 году солнечная энергетика достигла исторически низких показателей затрат, а в большинстве регионов мира оказалась самым дешёвым источником электроэнергии. Цепочки поставок в этом сегменте по-прежнему сосредоточены в Китае, но за минувший год и в США производственные мощности по выпуску солнечных модулей выросли на 190 %. Наибольший рост в солнечной энергетике и производстве модулей в США показал Техас, который традиционно был центром нефтегазовой промышленности.

Источник изображения: ember-energy.org

Ветрогенерация показала более скромный рост. Как энергоисточник она по-прежнему превосходит солнечную энергетику вдвое и составляет около 10 % энергетического баланса США; это также, как правило, более дешёвый источник электроэнергии, чем уголь или газ. Спрос на электроэнергию из-за роста энергоэффективности в последние 14 лет демонстрировал стагнацию, но сейчас начал расти — по итогам минувшего года он увеличился на 3 %, и это пятый по величине скачок в XXI веке.

Интерес к разработке большего количества источников электроэнергии по всем направлениям спровоцировали рост энергоёмких центров обработки данных для искусственного интеллекта, криптомайнинг и электромобили. Из-за увеличения спроса в минувшем году на 3,3 % выросла выработка газовых электростанций. Уголь как энергоресурс достиг максимальных показателей в 2007 году, но затем уступил место газу, который добывается методом гидроразрыва пласта. Углеродных выбросов от газовой энергетики меньше, чем от угольной, но первая остаётся мощным источником загрязнения, способствующим изменению климата.

К 2040 году США потребуется дополнительно установить 900 ГВт источников возобновляемой энергии и аккумуляторов, пишут эксперты. Также говорится о 100 ГВт новых газовых мощностей, но это направление не поможет в борьбе с климатическим кризисом. Около 60 % энергетического баланса США до сих пор приходится на ископаемое топливо, но диспозиция меняется быстро: ещё в 2018 году уголь втрое превосходил солнечную и ветровую энергию вместе взятые.

Компания Infinix нередко демонстрирует яркие концептуальные устройства, одним из которых стал компактный трёхстворчатый смартфон Zero Series Mini Tri-Fold, способный превращаться в экшн-камеру. Теперь же на выставке MWC 2025 вендор показал смартфон с интегрированной в тыльную часть корпуса солнечной панелью, а также чехол для смартфона, дающий возможность использовать солнечную энергию для подзарядки аккумулятора, и смартфон с встроенной в заднюю часть корпуса панелью E-Ink.

В Infinix эту технологию называют SolarEnergy-Reserving, а её реализация предполагает использование перовскитных солнечных элементов, поскольку такие панели тоньше и дешевле в производстве по сравнению с традиционными кремниевыми солнечными элементами. Вместе с солнечными элементами работает система регулирования напряжения под названием Maximum Power Point Tracking. Идея состоит в том, чтобы максимизировать мощность и одновременно чётко контролировать выделение тепловой энергии, управляя этим процессом.

Нахождение смартфона под палящими солнечными лучами может быть полезным для солнечной панели, но для внутренних компонентов перегрев нежелателен. В нынешнем виде эта технология позволяет поддерживать процесс зарядки мощностью 2 Вт, а её предназначение сводится к восполнению резервного заряда устройства, пока оно не используется.

Смартфон со встроенной в заднюю поверхность солнечной панелью выглядит достаточно понятным устройством, но чехол, вероятно, представляется даже более интересным. Вендор демонстрирует чехол в паре с прототипом смартфона, на боковой панели которого имеется пара контактов, обеспечивающих передачу энергии.

Вместе с этим Infinix показала смартфон второго поколения с встроенной в заднюю крышку панелью E-Ink. В предыдущей версии устройства задняя панель меняла цвет только при подключении к сети. Теперь же она питается от внутреннего аккумулятора и может быть настроена для отображения различных узоров и цветовых оттенков.

Компания Aptera Motors из Калифорнии представила на выставке CES 2025 готовую к массовому производству версию электромобиля на солнечных батареях (sEV). Сообщается, что электромобиль имеет запас хода 643 км на одной зарядке, а также обеспечивает возможность перемещения на расстояние до 64 км в день на энергии солнца.

Пользователи, живущие в южных странах с большим количеством солнечных дней, могут рассчитывать на более чем 10 тыс. миль (16,1 тыс. км) в год езды на солнечной энергии, что позволит снизить зависимость от зарядки от сети.

