Исследователи из США предлагают новый метод сравнения стоимости технологий по переработке солнечной энергии в электрическую со стоимостью традиционных источников энергии, поскольку, по их словам, существующие методы не дают возможность получить корректный результат.

Сет Дарлинг (Seth Darling) с коллегами из Национальной Лаборатории Аргонны разработал компьютерную симуляцию, оценивающую стоимость электроэнергии, получаемой за счет переработки энергии солнечной, на основании таких переменных факторов, как погода, производительность солнечной батареи, стоимости ее обслуживания и уровня инфляции. Считается, что солнечная энергия по цене сравнима или даже дешевле энергии, получаемой традиционными методами, например за счет сжигания ископаемого топлива, однако при этом для правильного сравнения необходимо точное определение стоимости.

Рис. 1. Расчеты стоимости «солнечной» электроэнергии
для Бостона (сверху), Чикаго (посередине) и Сакраменто
(снизу) показывают, что наименьшая ее стоимость будет
наблюдаться для Сакраменто (6.9 центов за киловатт-час).
Голубая область на графиках указывает на стандартное
отклонение. (Рисунок из Energy Environ. Sci., 2011
DOI:10.1039/c0ee00698j).

Существующие методы оценки стоимости солнечной энергии обычно опираются на одиночные статичные параметры. В большинстве случаев расчеты делают на основании грубого прогноза числа солнечных дней, которые будут наблюдаться на этом участке местности, и степени уменьшения производительности солнечной панели со временем, однако такой способ оценки стоимости содержит большое количество допущений и полученные в результате его использования данные могут отличаться значительными ошибками.

Для проверки предлагаемого подхода и определить место, где получать электрическую энергию за счет переработки солнечного излучения исследователи из группы Дарлинга применили многопараметровый анализ для фотогальванических систем, расположенных в трех различных географических точках на территории США – Сакраменто, Чикаго и Бостона. Экстраполяция погодных условий, связанных с освещенностью местности на следующие 30 лет, была проделана на основании метеорологических наблюдений 1960–1990 годов. Исследователи также сравнили степень конверсии энергии, амортизацию оборудования, а также суммы обеспечения работы устройства, взятые с учетом инфляционного фактора. Взятые параметры были обработаны с помощью метода Монте-Карло (метод, основанный на получении большого числа реализаций стохастического (случайного) процесса, который формируется таким образом, чтобы его вероятностные характеристики совпадали с аналогичными величинами решаемой задачи), при этом оказалось, что одним из главных факторов, который определяет стоимость солнечной энергии, является не метеорология и не эффективность работы солнечной батареи, а дисконтная ставка (процентная ставка по кредитам, взимаемая Федеральной резервной системой США при предоставлении кредита банку – члену этой системы – аналог ставки рефинансирования для банковской системы РФ).

Поскольку, очевидно, что этот экономический фактор не может контролироваться человеком или организацией, которая захочет построить солнечную электростанцию, Дарлинг отмечает, что внедрение солнечной энергии таким образом должно лимитироваться экономическими решениями заинтересованных сторон (в первую очередь правительственных организаций), в силах которых минимизировать зависимость внедрения новых технологий от ситуации на мировых финансовых рынках.

В соответствии с результатами расчетов исследователей из группы Дарлинга, географический фактор и количество солнечных дней является лишь вторым фактором, определяющим стоимость солнечной энергии.