Пролог: Мегатренд альтернативной энергетики в эпоху соперничества великих держав

Солнечная энергия, теоретически, обладает самой высокой генерируемой мощностью среди всех возобновляемых источников энергии[56]. В принципе, она ограничена только сроком жизни солнца. На протяжении всей истории человечества этот тип энергии приковывал к себе внимание. В 1931 г., незадолго до смерти, Томас Эдисон сказал своим друзьям Генри Форду и Харви Файрстоуну: «Я бы поставил деньги на солнце и солнечную энергию. Какой источник энергии! Надеюсь, нам не придется ждать, пока нефть и уголь закончатся, прежде чем мы займемся этим»[57]. Несмотря на столь ранний энтузиазм, современные технологии использования солнечной энергии все еще сталкиваются с рядом проблем, которые затрудняют ее эффективное использование. Существует два основных типа технологий солнечной энергии: технологии концентрированной солнечной энергетики (concentrating solar thermal power, CSP) и фотоэлектрические технологии (photovoltaic, PV)[58]. Хотя и те и другие остаются относительно дорогостоящими методами получения энергии по сравнению с ископаемым топливом и другими возобновляемыми источниками, стоимость оборудования для PV в последние годы значительно снизилась. Цены на солнечные батареи снизились более чем в два раза (от примерно $4 за 1 Вт в 2007 г. до примерно $1,8 за 1 Вт в 2015 г.)[59]. В Средиземноморье и других климатических зонах с высоким уровнем солнечной радиации фотоэлектрические технологии быстро приближаются к сетевому паритету – это означает, что стоимость электроэнергии, вырабатываемой солнечными панелями, почти такая же, как стоимость электроэнергии, получаемой от традиционных видов топлива. Ожидается дальнейшее снижение стоимости по мере внедрения новых технологий, таких как перовскитовые солнечные элементы (элементы, включающие перовскитовые кристаллические структуры, которые просты в производстве и относительно недороги)[60]. Несмотря на популярность солнечных батарей, технология концентрации солнечной энергии имеет свои преимущества: возможность выработки и поставки энергии тогда, когда это необходимо, вне зависимости от времени захода солнца. Значительные мощности CSP находятся в США и Испании. Израиль, Марокко и Южная Африка также предпринимают шаги по применению этой технологии. Китай ввел в эксплуатацию первую установку CSP, Shouhang Dunhuang, в 2016 г.[61]. Несмотря на постоянное повышение эффективности фотоэлементов солнечных батарей, которая недавно достигла отметки в 46 %, ключом к быстрому повышению эффективности солнечной энергии может стать фотовольтаика с концентратором (concentrated photovoltaics, CPV)[62]. Преимущество метода CPV – простота его интеграции в существующие электросети.