Солнечная энергетика » Солнечные коллекторы

20 июня 1979 года журналисты, выстроившись гуськом, проследовали по чёрной лестнице к ничем не примечательной двери и вышли на крышу западного крыла Белого дома. Безжалостно светило солнце, и репортёры «Нью-Йорк таймс», «Вашингтон пост», «Уолл-стрит джорнал» и прочих важнейших СМИ немедленно зажмурились и прикрыли глаза пресс-релизами, заранее разложенными на складных стульях перед хорошо знакомым президентским подиумом. Пресс-релизы подробно рассказывали о технических характеристиках и принципе работы странных объектов, выглядывавших из-за трибуны. То был ряд больших солнечных тепловых коллекторов, привинченных к крыше и наклонённых к солнцу под углом 45°. 

 

Когда глаза привыкли к яркому свету, журналисты разинули рты от удивления. Многие из них, конечно, читали о солнечной энергии, которая стала популярной на волне энергетического кризиса, разразившегося из-за арабского эмбарго на ввоз нефти в США в 1973 году и иранской революции 1979 года. Но большинство ещё никогда не видело солнечную батарею вблизи. Покрытые стеклом панели в стальных рамах 3,5 на 2 м производили внушительное впечатление. 

 

Ознакомительные материалы поясняли, что это солнечные тепловые коллекторы, которые нагревают воду для нужд Белого дома. Нагретая солнцем вода поступает в баки, стоящие в подвале, а оттуда — непосредственно в краны. Солнечные панели применялись для нагрева воды уже не первый десяток лет, но установить их на крыше Белого дома — это был смелый шаг и даже в некотором роде сенсация. Журналисты оживлённо переговаривались между собой, гадая, как эти панели помогут Картеру развивать солнечную энергетику — соответствующая программа разрабатывалась уже несколько месяцев. 

 

Несколько минут спустя репортёры выпрямились, приготовили блокноты, ручки и диктофоны: пресс-секретарь Белого дома Джоди Пауэлл представил президента. За кафедрой стоял измотанный человек, его светло-каштановые волосы с проседью поседели ещё больше. Картеру, заступившему на президентский пост, выпало трудное время. Разгром во Вьетнаме, инфляция, энергетический кризис, очереди у бензоколонок — претензии США на роль сверхдержавы стали вызывать сомнение. Несмотря на все усилия Картера, его речи и телеобращения на фоне камина, в которых он предлагал всё новые и новые решения, беспокойство росло. США оказались в рабстве у своенравной ОПЕК. 

 

Но теперь, когда за спиной Картера стояли солнечные панели, казалось, что победа над кризисом не за горами. Хватит говорить о зависимости от иностранной нефти, о необходимости потуже затянуть пояса. Новенькие солнечные панели, установленные на крыше Белого дома, имели, конечно, символическое значение, но в то же время они были вполне конкретны и осязаемы, и Картер надеялся, что впереди у США светлое энергетическое будущее. 

 

«Нельзя наложить эмбарго на солнце, нельзя прервать поставки солнечного света, — убеждал собравшихся президент. — Для следующего поколения солнечный нагреватель будет либо диковинкой, музейным экспонатом, напоминанием о пути, которым мы не пошли, либо он станет частичкой одного из величайших и увлекательнейших предприятий, за которые брался американский народ. Мы поставим себе на службу энергию солнца и избавимся от вредной зависимости от иностранной нефти». Сравнивая себя с 23-м президентом Бенджамином Гаррисоном, при котором в 1891 году в Белом доме впервые появилось электрическое освещение, Картер выражал надежду на то, что демонстрация им веры в солнечную энергию будет способствовать повсеместному распространению технологии. 

