Пресс-релиз
Солнечная фотоэнергетика
Российско-Британский круглый стол
Физико-технический институт им. , Санкт-Петербург, Россия
23 мая 2011 года в Физико-техническом институте им. состоялся Российско-Британский Круглый стол на тему «Солнечная фотоэнергетика» с участием делегации из Великобритании, представителей Кластера по Энергоэффективности Фонда «Сколково» и Посольства Великобритании.
С докладами выступили: Dr. Ned Ekins-Daukis (Империал Колледж, Лондон) «Высокоэффективная фотоэнергетика: концепции и практические пути их осуществления» и профессор Вячеслав Андреев (ФТИ им. ) «Концентраторные фотоэнергосистемы на основе каскадных солнечных элементов и трекеров». В докладах обсуждались последние достижения британских и российских ученых в области создания высокоэффективных преобразователей солнечной энергии, а также был намечены направления совместных исследований.
Фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии является наиболее перспективным направлением возобновляемой энергетики. Солнечные батареи обеспечивают энергопитанием космические аппараты и получают все большее применение на Земле. Объем производства солнечных батарей растет в среднем на 30-40% в год. В 2010 г. в мире было произведено батарей на установленную мощность более 14 ГВт при общем объеме установленных фотоэнергосистем 36 ГВт. Основным барьером в увеличении темпов развития солнечной фотоэнергетики является относительно высокая стоимость «солнечной» электроэнергии. Путями снижения стоимости «солнечного» электричества являются: повышение КПД и уменьшение расхода материалов для батарей.
Британские ученые из Империал Колледж добились больших успехов в области создания солнечных элементов на основе структур с квантовыми ямами, открывающие пути увеличения КПД фотопреобразователей. Ими выполнен также комплекс исследований влияния условий окружающей среды на энерговыработку солнечных энергоустановок с концентраторами излучения.
Учеными ФТИ им. внесен существенный вклад в создание высокоэффективных солнечных элементов на основе гетероструктур. Достигнуты КПД гетероструктурных каскадных солнечных элементов превышающие 37% (1000 «солнц»), что в 2-3 раза выше, чем в существующих кремниевых и тонкопленочных солнечных батареях. На основе этих фотопреобразователей в ФТИ разработаны энергоустановки нового поколения с концентраторами солнечного излучения, открывающие перспективы существенного снижения стоимости получаемой электроэнергии за счет большей эффективности и снижения в 1000 раз площади солнечных элементов пропорционально кратности концентрирования солнечного излучения. Точное отслеживание положения Солнца приводит к дополнительному увеличению на 30-40% количества электроэнергии, вырабатываемой концентраторными энергоустановками.
Создание производства концентраторных солнечных энергоустановок позволит внести значительный вклад в реализацию программы Правительства РФ по повышению энергоэффективности экономики за счет использования возобновляемых источников энергии. В данных фотоэнергоустановках 1 грамм полупроводника в солнечном элементе эквивалентен по вырабатываемой за 25 лет электроэнергии 5 тоннам дизельного топлива. Широкое использование таких установок в регионах мира с высокой инсоляцией будет способствовать решению социальной проблемы обеспечения электроэнергией населения, не имеющего централизованного энергоснабжения, а также позволит уменьшить негативную нагрузку на окружающую среду.
Для ускоренного выведения на рынок концентраторных фотоэнергоустановок необходимо выполнение комплекса НИОКР, которые должны обеспечить увеличение КПД фотопреобразователей как минимум до значений 45% и снижение материалоемкости солнечных энергоустановок. Это должно обеспечить достижение паритета стоимости «солнечного» и сетевого электричества. Эффективность данных работ может быть существенно увеличена при их выполнении в рамках международного сотрудничества с участием ФТИ и Империал Колледж при поддержке Фонда «Сколково» и частных соинвесторов.
