Когда речь идет об установке крупных солнечных электростанций, важно правильно выбрать их местоположение. Чтобы оно было идеальным, нужно учитывать определенные и общие для всех случаев факторы: обилие солнечного света, отсутствие затенения, большое свободное пространство и возможность строительства там гелиоэлектростанции. Ведь очевидно, что появление гигантской солнечной фермы трудно представить в центре большого мегаполиса – на Манхеттэне, в Токио или Париже, где цены на недвижимость одни из самых высоких в мире. Поэтому наличие огромных открытых пространств в Антарктике, среднегодовые показатели постоянства солнечного света на протяжении полугода и тысячи квадратных километров свободных земельных пространств, не являющихся чьей-то частной собственностью, теоретически делают эту область перспективным местом в будущем для размещения больших солнечных установок, поддерживаемых государственными институциями.
Оптимисты считают, что однажды Антарктика, принявшая на своих пространствах большую солнечную ферму, продемонстрирует как инновационные возможности технологий, так и способность человечества по—новому использовать самый южный континент. Однако сегодня на пути внедрения здесь солнечных технологий существует множество препятствий, которые вполне могут остаться неизменными на протяжении ближайших лет и даже десятилетий. Некоторые нынешние барьеры обусловлены недостаточным уровнем развития технологий, тогда как причина других – политика и международное соперничество, которые могут помешать научному прогрессу.
Конечно, перспектива рассматривать Антарктику как площадку для размещения гигантской гелиоустановки – смелое решение. Но сама природа самого южного континента и любое взаимодействие человека с ним всегда требовали смелости, а также пионерской готовности и решительности. Именно в таком ключе столь невероятную на первый взгляд идею нужно рассматривать критически, и в свою очередь, ответить на вопрос: действительно ли возможно масштабное производство солнечной энергии в Антарктиде или же это несбыточная мечта?
Оглавление
- Антарктика в международной системе
- История развития солнечной энергетики в Антарктике
- Длина и глубина установки
- Умный план по установке
- Территориальные споры
- Энергетическое будущее Антарктики: выбор между старыми и новыми источниками энергии?
Антарктика в международной системе
Рассматривая данный вопрос сегодня, нужно учитывать некоторые события прошлого. В 1959 году после многолетних переговоров 12 стран подписали Договор об Антарктике. Этот документ стал настоящим успехом для общественности, позволив предотвратить потенциальные территориальные претензии в будущем и ограничив использование Антарктики научными целями. Но как мы увидим ниже, в течение нескольких десятилетий в геополитическом положении Антарктики может произойти колоссальный сейсмический сдвиг.
Между тем, мировой спрос на солнечные и энергетические ресурсы в целом только возрастет. И в этом ключе потенциал Антарктики может существенно повлиять на будущее международной политики как в лучшую, так и в худшую сторону.
История развития солнечной энергетики в Антарктике
Несмотря на то, что в Антарктике нет постоянного населения, здесь всегда находится от 1000 до 5000 человек в зависимости от времени года. Эти маленькие сообщества активно занимались развитием солнечной энергетики в Антарктике в течение последних лет.
Начиная с 2009 года, бельгийская исследовательская антарктическая станция «Princess Elisabeth» работает исключительно на возобновляемых источниках энергии. Компания Kyocera Fineceramics GmbH предоставила станции 408 солнечных панелей, обеспечивающих общую выработку около 52,72 кВт/ч с годовой мощностью около 45,7 МВтч/год. В совокупности это составило примерно одну треть от общей потребности станции в электроэнергии, оставшаяся же часть обеспечивается энергией ветра.
На австралийской исследовательской станции Casey в течение 2019 года было подключено более 100 солнечных панелей, что сегодня делает ее одной из крупнейших солнечных установок в Антарктике. Благодаря этому на станции смогли сократить использование дизельного топлива для генераторов.
По словам Ниши Харрис, медиа-менеджера и представителя Австралийского антарктического департамента Министерства сельского хозяйства, водных ресурсов и окружающей среды Австралии, гелиоустановка на станции Casey сама по себе является достижением и потенциальной ступенькой для развития этого направления в будущем.
«Мы очень довольны тем, что смогли установить солнечную ферму Casey. Она используется уже более 12 месяцев, и панели очень помогли уменьшить количество генераторов в солнечное время», – рассказала миссис Харрис в интервью «Solar Magazine».
«Заглядывая вперед, мы активно рассматриваем вопрос о внедрении систем хранения аккумуляторов и сейчас приступаем к оценке того, насколько жизнеспособными будут крупномасштабные фотоэлектрические массивы для летних антарктических объектов, таких как аэродром Wilkins. Проблемой для этих мест являются огромная площадь, необходимая для установки солнечных панелей и большой диапазон угла падения солнечных лучей в этих широтах, но мы настроены оптимистично и надеемся, что все получится».
Несмотря на то, что существование солнечной энергетики в Антарктике и ее использование (временными) жителями является бесспорным достижением, обширное пространство и много месяцев постоянного солнечного света дают поле прогнозам футурологов. Последние с интересом наблюдают за появлением гелиоустановок на этом континенте, размышляя над тем, что может произойти в будущем, если гигантская солнечная ферма послужит сообществу, расположенному за пределами Антарктики. Правда говорить о реалистичности таких предположений сложно, учитывая экстремальные условия и необходимость преодолевать связанные с ними трудности. И ключевым фактором является прокладка кабелей.
