Солнечный ток для всего мира: независимое фотоэлектричество для миллионов людей.

Независимое фотоэлектричество в развитых странах

Фотоэлектричество распространено в ведущих с технической точки зрения индустриальных странах. Поэтому неудивительно, что первые независимые от общей сети солнечные установки появились именно здесь. Например, в США с их индивидуальным стилем жизни, где потребители тока не хотят быть подключены к общей сети. Но куда важнее личной позиции по большей части практичность этой точки зрения. Так в Калифорнии пионерами использования независимых солнечных установок для получения тока были владельцы незаконных плантаций марихуаны. С одной стороны они использовали свет для выращивания запрещенного растения, а с другой стороны они занимались противозаконным делом и не должны были привлекать внимание. Поэтому на севере Калифорнии спокойно произрастала марихуана, а владельцам плантаций не приходили заоблачные счета за электроэнергию, которые могли бы привлечь внимание хранителей закона.

Любовь к «островному» (независимому) солнечному току в этой субкультуре стала незаменимым опытом для первых установщиков фотогальванических систем.

И позднее независимое фотоэлектричество пережило подъем. С 2002 года большая часть солнечных установок в США была подключена к общей электросети. Решающим критерием для подключения солнечных установок к сети был тот факт, что расходы на батареи стали очень высокими.

За последние сорок лет неподключенное к общей сети фотоэлектричество стало проверенной технологией для отдаленных районов развитых стран. То есть решением для тех мест, где ток раньше получали либо из генератора, либо путем сжигания органического топлива. Но падающие цены на системы и требование государства подключить установки к общей сети подвели большинство собственников к подключению, и сейчас процветает фотоэлектричество, подключенное к общей сети. В некоторых высокоразвитых странах с географическими условиями, не позволяющими использовать электросети, независимое фотоэлектричество все еще играет большую роль. В Австралии, Израиле, Норвегии, Швеции и Турции в 2008 году мощность независимых установок была выше, чем у подключенных к сети.

Миллиарды людей без доступа к электросети – это гигантский рынок

Большинство потенциальных пользователей независимых солнечных систем (систем солнечных домов) живут в развивающихся странах. То есть это гигантский рынок будущего. Так 1,5 миллиарда человек, что составляет 22% всего населения земли, не имеют доступа к электрической сети. По большей части они живут в Южной Азии, Южной Африки, Южной Америке, Центральной Азии и Центральной Америке, а также в слаборазвитых странах. Большинство этих стран обладают хорошим, либо очень хорошим потенциалом использования солнечной энергии, намного большим, чем в индустриальных странах. Несмотря на опасения, эти рынки солнечной энергии остаются стабильными, так как мировой доступ к общим сетям электроэнергии за эти годы улучшился незначительно.

Мировой банк определил, что количество людей получающих доступ к общей сети увеличится в следующем году, если независимая электрификация и установка независимых сетей не будет поддержана руководством стран.

Проведенные недавно исследования в Эфиопии, Южной Африке и других регионах показали рост спроса на электроэнергию у населения. И независимое фотоэлектричество зачастую стоит дешевле, чем строительство традиционных сетей. Однако существуют различные препятствия на пути развития независимого от сети рынка солнечного тока в развивающихся странах и странах с переходной экономикой.

Миллиарды людей без тока

Южная Азия с ее высокой плотностью населения занимает первое место по количеству людей, не имеющего подключения к электрической сети. Самая большая страна это региона Индия, где  400 миллионов человек или 48% населения живут без электрического тока. А большая территория Индии может производить солнечный ток, так как получает достаточное количество солнечных лучей для его производства. В Индонезии  в 2001 году доступа к электросети не было у 108 миллионов человек.

И в Африке неисчислимое количество людей живет без электрического тока. Альянс по сельскохозяйственной электрификации посчитал, что 80% сельского населения не имеет доступа к электрическому току, то есть 550 миллионов африканцев вынуждены жить без электрического тока. Общая мощность производства тока в Африке составляет 137 гигаватт. Это меньше, чем, например, в Германии. И в относительно развитых странах Африки 22 миллиона человек, то есть 45% населения остаются без тока. Эфиопия является самым показательным примером: 84% населения живут сельским хозяйством и 99% из них, 66 миллионов человек, остаются без электрического тока. И это при потенциале Эфиопии для использования солнечной энергии.

