Потенциал и проблемы солнечной энергетики в Техасе

По данным Министерства энергетики США, количества солнечного света, попадающего на Землю всего за полтора часа, достаточно, чтобы обеспечить энергией весь мир в течение года. Хотя это заявление подчеркивает невероятный потенциал солнечной энергии, существуют проблемы, которые необходимо преодолеть, прежде чем создать сеть, работающую исключительно на солнечной энергии.

Солнечная энергия является ценным источником чистой энергии, поскольку она генерирует электричество без выбросов углекислого газа. Однако эффективность большинства солнечных панелей на крыше составляет около 20%, что означает, что только 20% солнечной энергии, достигающей солнечной панели, преобразуется в полезную электроэнергию. Остальное рассеивается в виде тепла.

Кремний, материал, используемый в большинстве солнечных панелей, может достигать эффективности только около 29%. Чтобы превзойти этот предел, кремний можно объединить с другим полупроводником, называемым перовскитом, эффективность которого составляет около 30 с. Эта разработка может еще больше повысить эффективность солнечных батарей.

Еще одна проблема, возникающая при использовании солнечной энергии, — это перепроизводство. В часы пик солнечного света солнечные панели могут генерировать больше электроэнергии, чем необходимо. Электрические сети, такие как ERCOT в Техасе, должны постоянно балансировать спрос и предложение. В солнечные дни им, возможно, придется попросить солнечные электростанции сократить производство электроэнергии, чтобы предотвратить перегрузку сети. Кроме того, линии электропередачи должны быть способны эффективно распределять электроэнергию от места ее производства туда, где она необходима.

Чтобы решить проблему перепроизводства, многие новые проекты включают в себя большие батареи для хранения избыточной солнечной энергии, вырабатываемой в течение дня. Эти батареи позволяют производителям солнечной энергии смещать пиковое производство в соответствии с периодами высокого спроса, например, вечером, когда люди приходят домой с работы.

Более того, хотя солнечные панели более продуктивны при более низких температурах, они все равно могут генерировать электроэнергию в пасмурные дни. Хотя производство может снизиться на 10–25% в пасмурный день, достижения в области точных прогнозов облачности могут помочь электросетям подготовиться и полагаться на резервные источники энергии, когда производство солнечной энергии низкое.

В заключение отметим, что солнечная энергия имеет огромный потенциал как чистый и возобновляемый источник энергии. Преодоление таких проблем, как ограничения эффективности, перепроизводство и изменчивость облачного покрова, может приблизить нас к будущему, в котором солнечная энергия будет играть важную роль в удовлетворении наших энергетических потребностей.