Більше того, 8 квітня цього року в Києві на базі Таврійського державного університету ім. В.І. Вернадського відбулася міжнародна конференція з агровольтаїки, а одразу після цього в Києві 9-10 квітня міжнародна конференція з альтернативної енергетики Green Expo, на якій, знову ж таки, головною темою була саме сонячна енергетика.
Але в наших умовах сонячна енергетика – це ілюзія. Давайте спробуємо розібратися в цій афері.
Трохи палеонтології
66 мільйонів років тому (мезозой) була ера дуже теплого клімату. Земля була планетою динозаврів. Потім на Землю впав метеорит, і настав глобальний крижаний період, котрий тривав кілька мільйонів років, але потім клімат відновився, навіть став ще теплішим: десь 56 мільйонів років тому в палеоцені була найвища температура: середня глобальна температура тоді дорівнювала 23°C порівняно з сучасною в 15°C.
Життя буяло. На Шпіцбергені росли пальми заввишки 10 метрів (а то звідки би взялося там вугілля). На обидвох полюсах не було льоду, а рівень океану був на 200 метрів вищий за нинішній! При цьому нас лякають підвищенням рівня світового океану на 3 метри протягом наступних 100 років через глобальне потепління.
Тепер зазирнемо в більш близький час. Навіть сто тисяч років тому на Землі був набагато тепліший клімат, ніж зараз, а потім знову стрімко похолодало (ніхто не знає чому). Рівень світового океану впав на 150 метрів порівняно з сучасним, що дозволило племенам зі Східної Азії перебратися з Чукотки на Аляску суходолом. Тепер це – американські індійці, алеути, івенки і т.д.
Там, де зараз Київ, був льодовик висотою 2,5 км.
Аж потім десь 15 тисяч років тому сталася ще одна катастрофа: за якихось п’ять тисяч років (мить з точку зору геології) рівень світового океану стрімко піднявся, про що можна знайти відгук в легендах народів по всьому світу: біблейський потоп, грецька легенда про Девкаліона та Пірру, вавилонська легенда про Гільгамеша тощо. Щорічна кількість тепла, яка була потрібна, щоби розтопити крижаний шар об’ємом 25 млн кубічних кілометрів, перевищує на порядок всю теплову енергію, яку виробляє вся нинішня енергетика.
І знову вчені пояснити це не можуть.
Сучасні міфи про глобальні зміни клімату
До 1970-х років вчені лякали людство глобальним похолоданням. А наприкінці 1990-х років вони отримали нову вказівку: негайно розпочати лякати людство глобальним потеплінням через зростанням вмісту в атмосфері тепличних газів, в першу чергу, двоокису вуглецю, викликаним діяльністю людини.
Але хіба нинішні кліматичні зміни – це погано?
Зростання кількості двоокису вуглецю в атмосфері сприяє зростанню врожайності рослин. Тепліший клімат означає збільшення вегетаційного періоду, що, знову ж таки, означає зростання врожайності. Відбувається збільшення площі доступних до використання земель на півночі. За даними НАСА зростає озеленення пустелі Сахара.
Основним джерелом викидів двоокису вуглецю є морський транспорт, адже 98 відсотків перевезення вантажів у світі припадає на нього. При цьому за рахунок потепління відкривається можливість цілорічного морського сполучення між Європою та Азією Північним льодовим океаном та між східним узбережжям Північної Америки та її західним узбережжям і Азією – Північно-Західним шляхом уздовж Канади, що суттєво скоротить витрати палива в морському транспорті.
Але з’явилися всі ці кліматичні алармісти на кшталт Грінпіс, зелених партій, екологічних рухів. Апофеозом цього ідіотизму став виступ хворої на аутизм 16-річної школярки Грети Тунберг в ООН щодо наближення апокаліпсису в найближчі дванадцять років.
Ну й тоді почався весь цей маразм із закриттям теплових електростанцій на викопних ресурсах, в першу чергу, вугільних, і перехід на альтернативні джерела енергії, в першу чергу, сонячних і вітрових електростанцій. Атомні електростанції тихо обійшли стороною (хоча за “мудрого” керівництва Ангели Меркель в Німеччині позакривали всі АЕС), оскільки в таких країнах як Франція, Литва, Україна, Японія більшість електроенергії виробляється саме на АЕС.