В Бразилии 23 миллиона человек не имеют подключения к сети, по большей части это люди, живущие в районе Амазонии, что составляет 45% площади страны где проживают лишь три процента населения.

Почему же нет подключения к сети?

В индустриально развитых странах, где ток представляется само собой разумеющимся, легко забывается, как дорого стоит инфраструктура электросети. В развивающихся странах предприятия  не видят никаких шансов на выигрыш: либо правительства стран не проявляют интерес к строительству электросети, либо  существуют экономические и технические причины. Международный банк исходит из того, что строительство сети  в развивающихся странах в 2000 году должно было стоить 8000-10000 американских долларов за километр.

Многие неподключенные общины живут по большей части вдали от общественных сетей на труднопроходимой территории. Это повышает расходы на строительство до 22000 американских долларов за километр. В Индонезии придется делать отдельную сеть на каждом острове.

Перспективы независимого фотоэлектричества в развивающихся странах

 и ее политическое влияние лежат на поверхности. Электрический свет зачастую является наиважнейшей потребностью, за ней следуют телевидение и радио. Потом только возникают мысли о стиральных машинах и холодильниках. Вентиляторы и кондиционеры – это следующая ступень интересов. Но высокая цена электроэнергии делает электрическое кондиционирование очень дорогим для стран третьего мира.Рис 8Подключение к электричеству обещает возможность повышения доходов и в сельском хозяйстве. Электрификация в Индии сконцентрирована в основном в сфере орошения. И это сделало из страны-импортера  экспортера продуктов питания. Другим источником дохода является рыбная ловля, переработка пищевых продуктов и мелкий бизнес, например, металлообработка. Электрический ток важен для работы школ, больниц и многочисленных проектов помощи развивающимся странам. При этом нельзя умалять значение освещения, так как вечерние обучение согласно исследованиям может заметно повысить доход семьи. Например, Бангладеш. Там после электрификации доходы выросли вплоть до 30% как раз по причине улучшения уровня образования населения.

Техника для производства независимого солнечного тока

В развивающихся странах от полумиллиона до миллиона человек в данный момент используют независимые фотогальванические системы. Типичный солнечный дом с мощностью 30-100 Ватт состоит из солнечного модуля и батареи, которая должна обеспечивать определенные потребности: свет, радио и вентиляцию. Это самые распространенные установки. На рынке представлено огромное количество продуктов, работающее на постоянном токе. Такие фирмы как Reliance Solar, дочернее предприятие поставщика энергии Reliance Industries, Limited (Мумбаи, Индия), предлагает решения по освещению, вентиляции, очистке питьевой воды вплоть до солнечных фонарей мощностью от 3,3 до 250 ватт. Центральным компонентом этих систем являются батареи. Строительство небольших электросетей (мини-сети), которое объединит дома и предприятия, является другим решением для удаленных деревень.

В мини-электростанциях могут применяться любые технологии, но в небольших общинах все чаще используются фотогальванические генераторы или комбинация фотогальванических и дизельных генераторов. Зачастую установки больше, чем системы солнечных домов и при условии использования дизельного генератора не требуют батарей.

В 2008 году существовало 150 подобных мини-сетей, которые получали энергию либо от ветряков, либо от фотогальванических систем или дизельных генераторов, 80% из них располагалось в Китае. Небольшие солнечные термические генераторы тоже являются многообещающей технологией.

Эти установки существенно меньше, чем обычные солнечные термические электростанции, которые производят ток в результате того, что концентрированный солнечный свет нагревает жидкость и превращает ее в пар, который запускает традиционную турбину. Так называемые MicroCSP используют воду не только для производства тока, но и тепла. Эти системы MicroCSP производит фирма Sopogy. Организация STG International поставляет их в Лесото в качестве помощи.