 

Репортёры неистово строчили в блокноты, а Картер рисовал будущее на солнечных батареях. Он обещал выпросить у конгресса $100 млн на создание «банка солнечной энергетики», с тем чтобы к 2000 году 20% энергии, потребляемой в США, давали альтернативные источники (а не ближневосточная нефть). Для этого он собирался уговорить конгресс обложить отечественную нефтедобывающую промышленность налогом на дополнительный доход и выделить субсидии, которые стали бы стимулом для установки солнечных панелей на новых и уже существующих домах. 

 

По окончании речи Картер пригласил журналистов осмотреть солнечные панели. Нахваливая оборудование, он находился в своей стихии. Бакалавр военных наук, выпускник Военно-морской академии, защитивший диплом по ядерной физике, Картер всегда интересовался новейшими технологиями. Благодарная пресса заразилась энтузиазмом президента. На следующий день газеты высказались в поддержку его инициативы, и даже немногочисленные критиканы не могли отрицать того, что давно пора перейти на возобновляемые источники энергии. Пожалуй, впервые за годы президентства Джимми Картера страна увидела проблеск надежды. 

 

С тех пор, как Джимми Картер провёл презентацию дорогих его сердцу солнечных панелей, прошло тридцать с лишним лет. Его предупреждение о том, что они могут превратиться в диковинку и музейный экспонат, сбылось. Одна из тех панелей ныне демонстрируется в музее Президентской библиотеки Картера в Атланте. 

 

Сегодня, в 2013 году, на солнечную энергетику приходится менее 1% годового потребления энергии в США. В мировом масштабе этот показатель ещё ниже. За пределами самых солнечных уголков страны (Южной Калифорнии, например) и городов, где власть принадлежит экологам (вроде Боулдера в штате Колорадо), солнечные панели встречаются очень редко. Даже в тех государствах, где строятся огромные солнечные фабрики (в Германии, Испании, Китае), на солнечный сектор приходится очень небольшое количество вырабатываемого страной электричества. И есть искушение заключить, что солнечная энергетика не только не оправдала той задачи, которую перед нею ставил Картер в 1979 году, но и не составила сколько-нибудь серьёзной конкуренции ископаемым источникам энергии. 

 

Но это не совсем так. Вот уже четверть века солнечная энергетика демонстрирует быстрый рост. По данным аналитиков из отраслевой консультативной организации Solarbuzz, в 1985 году мировой спрос на фотогальванические панели составлял около 21 МВт. К концу 2011 года на планете было установлено почти 69 ГВт. Иными словами, гелиоэнергетика превратилась в полноценную отрасль экономики, хотя и небольшую. В 2011 году в неё было вложено $136 млрд (США на первом месте — $56 млрд, затем идёт Китай — $47,4 млрд). Благодаря растущему спросу солнечная энергия дешевеет, и цены на фотогальванические панели падают с каждым годом. 

 

Гелиотехника тем временем тоже оживилась. Исследования в этой области не прекращались ни в 1980-е, ни в 1990-е годы, но нехватка финансирования и худосочность общего интереса свели их к минимуму. В последнее десятилетие разговоры об изменении климата, оскудение запасов ископаемого топлива и рост цен на нефтепродукты возродили интерес к солнечной энергии. 

 

Учёные и инженеры всего мира значительно повысили процент солнечного света, обращаемого в электричество: КПД коммерческих солнечных панелей на кристаллах кремния составляет в среднем около 20%, а экспериментальные прототипы приближаются к 50%. Развивается новое поколение тонкоплёночных солнечных элементов, напечатанных на гибких пластмассовых и металлических листах. Появились устройства, концентрирующие солнечный свет с помощью зеркал и линз на фотоэлементах или паровых котлах. Производство и методы установки солнечных панелей тоже претерпели изменения, и теперь их изготавливают, транспортируют и монтируют миллионами. 

 

Короче говоря, никогда за всю историю использования ископаемого топлива у него не появлялся столь серьёзный конкурент. 

 

http://compulenta.computerra.ru со ссылкой на io9 и книгу Renewable Джереми Шере