Солнечная батарея автомобиля состоит из четырех панелей, расположенных на капоте, панели приборов, крыше и люке, а также по бокам кузова. Транспортное средство отличается небольшим весом благодаря использованию формовочного компаунда из листового углеродного волокна (CF-SMC). Для изготовления электромобиля требуется менее одной десятой деталей, используемых в традиционных транспортных средствах, отметила Aptera Motors.

На CES 2025 компания подписала соглашение о партнёрстве с LG Energy Solution, которая будет поставлять аккумуляторные элементы для «солнечных» электромобилей, и CTNS, которая будет производить аккумуляторные модули, разработанные по её проектам.

Aptera утверждает, что уже получила около 50 тыс. предварительных заказов на поставку электромобиля на сумму более чем $1,7 млрд. Также сообщается, что Aptera Motors привлекла $135 млн через краудфандинговую платформу. Вместе с тем нет никаких сведений о том, когда мы сможем увидеть её электромобили на улицах или в дилерских центрах, отметил ресурс autoevolution.com.

Федеральное сетевое агентство Германии (Bundesnetzagentur) сообщило, что в 2024 году был установлен рекорд по выработке электроэнергии с отрицательными ценами. Если в 2023 году на оптовом рынке отрицательные цены сохранялись в течение 301 часа, то в 2024 году цены на электроэнергию оставались отрицательными уже 457 часов.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews

Также в минувшем году биржевая цена на электроэнергию реже пересекала критическую отметку в €0,10 за 1 кВт·ч. Превышение фиксировалось в течение 2296 часов, тогда как годом ранее такое наблюдалось в течение 4106 часов. Таким образом, средняя оптовая цена на рынке «на сутки вперёд» в годовом исчислении снизилась на 17,5 % — до €0,07851 за 1 кВт·ч.

Агентство также сообщило, что в 2024 году на возобновляемые источники энергии пришлось 59 % чистой выработки электроэнергии, что на 3 % больше, чем в 2023 году. Аналитики Fraunhofer ISE определили долю солнечной энергетики в Германии чуть выше — на уровне 62,7 %. При этом Bundesnetzagentur учитывает только ту электроэнергию, которая поступила в сеть, исключая собственное потребление владельцами генераторов.

В 2024 году общий объём выработки электроэнергии в Германии снизился на 4,2 %, составив 431,7 ТВт·ч. Возобновляемые источники энергии произвели 254,9 ТВт·ч, из которых на ветровую энергетику пришлось 111,9 ТВт·ч, а на солнечную — 63,3 ТВт·ч (по сравнению с 55,7 ТВт·ч в 2023 году). Доля солнечных систем составила 14,7 % выработки, а ветровых установок — почти 26 %.

Выработка электроэнергии из ископаемых ресурсов сократилась примерно на 11 %, составив 176,8 ТВт·ч. Производство электроэнергии на основе каменного угля уменьшилось на 31,2 %, бурого угля — на 8,8 %, тогда как выработка на газе увеличилась на 8,6 %.

Китайская компания SDIC Gansu New Energy ввела в эксплуатацию солнечную электростанцию Akesai Huidong мощностью 750 МВт в провинции Ганьсу. Утверждается, что это самая мощная гибридная солнечная электростанция в стране. Она вырабатывает электрическую энергию днём и ночью, используя гелиоконцентратор в качестве буфера в ночное время. В течение суток всю работу обеспечивает Солнце, что практично и дешевле, чем использование аккумуляторов.

Источник изображений: SDIC Gansu New Energy

Гелиоконцентраторы (Concentrated Solar Power) — это не новое изобретение, но их реализация требует достаточно места и связана со строительными работами. В основе гелиоконцентратора лежит высокая башня, окружённая огромным полем зеркал, направленных в одну точку на вершине башни. Сфокусированный солнечный свет создаёт высокую температуру, которая плавит соли и запасает энергию в расплаве. По сути, это тепловой аккумулятор. В ночное время накопленное тепло используется для производства электроэнергии. Установка Akesai Huidong, например, способна выдавать в сеть мощность 110 МВт в течение 8 часов непрерывно.

В сочетании с полем фотопанелей мощность электростанции Akesai Huidong достигает 750 МВт. Общая площадь электростанции составляет 16,5 км². Зеркала с башней занимают в этом комплексе площадь 2 км². Башня высотой 200 м окружена 11 960 пятиугольными зеркалами, расположенными концентрическими кругами. Площадь отражающей поверхности каждого зеркала достигает 48,5 м², а общая площадь отражения равна 580 000 м². Зеркала устойчивы к ветру и запылению.