Cui prodest (Кому вигідно)
На цьому кліматичному угарі була підписана Паризька кліматична угода про перехід на зелену енергетику. Найбільше постраждали від цього розвинені західні країни та найбідніші країни Африки. Найбільше від цього виграли такі країни, як Китай та Індія, котрі, навпаки, стрімко продовжували розвивати вугільну енергетику, одночасно продаючи свої сонячні панелі в Європу та Північну Америку. На сьогодні більше 80 відсотків світового ринку сонячних панелей – китайського виробництва. Ще 10 відсотків світового ринку сонячних панелей припадають на В’єтнам, Малайзії та Індію. При цьому в Китаї щотижня вводиться в експлуатацію нова вугільна електростанція.
Ще в 2007 році у Великій Британії вийшов документальний фільм під назвою The Great Global Warming Swindle (Велика афера з глобальним потеплінням), який отримав у тому ж році нагороду за найкращу документальну стрічку на Міжнародному фестивалі Io Isabella International Film Week.
Основна ідея фільму полягала в тому, що науковий консенсус щодо антропогенних причин глобального потепління має численні наукові вади, і що корисливі грошові інтереси наукового істеблішменту та ЗМІ відбивають бажання у громадськості та наукової спільноти визнавати або навіть обговорювати це. У фільмі стверджується, що оприлюднений науковий консенсус є продуктом «індустрії активістів боротьби за глобальне потепління», керованої бажанням фінансування досліджень. Іншими винуватцями є західні екологи, які пропагують дорогу сонячну та вітрову енергію замість дешевого викопного палива в Африці, що призводить до того, що африканські країни стримуються від індустріалізації.
До речі, щодо консенсусу. Науковий консенсус являє собою позицію, загальноузгоджену на певний момент більшістю вчених, що спеціалізуються в певній галузі. Але консенсус не є істиною в останній інстанції.
Наприклад, до Ніколая Коперника науковий консенсус полягав у тому, що Сонце обертається довкола Землі. Також ще на початку ХХ століття науковий консенсус полягав у тому, що Всесвіт є безмежним у просторі та часі. Так що науковий консенсус щодо глобального потепління – це ще такий собі аргумент.
Українська енергетика під час війни
За нещодавньою інформацією Кабінету Міністрів України внаслідок російських атак на енергетику України за три роки війни було повністю зруйновано або пошкоджено близько 10 ГВт генеруючих потужностей. Восени 2024 року Україна увійшла в опалювальний сезон з дефіцитом потужностей у 9 ГВт. За різними оцінками, станом на осінь 2024 року Україна втратила приблизно 85 відсотків теплової генерації.
Крім того, 18 ГВт електрогенерації України опинилися в зонах російської окупації, в першу чергу, це – Запорізька АЕС, потужність якої забезпечувала до чверті всієї електроенергії країни. Росіяни повністю зруйнували Каховську ГЕС і серйозно пошкодили Запорізьку ГЕС.
Під окупацією також опинилися сонячні та найбільші вітрові електростанції України.
Завдяки зусиллям енергетиків вдалося відновити генерацію 4 ГВт електроенергії.
Будемо вважати, що зараз дефіцит енергетичних потужностей становить, щонайменше, 6 ГВт.
Чим відновлювати далі?
Кабмін будує фантастичні плани наростити виробництво енергії на сонячних електростанціях (СЕС) до 11 ГВт сонячної генерації до 2030 року.
Так що це за диво дивне – сонячна енергетика?
Вартість СЕС
У нас люблять тикати пальцем у бік південних країн, таких, як Іспанія, Португалія, Ізраїль, Марокко, Туреччина і т.д.
Але давайте поглянемо на мапи сонячної радіації.
Джерело: Solar resource map © 2021 Solargis.
Співвідношення kWh/kWp показує скільки електроенергії (kWh) може виробити сонячна панель, номінальної потужності 1 kWp. На мапах наведено добове та річне виробництво електроенергії.
Також треба розуміти, що ці дані є усередненими, тобто протягом доби, а також протягом року, виробництво електроенергії сонячними панелями суттєво змінюється.
