Вчера в Физико-техническом институте имени Иоффе открылся центр, который будет разрабатывать усовершенствованные солнечные модули для выработки электроэнергии, для последующего их производства в Новочебоксарске.
Это совместный проект фонда «Сколково», ФТИ и ООО «Хевел» (компания «РОСНАНО»). У каждого из участников проекта - своя миссия.
Фонд «Сколково» профинансировал создание так называемого «Научно-технического центра тонкопленочных технологий в энергетике», оснастив его самым современным оборудованием для аналитических, исследовательских и технологических работ.
Центр также получил статус Центра коллективного пользования, так как им на льготной основе смогут пользоваться все петербургские компании – резиденты «Сколково» (их на данный момент 50).
Центр будет также одной из структур Технопарка «Сколково».
ФТИ имени Иоффе – мозговой центр проекта. Ученые будут совершенствовать самую последнюю технологию создания солнечных модулей – на основе «тонкой пленки» из аморфного кремния. Это микроморфное нанопокрытие, позволяющее преобразовывать более широкий спектр длин волн излучения, падающего на фотоэлектрический модуль, увеличивая тем самым КПД модуля.
Преимуществами микроморфной тонкопленочной технологии являются низкая стоимость производства, экологичность, возможность улавливания рассеянного света, что актуально в условиях средней полосы России.
ООО «Хевел», основанное в 2009 году Группой компаний "Ренова" (51%) и Государственной корпорацией "Российская корпорация нанотехнологий" (49%), в 2014 году планирует запустить в городе Новочебоксарске (Чувашия) крупнейшее производство тонкопленочных солнечных модулей. Объем инвестиций – 22, 5 миллиарда рублей.
По словам директора Технопарка "Сколково" Сергей Курилов, появилась уникальная цепочка всех заинтересованных звеньев - от науки до коммерционализации высокотехнологичной продукции.
Андрей Забродский, директор ФТИ имени Иоффе, пояснил: солнечная энергетика по многим прогнозам является одной из самых перспективных отраслей возобновляемой энергетики. В течение последнего десятилетия на рынке фотовольтаики наблюдался активный рост.
В прошлом году кумулятивная мощность солнечной генерации достигла около 40 ГВт во всем мире. Россия при этом располагает колоссальным потенциалом по фотовольтаике.
В России есть довольно много районов, например, Байкал, Дальний Восток, юг Сибири, Кавказ, где среднегодовой приход солнечной радиации соизмерим с югом Германии и севером Испании. А это страны-лидеры по внедрению фотоэлектрических систем.
Андрей Забродский:
«В Якутии много районов, где нет электрических сетей, их через горы не протянуть. Там единственный источник энергии сейчас - дизтопливо. А ведь можно ставить солнечные преобразователи и ветряки, а дизтопливо иметь в качестве резерва. Еще одна задача, которую надо решать – сохранение накопленной энергии и передача в нужное место. Этим мы тоже занимается, создавая аккумуляторы и суперконденсаторы.
Но чтобы развивать солнечную энергетику, необходимы и нормативы для ее передачи, и тарифы, установленные государством. У меня знакомый профессор живет в Берлине. У него на крыше дома стоят солнечные панели. Он демонстрирует, что таким образом можно производить солнечную энергию и продавать в муниципалитет. В Германии солнечную энергетику стимулируют: тариф энергии, произведенной с помощью солнечного света, сделали выше, чем в случае обычных электростанций.
Допустим, вы произвели на крыше электроэнергию, а другой - на тепловой электростанции. Ему заплатят в Германии меньше, чем вам. Это государственные дотации, так называемый «фидн-тариф», его вводят, чтобы поддержать новых производителей.
Также для развития солнечной энергетики обязательно нужно решить вопрос нормативной технической документации. Как мне солнечную энергию передать в сеть? Должны быть законодательные документы по нормативам.
В целом в Европе уже идет снижение себестоимости солнечной энергии. А обычной – наоборот растет, так как топливо дорожает. Поэтому где-то скоро кривые пересекутся. В южной Европе это пересечение уже произошло. Солнечная энергия в Италии, Испании уже дешевле без всяких фидн-тарифов.
В традиционной технологии используется кремний. Он довольно толстый. Когда началось активное шествие солнечной энергетики по миру, сразу обнаружилось, что кремния не хватает.
Поэтому ученые придумали тонкопленочные технологии – пленка в несколько микрон из аморфного и микрокристаллического кремния, каждый слой имеет свою спектральную чувствительность. Таким образом, поглощается большая часть солнечного спектра. Есть возможность еще третий слой сделать, и КПД будет еще выше.
Но наиболее высокий КПД возможен еще в одной технологии – концентраторной, на гетероструктурах. Это новое направление позволит создавать меньшие по размеру панели.
В ФТИ мы планируем через год-два со стороны улицы Курчатова расположить солнечные панели, и поставить концентраторную установку. И энергию, полученную в течение дня, накапливать в наших же литио-ионных аккумуляторах. А потом с помощью наших же светильников, сделанных из сверх ярких светодиодов, делать рекламу.
То есть, днем собрали энергию, ночью светит реклама нашего института.
Один квадратный метр кремниевых панелей дает 125 ватт. Немного, но если вам надо 1 киловатт, поставьте 10 таких панелей! 10 квадратных метров – 1, 25 киловатт.
Чайник потребляет 1 киловатт в час. Считается, что для частных домов достаточно иметь солнечную мощность 1-2 киловатт плюс ветряк, и если все это хранить в аккумуляторах, хватит, чтобы полностью себя обеспечить".