Строительство двухбашенного гелиоконцентратора

Огромные ресурсы Китая позволяют реализовывать уникальные проекты. В этой же провинции другая компания строит двухбашенный гелиоконцентратор, аналогов которому в мире пока нет. Две башни будут использовать смешанное поле зеркал, что должно повысить эффективность установки примерно на четверть. Проект планируется подключить к сети до конца текущего года, и он может указать новое направление для развития зелёной энергетики.

Сегодня в Японии начались полевые испытания систем передачи энергии на расстоянии. Целью проекта является отработка технологий по сбору солнечной энергии на орбите и её передаче на Землю. Солнечные панели на высоте 36 000 км смогут работать круглосуточно и будут вырабатывать энергию в 10 раз эффективнее, чем на земной поверхности. Это мечта человечества о чистой энергии, к которой сегодня сделан первый шаг.

Источник изображения: Kyoto University

Идея вырабатывать энергию от Солнца на орбите Земли родилась в 60-е годы прошлого века. Она имеет неоспоримые плюсы, но минусов пока так много, что реализовать передачу энергии из космоса на Землю очень и очень непросто. Во-первых, нет необходимых технологий. Во-вторых, это будет крайне дорого. Однако начинать всегда нужно с технологий.

Япония не стала первой страной, которая начинает эксперименты с передачей энергии из космоса. Дальше всего по этому пути продвинулись учёные в США. В прошлом и в этом году хорошо показала себя экспериментальная установка Калтеха, отправленная в космос в начале 2023 года. Китай также проводит в этой области эксперименты. На данный момент известно о работах в пределах высотных зданий с планами разместить передатчики на дирижаблях.

В Японии систему дистанционной передачи энергии начала испытывать компания Japan Space Systems (JSS). Работы будут проводиться по заказу Министерства экономики, торговли и промышленности Японии. Для этого на земле развёрнута сеть из 13 приёмников на площади 600 м², а передатчики будут подвешены под крыльями самолётов. Также установленные на крыльях солнечные панели будут собирать энергию, и передавать её на землю в виде микроволнового излучения с высоты 5–7 км. Отработка технологии позволит на следующем этапе начать передачу энергии из космоса, для чего в следующем году на орбиту будет отправлен 150-кг спутник.

Даже если всё пройдёт успешно, эксперты говорят о сложном масштабировании подобных решений. Например, для передачи из космоса энергии порядка 1 ГВт необходимо поле панелей площадью 2 км². Всё это будет весить 10 тыс. т и стоить не менее $6,7 млрд в нынешних ценах. Потребуется ещё не менее четверти века, чтобы эти планы приблизились к реализации.

Американская компания Solarcycle объявила о строительстве в США своего третьего завода по переработке старых солнечных панелей. Предприятие в Седартауне, штат Джорджия, станет крупнейшим центром по утилизации панелей, начав работу в середине 2025 года с переработки 2 млн панелей в год. Повторному использованию будет подлежать 99 % материалов. В 2030 году завод будет ежегодно утилизировать до 10 млн панелей или четверть выведенных из оборота в США.

Источник изображения: UNSW

Если планы исполнятся, США не будет грозить участь превратиться в свалку отработавших солнечных панелей, что сегодня происходит в Австралии и к концу десятилетия грозит Германии. Конкретно Solarcycle сотрудничает с 70 компаниями по производству солнечной энергии и готова перерабатывать как односторонние солнечные панели, так и двухсторонние, что многим её коллегам по бизнесу пока не по силам.

Внедрённые на предприятиях Solarcycle техпроцессы позволяют извлекать при переработке старых панелей порядка 99 % сырья. Очевидно, что больше всего в отходы пойдёт кремниевого сырья, которое, фактически, и есть солнечные панели. Для повторного использования кристаллического кремниевого стекла Solarcycle рядом с заводом по переработке панелей построит завод по выпуску заготовок для новых солнечных панелей из кремниевого стекла.

У компании уже есть заводы по переработке солнечных панелей в городах Одесса (Техас) и Меса (Аризона). Но завод в Седартауне станет крупнейшим предприятием в США такого рода. Когда заводской комплекс в Седартауне из двух заводов начнёт работать на полную мощность, для его обслуживания наймут 1250 человек.