З іншого боку, це співвідношення дозволяє приблизно оцінити потреби в потужності СЕС. Наприклад, для виробництва 1 МВт-год електроенергії необхідна СЕС потужністю 300-400 кВт залежно від регіону.
Очевидно, що потенціал виробництва електроенергії на СЕС в Україні є, принаймні, в 1,5-2 разів меншим, ніж в південних країнах Європи, Туреччини, Ізраїлю, Каліфорнії, і втричі меншим, ніж в країнах Північної Африки та Перської затоки. Більше того, більша частина території, найбільш придатної до виробництва сонячної енергії в Україні, наразі окупована Росією.
Тут треба мати на увазі політичний аспект. Враховуючи, що Китай є союзником Росії у війні проти України, поставляючи Росії різноманітну зброю, Україна, купуючи китайські вироби, фінансує продовження агресії.
Тепер поглянемо на ціну на це задоволення. (Будемо виходити з того, що для побудови СЕС використовуються високоякісні матеріали, бо, як кажуть англійці, ми не настільки багаті, щоби купувати дешеві речі).
Ціна такої СЕС “під ключ” становитиме 450-700 тис. дол., і вона займатиме приблизно 2000 кв. м (0,2 га). З іншого боку, якщо електроенергію купувати в постачальника, за тарифа на електроенергію для промислових споживачів (з урахуванням вартості самої електроенергії, тарифів на її передачу та розподіл плюс 20 відсотків ПДВ) місячна оплата складає приблизно 200 тисяч гривень (5 тисяч доларів), або 60 тисяч доларів на рік. Тобто, термін окупності такої СЕС навіть за нульової банківської ставки складає приблизно 10 років. Якщо ж купувати таку СЕС у кредит, то за банківської ставки в 25 відсотків, вже за три роки ціна такої станції подвоїться.
А уявіть, що відновлення енергогенеруючих потужностей відбуватиметься за рахунок виключно СЕС.
Поточні витрати
СЕС вимагає операційних витрат. Періодично СЕС необхідно чистити від пилу та бруду. Взимку її буде необхідно чистити від снігу.
Якщо СЕС встановлюється на землі, періодично необхідно буде знищувати та прибирати бур’яни для запобігання пожежі. Для цього, знову ж таки, буде потрібна додаткова техніка.
Пожежі можуть також виникати на тваринницьких фермах через руйнування панелей внаслідок витоку аміаку, якщо СЕС монтується на даху.
І необхідно мати на увазі, що у випадку пожежі на СЕС в повітря викидаються вкрай токсичні речовини.
Особливу небезпеку становлять ворожі ракети, дрони та навіть їхні уламки. Так, внаслідок ударів дронами були повністю знищені СЕС на Одещині та Канівщині.
Таким чином, СЕС необхідно буде застрахувати від пожеж, градобою тощо, що явно не зменшує її вартість.
Ще один момент. СЕС вимагають охолодження, особливо в спекотний літній період, оскільки ккд сонячних панелей залежить від температури. Наприклад, з кожним градусом вище 25 °C ккд панелей зменшується на 0,3-0,5%. Отже, необхідно мати доступ до розташованого неподалік джерела води.
Не мала баба клопоту, купила порося
На завершення наведу скорочений переклад дуже цікавої статті “1 GW of continuous Solar Power would need 33,355 acres of land” (1 ГВт безперервної сонячної енергії потребуватиме 33 355 акрів землі). 33335 акрів – це 13500 га або 135 км².
У статті автор, користуючись інструментом штучного інтелекту ChatGPT, поставив запитання: Якою є конфігурація сонячної електростанції для повної заміни газової електростанції потужністю 1 ГВт з базовим навантаженням та стабільною потужністю (безперервне виробництво). Розрахуйте загальну необхідну потужність сонячних панелей, площу земельної ділянки, ємність акумуляторних батарей для безперебійного живлення та заряджання акумуляторів, використовуючи існуючі усереднені світові коефіцієнти зимової сонячної потужності з усіх країн та середній час між негодами, розмір яких запобігає вичерпанню живлення системи. Надайте розподіл витрат, загальну вартість та необхідну площу земельної ділянки (у гектарах та акрах) для цієї установки.
