Китайские ученые приручают солнце, чтобы отказаться от нефти и газа

Си Цзиньпин все ближе к «зеленой» революции в энергетике. Лидеру Китая помогают ученые, которые создают новейшие технологии альтернативной энергетики. Например, солнечные батареи из гибкого кремния. Из таких кремниевых батарей можно даже одежду шить.

Энергетическая революция в Китае позволит постепенно отказаться от минерального топлива — угля, а потом нефти и газа. Потребности растущей китайской экономики будут обеспечивать солнце и ветер.

Вместе с китайцами переворот готовят саудиты

Можно ли сгибать солнечные батареи? Еще недавно казалось, что нет. Но ученые из Академии наук Китая сделали невозможное — они сумели «вырастить» гибкий кремний. Вещество, из которых и делают солнечные батареи.

Для этого пришлось фактически «пересобрать» кристаллическую решетку кремния. Ученые за несколько месяцев в лаборатории повторили то, что природа создавала миллионы лет.

Работали вместе ученые из нескольких вузов и НИИ — из Шанхая, Пекина, Нанкина, Чанши. Причем вместе с китайцами работали исследователи из саудовской нефтяной компании Aramco.

Даже саудиты понимают, что время нефти неумолимо проходит. И нужно создавать новые энергетические технологии. У саудовской компании даже есть собственный НИИ в Пекине. Aramco каждый год финансирует более 100 исследовательских проектов по всему миру: например, по созданию газового топлива для гибридных автомобилей или улавливанию угарного (выхлопного) газа, который и приводит к парниковому эффекту.

«Минеральная» революция. Титан заменит кремний

Шанхайский институт микросистем Китайской академии наук еще в 2010 году учредил Центр новых энергетических технологий. Центр занимается исследованиями и разработками солнечных элементов на основе кремния. Шанхайские разработки уже нашли применение — даже на арктических и лунных станциях. В таких экстремальных условиях каждая частичка света важна — ее нужно уловить и преобразовать в энергию.

Потом китайские инженеры и озаботили тем, чтобы создать гибкие солнечные батареи. Выращенные в лаборатории кремниевые пластины толщиной 60 микрон можно складывать, как лист бумаги, и изгибать на 360 градусов.

Причем это не прототип. Уже скоро гибкие солнечные батареи можно будет выпускать в промышленных масштабах, говорит шанхайский профессор Ди Цзэнфэн. И ученые не намерены останавливаться.

Сейчас почти 90% всех солнечных батарей в мире делают на основе кремния. А вот группа профессора Хэ Чжубина из Южного университета науки и технологии создает революционно новый тип солнечных батарей — на основе минерала перовскита. Это титанат кальция, один из самых распространенных на Земле минералов. Поэтому такие батареи значительно дешевле в производстве, чем всем привычные кремниевые.

Эффективность солнечных батарей обычно не превышает 20%: именно столько солнечной энергии можно преобразовать в электричество. А вот профессор Хэ Чжубин добился казавшегося небывалым уровня 26%.

Не такая, кажется, большая разница? На самом деле за каждый «лишний» процент эффективности идет битва лучших умов планеты. Ученые уверены: через несколько лет солнечные батареи сможет преобразовывать половину, а то и больше света. И вот это будет по-настоящему революционным техническим решением.

Китайцы строят по Саяно-Шушенской ГЭС каждый месяц. Только солнечной

Развивать солнечную энергетику в Китае было бы невозможно без господдержки. Возглавив страну, Си Цзиньпин сразу же пообещал разработчикам солнечных батарей новые льготные тарифы.

В итоге в некоторых западных провинциях Китая солнечная энергия стала дешевле тепловой. А, например, в провинции Цинхай (она по китайским меркам не самая густонаселенная — всего 6 млн жителей) в отдельные дни вся потребляемая энергия вырабатывается за счет возобновляемых источников. И только в часы и дни пикового потребления кроме солнечных и ветровых электростанций «подключаются» тепловые.

Причем число желающих строить солнечные станции превзошло самые смелые планы китайского правительства. Размер госпрограммы даже пришлось урезать. В 2020 году Министерство финансов Китая сократило размер субсидий на солнечную энергетику с 3 до 1,5 млрд юаней.

Правда, потом размер госпрограммы все же увеличили: в 2021 году на солнечную энергетику правительство выделило почти 3,5 млрд юаней. Эти деньги распределили между 14 китайскими провинциями, но неравномерно. Львиную долю финансирования получает Внутренняя Монголия — это гигантская провинция, где быстрее всего строятся солнечные и ветровые станции.

Власти провинций распределяют деньги между всеми новыми проектами на публичных аукционах — чтобы не было и намека на коррупцию и предвзятость. Компании могут претендовать и на прямое госфинансирование (без торгов), но тогда размер субсидии будет минимальным.

Китай каждый год ставит рекорды. В прошлом году в строй ввели солнечных электростанций на 87 ГВт — а это в полтора раза больше, чем было даже в ковидном 2021 году. Считай, китайцы ежегодно строят по 10 Саяно-Шушенских ГЭС. Только вместо воды — солнце.