Отчет о состоянии мировой атомной промышленности (WNISR) за 2024 год, составленный немецким специалистом Майклом Шнайдером (Mycle Schneider), говорит о значительном превосходстве установленных солнечных электростанций над атомными. Несмотря на всю поднятую вокруг возрождения мирного атома шумиху, новых реальных проектов АЭС совсем немного, тогда как солнечная энергетика развивается очень и очень стремительно.

Этап строительства атомного энергоблока. Источник изображения: Hullernuc, Wikimedia

В отчёте WNISR указано, что по состоянию на 2024 год в мире насчитывается 408 действующих атомных реакторов, которые в середине года выдавали суммарно 367 ГВт электроэнергии. Это более чем в пять раз меньше установленных мощностей на солнечных электростанциях, совокупная мощность которых приближается к 2 ТВт (по прогнозу — 1,9 ТВт на конец июня). При этом необходимо понимать, что солнечные электростанции работают с перерывами и с разной эффективностью в светлое время суток. Поэтому реальная выработка в солнечной энергетике будет, очевидно, меньше.

Тем не менее солнечные мощности растут впечатляющими темпами и явно продолжат опережать атомную энергетику. В отчёте показано, что атомная энергетика остаётся ниже уровней 2019 и 2021 годов. В текущем году хоть и стало на один блок АЭС больше, но количество энергоблоков всё ещё остаётся на 30 меньше, чем в 2002 году, когда был отмечен пик по одновременно действующим реакторам. За прошедший год добавилось всего 0,3 ГВт атомных мощностей, что является довольно скромным показателем.

Интересно, но в стране с одним из самых больших количеством реакторов — в США — в 2024 году не подано ни одной заявки на строительство полномасштабного реактора. Заявка подана только на малый модульный реактор Билла Гейтса Natrium, который пока даже не получил лицензию от регулятора. Также от строительства новых блоков в этом году воздержались ОАЭ и Бразилия.

В отчёте также говорится, что только в прошлом году в Беларуси, Китае, Словакии, Южной Корее и США было введено в эксплуатацию пять новых ядерных реакторов общей мощностью 5 ГВт, и добавляется, что этого небольшого роста было недостаточно для увеличения действующих ядерных мощностей в мире, поскольку еще пять электростанций общей мощностью 6 ГВт были закрыты в Германии, Бельгии и на Тайване.

«За два десятилетия, в 2004–2023 годах, было 102 запуска и 104 закрытия, — отмечается в отчёте. — Из них 49 запусков были в Китае, где не было закрыто ни одного реактора. В результате за пределами Китая за тот же период произошло резкое чистое снижение на 51 реактор, а чистая мощность сократилась на 26,4 ГВт».

Авторы отчёта также сообщают, что на конец июня в 13 странах строилось 59 атомных станций мощностью 60 ГВт, что сопоставимо с 64 проектами в 2023 году. На долю Китая приходится около 46 % от общего числа строящихся 27 проектов.

«Все строящиеся реакторы, по крайней мере, в девяти из 13 стран столкнулись с задержками, часто на год, — заявили авторы отчёта. — Из 23 реакторов, задокументированных как отстающие от графика, по меньшей мере, для 10 сообщалось об увеличении задержек, а о 2 реакторах сообщалось как о первых задержках за последний год».

По словам аналитиков, ключевым моментом является анализ доминирующей роли Китая и России. С декабря 2019 года и до середины 2024 года в мире было начато 35 строительных работ, 22 в Китае и 13 осуществлялись в различных странах Россией.

«Больше ничего, нигде и никем, — говорит автор исследования. — Но даже в единственной стране, которая ведёт массовое строительство [реакторов], Китае, развитие ядерной энергетики сравнительно незначительно. В 2023 году Китай запустил один новый ядерный реактор, то есть плюс 1 ГВт, и более 200 ГВт только солнечной энергии. Солнечная энергия вырабатывает на 40 % больше энергии, чем ядерная, а все не гидроэнергетические возобновляемые источники энергии — в основном ветер, солнце и биомасса — вырабатывают в 4 раза больше энергии, чем ядерная».

Авторы приходят к выводу, что, несмотря на распространенное мнение о том, что ядерная энергетика набирает обороты, она становится «неактуальной» на мировом рынке. «Использование солнечной энергии и накопителей может изменить правила игры для адаптации политических решений к текущим промышленным реалиям», — добавляют они.