Автор також попросив ШІ провести аналогічний аналіз для атомної електростанції. Автор кілька разів повторив аналіз ChatGPT, оскільки він, як правило, дає різноманітні відповіді, якщо поставити йому одне й те саме запитання. Наступний варіант, є найбільш сприятливим для сонячної енергетики.
Ось основні висновки.
Для СЕС:
• Заміна електростанції на природному газі потужністю 1 ГВт на СЕС, здатну забезпечувати безперервне та безперебійне живлення, вимагає:
• Значне перевищення сонячних потужностей: Потрібно приблизно 9,53 ГВт сонячних панелей через низький коефіцієнт використання потужності взимку та для вироблення достатньої кількості енергії для заряджання акумуляторів.
• Значне накопичення енергії в акумуляторах: 72 ГВт·год акумуляторних батарей необхідно для живлення вночі та під час негоди, коли сонячна генерація недостатня.
• Інтенсивне землекористування: Для проекту знадобиться близько 13490 гектарів землі для сонячних панелей.
• Високі початкові інвестиції: Загальна оціночна вартість становить близько 24,4 мільярдів доларів, включаючи обладнання та додаткові витрати.
• Така конфігурація забезпечує надійне та безперервне електропостачання, еквівалентне електростанції на природному газі потужністю 1 ГВт, враховуючи мінливість виробництва сонячної енергії та включаючи достатню ємність для зберігання енергії.
Для АЕС:
Заміна електростанції на природному газі потужністю 1 ГВт на атомну електростанцію передбачає:
Встановлена потужність: Приблизно 1,11 ГВт ядерної потужності для врахування коефіцієнта використання потужності та забезпечення безперервного виробництва 1 ГВт.
Землекористування: Відносно невелика площа близько 250 гектарів, що значно менше, ніж потрібно для еквівалентної сонячної електростанції.
Вартість: Значні капітальні інвестиції приблизно в розмірі 8,16 мільярдів доларів США, з додатковими витратами протягом терміну експлуатації станції на технічне обслуговування, паливо та остаточне виведення з експлуатації.
Переваги: Високий коефіцієнт використання потужності, безперервна базова потужність без потреби в накопиченні енергії та низькі експлуатаційні викиди.
Проблеми: Високі початкові витрати, тривалі терміни будівництва, регуляторні перешкоди, управління відходами та проблеми з громадською думкою.
Автор робить такий висновок:
Я радий, що зробив це. Я давно підозрював, що сонячна енергія ніколи не була реалістичною альтернативою для базового навантаження, і це говорить про те, що це так і є. Насправді, це говорить про те, що навіть спроби в цьому напрямку – повна втрата часу.
З перелічених вище факторів, я також вважаю, що ефективність батареї є високою – 90%, і якби взяти середнє значення за прогнозований термін служби електростанції, вона була би набагато нижчою.
Також ігноруються субсидії, що надаються на виробництво сонячної енергії, та збори, що стягуються з викопного палива. Якби ви зрівняли правила гри та були економічно об'єктивними, ви б ніколи не встановлювали ще одну сонячну панель.
Моя позиція полягає в тому, що сонячна енергія — це гідна мета, але непрактична, оскільки вона ненадійна. Ми повинні очікувати, що наші («наші», тобто всього світу) потреби в енергії зростатимуть, а не зменшуватимуться, і це добре, тому що більше енергії означає менше бідності. Хто хоче бідності?
Поточні ініціативи в розвиненому світі, такі як нульові викиди, у кращому випадку неефективні, а в гіршому — шкідливі. Німеччина є взірцем того, що відбувається, коли ви намагаєтеся зійти з надійного енергетичного причалу на хиткий човен відновлюваних джерел енергії.
Я не можу зрозуміти, чому ми не будуємо багато атомних електростанцій. Відповідь у наших руках. Важко не зробити висновок, що частина лобі противників викопного палива насправді просто повністю проти енергетики. На мою думку, це також робить їх антигуманними, оскільки весь людський добробут ґрунтується на доступі до дешевої та необмежній енергії.
Юрій МИХАЙЛОВ, спеціально для Агробізнесу Сьогодні
