Теорія неймовірності

Фотопанелі в Сахарі

Фотоелектричні панелі — це пристрої, що перетворюють енергію сонячного світла на електрику. Сьогодні вони є найекологічнішим способом виробництва електроенергії, але їх не застосовують повсюдно. Одна з причин полягає в тім, що фотопанелі не надто ефективні. Найкращі серед них перетворюють на електрику лише десь 25 % від енергії світла, яке на них падає, а це означає, що для побудови сонячних станцій великої потужності потрібні значні площі. Друга причина пов’язана з мінливістю сонячної активності. На відміну від нафти, газу чи вугілля енергія сонця практично невичерпна, але вона не здатна забезпечувати безперервну генерацію електрики протягом доби. Сонячна електростанція не працює вночі й дуже погано працює за хмарної погоди, по суті, найінтенсивніше виробляючи енергію саме тоді, коли ми потребуємо її найменше. І то що далі на північ від екватора, то більші з цим проблеми.

Але що як встановити сонячні панелі там, де багато вільної площі, сонце опівдні висить просто над головою і майже не буває хмарних днів? Поставлена в Сахарі фотопанель площею один квадратний метр вироблятиме від 5 до 7 кіловат-годин електроенергії впродовж світлового дня, що втричі перевищує кількість енергії, яку генеруватиме така сама система на широті Києва. Знадобиться близько мільярда таких панелей, щоб забезпечити електроенергією всю Європу. Начебто багато, проте для розташування панелей вистачить якоїсь тисячі квадратних кілометрів. Це дорівнює площі Нью-Йорка та становить нікчемні 0,01 відсотка від площі Сахари. Сонячна електростанція, панелі якої займатимуть 10 тисяч квадратних кілометрів (а це площа Лівану й 0,1 відсотка від площі Сахари), генеруватиме приблизно 70 терават-годин енергії щодня, що забезпечить 100 % потреб людства в електриці. Наголосимо ще раз: ідеться про 0,1 відсотка від площі Сахари. Навіть з урахуванням невисокої ефективності фотопанелей світла, що надходить від Сонця, достатньо, щоб виробляти електроенергії на кілька порядків більше, ніж споживає людство. Забудувавши частину Сахари сонячними станціями, ми могли б надалі не перейматися викидами вуглекислого газу, не ламали б голову, куди подіти радіоактивні відходи з атомних станцій, не мучилися б із розробленням термоядерних реакторів. То чому ми їх не будуємо? Чому б не використати частину сонячного світла, яке так щедро ллється на Сахару, щоб забезпечити електрикою принаймні Європу?

Як завжди, не все так просто.

Перша проблема — як це все побудувати. Від початку нульових сонячні панелі подешевшали на 90 %, і це зробило їх одним із найдоступніших способів виробництва електроенергії, проте в Сахарі лише чотири дороги, що перетинають пустелю наскрізь із півночі на південь. Місця найпотужнішої інсоляції віддалені від доріг на сотні кілометрів. Для спорудження достатньої кількості сонячних станцій доведеться формувати всю інфраструктуру з нуля.

Друга проблема ще серйозніша. Навіть якщо вдасться забудувати панелями достатню площу, як транспортувати отриману електроенергію до Європи? Нинішні енергетичні лінії в Африці вкрай ненадійні, і є тільки дві високовольтні лінії, які сполучають Африку з європейською енергетичною системою. Вони тягнуться дном Гібралтарської протоки, з’єднуючи Іспанію та Марокко. Важко навіть уявити, яким грандіозним має бути масив ЛЕП, щоб передавати із Сахари до Європи терават-години електроенергії щодня. Це підвищить вартість і так недешевого проєкту, а також висуне логічне запитання: звідки взяти гроші на все? Станції, дороги, силові лінії, інфраструктура.

І це підводить до третьої проблеми. Погляньте на політичну карту Сахари. Судан, Чад, Лівія, Алжир, Нігер, Малі. У сучасному світі вони є одними з найнестабільніших суспільств, що, погодьтеся, не сприяє залученню інвесторів, готових вкластися в проєкт із вартістю десятки мільярдів доларів.

А ще треба згадати купу дрібних технічних проблем. Так, сонячне світло, яке не конвертується в електрику та не відбивається від панелі, перетворюється на тепло. Тобто сонячні панелі нагріваються, що знижує їхню ефективність. Не проблема, якщо сонячна станція стоїть у помірних широтах. Зате в Сахарі повітря над піском прогрівається до 80 °C, відповідно фотопанелі треба буде постійно охолоджувати. Це вимагатиме додаткової енергії для вентиляторів — тисяч і тисяч вентиляторів — чи проточної води. З останньою ж у Сахарі, як відомо, не дуже.

А ще — панелі необхідно тримати чистими. Хтось мусить очищати їх від наметеного піску. Із приватною установкою на кілька квадратних метрів клопіт невеликий. Раз на рік можна й почистити. Але чищення стає майже нездійсненним завданням, коли йдеться про панелі площею тисячі квадратних кілометрів.

Це не перекреслює можливість установлювати фотопанелі в Сахарі, просто вони, як і всюди у світі, розв’язуватимуть лише локальні енергетичні проблеми. Надпотужна сонячна електростанція, яка живитиме європейський континент, — енергетична утопія. І це черговий аргумент на доказ, що за масштабного виробництва електрики в атомних станцій поки немає альтернатив.