В работе X кубинского семинара по фотоэлектрической энергии, спонсируемого «Фондом инноваций и развития» Гаванского университета, участвовали около 280 специалистов из почти пятидесяти организаций Гаваны.
Один из пионеров фотоэлектрической энергетики Кубы — доктор наук, почетный профессор Гаванского университета Даниэль Столик Новогрод.
Оглавление
Предпосылки появления фотоэлектрической энергетики
Фотогальванический эффект, открытый в XIX веке, употребляется для выработки электричества из солнечного излучения. Изобретение транзистора в 1947 году сделало возможным применить его для выработки электроэнергии за счет значительного изменения его электропроводности под воздействием температуры, давления, излучения и введения других химических элементов.
Первые элементы фотоэлектрической энергии на лабораторном уровне были изготовлены из германия (металлоид углеродной группы). Позже их делали из других элементов. В 1954 году появился кремний (металлоидный химический элемент). Скоро он стал основным для этой цели.
Вначале цена фотогальванического элемента питания была высокой. Она превышала сто долларов США за ватт. Они стали применяться в первых космических спутниках, где проблемой было снабжение электроэнергией. С течением времени их цена начала постепенно уменьшаться. Сейчас она изменяется от от 18 до 35 центов США за ватт. Наряду с энергией ветра это самый дешевым из всех источников производства электроэнергии. Профессор Столик написал более ста статей, содержащих значительный вклад в национальное развитие этого возобновляемого источника.
Точно так же быстро росло производство фотогальванических установок во многих странах. В 2022 году была установлена мощность производства электроэнергии в 200 000 раз больше, чем в 1975 году.
Более 50 лет назад заместитель директора по научной работе Школы физики Гаванского университета Даниэль Столик Новогрод участвовал в курсе по зарождающимся солнечным элементам, который читали там в 1969 году физики из Италии и Франции. С этого момента он увлекся этой темой. В 1993 году он представил тогдашнему Министерству базовой промышленности стратегию развития фотоэлектрической энергетики в краткосрочной, среднесрочной и долгосрочной перспективе, содержащуюся в исследовании: «Когда единственная энергия Солнце». В этом документе он предсказал прирост фотоэлектрической энергетики с 2000 по 2010 год в среднем 25% в год. Но реальный рост достиг 35%.
Перспективы развития фотоэлектрической энергетики
Для изменения энергетической схемы на Кубе необходимо сочетание фотогальваники с источниками энергии, имеющими многообещающий потенциал. Это в основном энергия ветра и биомассы (биоэлектричество).
Сейчас киловатт-час (кВт/ч) фотоэлектрической электроэнергии значительно дешевле, выработанного из ископаемого топлива. Энергия Солнца бесплатна и ее хватит примерно на 4 миллиарда лет. Энергия, получаемая из нефти, угля и газа иссякнет через несколько сотен лет.
Фотогальваническая энергия может использоваться в оборудовании, потребляющем электроэнергию, от десятков, сотен до тысяч мегаватт (мВт).
Солнечное излучение преобразуется на месте. Его не нужно доставлять как ископаемое топливо, которое нужно перевозить кораблями, трубопроводами или автоцистернами.
Эта технология работает при комнатной температуре. Ископаемое топливо требует высокотемпературных котлов, охлаждения, турбин, смазочных материалов и других требований.
Одно из преимуществ фотоэлектрического источника — простота обслуживания. Он не вызывает шума. Энергопотребление генерирующей установки значительно меньше по сравнению с установкам по выработке электроэнергии из полезных ископаемых.
На Кубе среднегодовая солнечная радиация доходит до 1800 кВт/ч на квадратный метр с равномерным распределением по территории.
Сейчас в стране вырабатывают 240 МВт фотоэлектрической энергии. В Германии, которая получает значительно меньше солнечной радиации, эта цифра приближается к 60000 МВт. Основное препятствие увеличению количества фотоэлектрических установок — финансовая проблема из-за отсутствия свободно конвертируемой валюты.
Другие препятствия — высокая зависимость страны от импортируемого ископаемого топлива и низкое энергопотребление на душу населения.
В настоящее время снижение затрат и повышение эффективности модулей фотоэлектрических солнечных систем являются двумя главными причинами, оправдывающими расширение их применения на Кубе
