Общее мировое потребление энергии за период с 1990 по 2007 увеличилось на 40%. Согласно прогнозам, с 2007 г. по 2035 г. рост энергопотребления увеличится еще на половину до 739 БТЕ (британских тепловых единиц, 10005). Объем рынка солнечной энергетики с 2008 по 2018 гг. увеличится более чем в 2,5 раза, а мощность вырастет более чем в 5 раз. В России объем инвестиций в электроэнергетику до 2030 г. составит 572-888 млрд. долл. в ценах 2007 г. Общее мировое потребление энергии в 2007 г. составило 495 квадриллионов БТЕ.
Рис. 1 Ключевые факторы роста потребления и роста цен на энергию
Основными потребителями электроэнергии являются США, Китай, Россия и Индия. На долю США в мировой энергетике приходится пятая часть от общего энергопотребления — 21%, доля Китая — 16%, России — 6%, Индии — 5%. Прогнозируется, что в будущем состав лидеров существенно не изменится.
Также тенденцию к развитию альтернативных источников энергии формируют международные соглашения и акты; так среди основных целей развития тысячелетия ООН — обеспечение экологической устойчивости. Задачи: включить принципы экологически рационального развития в национальные стратегии и программы, обратить вспять процесс утраты природных ресурсов. Пути решения задач по предотвращению изменения климата:
- Снижение выбросов СО2,
- Сохранение экологии, лесных массивов,
- Повышение энергоэффективности.
По данным аналитиков, объем рынка основных технологий альтернативной энергетики в 2018 году, по сравнению с 2008 г., увеличится почти в 3 раза (при этом рост составит 64%). Рост рынка солнечной энергетики составит 63%, ветровой — 63%, биотоплива — 67%.
Рис. 2. Динамика и прогноз развития основных технологий альтернативной энергетики до 2018 г., МВт
На рынке альтернативной энергетики доминируют компании из США, Европы, Китая и Японии большей частью из-за того, что правительства этих стран оказали серьезную поддержку индустрии. Таким образом, будущее возобновляемой энергетики всецело зависит от сильной государственной поддержки — это льготные тарифы, налоговые льготы, квоты на доли рынка.
По оценкам EIA, государственная поддержка возобновляемой энергетики и биотоплива в 2009 году в мире в сумме составила $57 млрд., из которых $37 млрд. ушли на разработки. К 2035 году суммарная поддержка вырастет до $205 млрд. (в ценах 2009 г.) или 0,17% мирового ВВП, из них 63% — на возобновляемую энергетику и 37% — на биотоплива.
Правительственная поддержка в развитие возобновляемой энергетики может быть оправдана экономическими выгодами в долгосрочном периоде, энергетической безопасностью и экологическими выгодами, которую могут принести возобновляемые источники энергии (ВИЭ), при этом акцент должен быть сделан на экономической эффективности механизмов поддержки.
Мировой финансовый кризис не сказался на поддержке отрасли. По данным DeutscheBankGroup, за период с июля 2008 г. по февраль 2009 г. во всем мире было принято около 250 законодательных актов и предписаний, посвященных глобальной проблеме изменения климата. Объем государственного финансирования за аналогичный период составил $200 млрд.
Характерные черты российской экономики — низкий технологический уровень и крайне расточительный образ жизни населения и бизнеса. Как следствие — высокая энерго- и ресурсозатратность. Основу современной энергетики России составляют:
- Тепловые электростанции 67%
- Гидроэлектростанции 15%
- Атомные электростанции 17%
- ВИЭ <1%
Структура энергопотребления в России в корне отличается от общей мировой структуры потребления. В России активно внедряются технологии Био ТЭС (62% против общемирового уровня в 12%) и Малых ГЭС (33%, против 6%). При этом почти совсем не развиваются направления ветро- и солнечной энергетики (рис. 3).
Рис. 3. Структура использования ВИЭ в России и в мире, %
Одним из направлений альтернативной энергетики является солнечная энергетика. Солнечная энергетика — отрасль, связанная с получением электрической и тепловой энергии из солнечного излучения. Фотовольтаика (PV) — электроэнергия, полученная от света.
Согласно мировым тенденциям, в среднем, с 2000 года ежегодная динамика прироста мощностей солнечных модулей составляет 37%, при этом в период, с 2006 по 2009 гг. этот показатель вырос более чем в три раза (рис. 4).
Рис. 4. Динамика суммарных установленных мощностей солнечных модулей по регионам мира, 2008-2009 гг., MW (Источник: EPIA, AS MARKETING)
Фототермальные (гелиотермальные) установки используются для получения тепловой энергии солнца.
Технологий производства солнечных фотоэлементов для солнечных батарей (СБ) на сегодняшний момент существует множество, но промышленных способов всего три группы:
- Поликристаллические кремниевые (c-Si multi)
- Монокристаллические кремниевые (c-Si mono)
- Тонкопленочные(Thin Film — TF, a-Si, ?-Si, CIGS, CdTe).
Другие технологии:
- С применением линз-концентраторов (HCPV)
- Наноструктурированные
- Каскадные фотоэлектрические преобразователи
Большинство компаний-производителей солнечных модулей расположены в Азии — Китай, Тайвань, Япония. В 2010 году 8 из 12 лидеров — китайские или тайваньские производители. Самый высокий объем поставок фотоэлементов в 3 квартале 2010 года — у JASolar. Самый высокий темп роста у крупного производителя ячеек из Тайваня MotechIndustries, чуть ниже — у JASolarи TrinaSolar.
По прогнозам EPIA, к 2013 г. рынок фотовольтаики достигнет 22 ГВт (по сценарию Политики поддержки), при этом среднегодовые темпы роста (CAGR) в 2008-2013 гг. составят 32%. По Умеренному сценарию, объем рынка в 2013 г. составит 12 ГВт (CAGR — 17%):
Наибольшую долю мирового рынка фотоэнергетики составляет рынок Европы — около 70% всех установленных мощностей (почти 16 ГВт на конец 2009 г.). По оценкам EPIA, сейчас в Европе свыше 3 миллионов домовладений получают электричество от солнечных модулей. К концу 2009 г. общий объем установленных солнечных мощностей в Европе вырос до 16 ГВт, а всего в мире — почти до 23 ГВт.
Экспорт из России составляют солнечные панели, собранные или не собранные в модули, на кремниевой основе, на монокремнии, а также кремниевые пластины. Основные страны, в которые экспортируется российская продукция — Германия и Чехия.
Структура же Импорта в Россию выглядит следующим образом:
Рис. 5 Структура импорта солнечных панелей в Россию за 9 месяцев 2010 года в разрезе по странам происхождения, % (Источник: EPIA, AS MARKETING)
Среди инвестиционных анонсированных проектов можно выделить программу развития возобновляемой энергетики в РФ — Инвестиционное подразделение Всемирного банка, Международная финансовая корпорация IFC. В декабре 2010 г. был анонсирован запуск программы стоимостью $150 млн.