Длина и глубина установки
Несмотря на то, что развитие технологий практически повсюду в мире стало возможным благодаря подводным кабелям, в течение многих лет Антарктика была единственным местом на земном шаре, где не могли воплотить это решение из-за ряда препятствий. Задача здесь была двоякой. Исследователи, временно проживающие на этом материке, должны были обходиться спутниковым интернетом, имеющим низкую скорость и недостаточную стабильность. А чтобы сделать связь более надежной, требуются оптоволоконные кабели. Сложность заключается в затратах и логистике – кабели должны выдерживать 50-градусный мороз, а их прокладка в экстремальных условиях непростое и дорогостоящее дело. Проблема преодоления этих трудностей стала сдерживающим фактором в прогрессе телекоммуникаций в Антарктике.
Это реальность, с которой столкнутся все, кто хотел бы создать масштабную гелиостанцию в Антарктике, цель которой – генерирование электроэнергии и ее поставки на другие континенты. Конечно, никто не может предвидеть все грядущие достижения в сфере технологий и те инновации, которые предопределят будущее. Однако, даже если не брать в расчет сложные климатические условия Антарктики, ее удаленность от других материков, нынешняя мощность солнечных технологий также является непростой проблемой, которая требует решения.
Вот почему планы Сингапурской энергетической компании SunCable в этом направлении заслуживают внимания. Согласно их проекту, огромная солнечная ферма, построенная в Теннант-Крик на Северной территории в Австралии, будет экспортировать солнечную энергию в Сингапур через подводный кабель длиной 3800 км.
Если данный проект спустя несколько лет продемонстрирует миру свою эффективность и окажется успешным, это, несомненно, подтолкнет страны к партнерству в других солнечных проектах, включая те, которые простираются на большие расстояния. Но даже несмотря на то, что кратчайшее расстояние между Антарктикой и ее ближайшим соседним континентом – Южной Америкой – составляет всего около 1000 км (в зависимости от того, измеряете ли вы расстояние от самых северных островов Антарктиды или от ее материковой части, начинающейся южнее), расстояние между другими островами и материками – Хобартом, Тасманией и ближайшей станцией Австралии Casey – составляет уже 3443 км.
Любой подземный кабель, который может соединить Антарктику и другие континенты, будет нуждаться в резервном дублировании, а любой отказ в работе кабеля потребует много времени и затрат для исправления сбоя, особенно если это произойдет на удаленном участке линии связи.
Умный план по установке
Перспективы развития солнечной энергетики в Антарктике требуют не только изучить прошлое, но и заглянуть в будущее. Ведь хотя человечество сегодня еще не получило ховерборды из «Назад в будущее» или летающие автомобили из мультфильма «Джетсоны», все же мы быстро продвигаемся в области робототехники и искусственного интеллекта (ИИ).
Действительно, такие фирмы, как немецкие PV Kraftwerk и Gehrlicher, уже добились значительных успехов в использовании роботов в солнечных установках. Если Антарктика когда-нибудь станет хозяйкой крупного солнечного проекта, совсем необязательно, что для участия и работы в нем потребуется большая команда людей. Развитие технологий в сочетании с другими достижениями в области искусственного интеллекта поможет снизить затраты, ускорить время производства, повысить производительность и увеличить шансы выполнения подобного проекта, реализуемого одной или несколькими странами-партнерами
Тем не менее, нужно учитывать, что в соответствии с действующим Договором об Антарктике данный документ не дает той или иной нации права претендовать на землю напрямую, а ранее выдвинутые территориальные претензии сегодня приостановлены. Но чтобы обсуждать потенциальное развитие солнечных технологий в Антарктике, нужно учитывать, что самый южный континент имеет неясное политическое будущее, особенно в контексте 2048 года.
Территориальные споры
В 2048 году действующий Договор об Антарктике, который приостановил территориальные претензии и сдерживал милитаризацию, можно будет изменить. На данном этапе, даже если не брать в расчет серьезную нагрузку на государства, связанную сегодня коронавирусом, и при возможности изменить договор хоть завтра, вряд ли все страны ринутся сюда завоевывать новые территории.
Это связано не в последнюю очередь с тем, что хоть Антарктика и обладает огромным потенциалом полезных ископаемых и ресурсов – по некоторым оценкам, на континенте может содержаться до 200 миллиардов баррелей нефти, – в настоящее время стоимость их добычи и транспортировки будет многократно выше, чем возможность добывать их в других доступных людям местах. Но в 2048 году все может измениться, мир, несомненно, станет другим.
Кроме обычных территориальных претензий относительно того, какой флаг развевается над континентом, могут возникнуть и другие споры. Хотя «зеленая» энергетика будет играть все большую роль, переходный период к ней будет сопровождаться множеством потенциальных конфликтов, связанных с ограниченностью запасов природных ресурсов, в частности, топливных полезных ископаемых. Вот почему даже скептикам, сомневающимся относительно возможности спора вокруг Антарктиды, скорее всего придется согласиться с серьезной проблемой, которая может возникнуть на Крайнем Севере.
Прогнозы показывают, что в Арктике залежи нефти составляют до 90 миллиардов баррелей. Несмотря на существование там договора, аналогичного Договору об Антарктике и ограничивающего возможности многих стран участвовать в территориальных конфликтах, там уже проводились некоторые локальные нефтяные операции. Например, разведывательные работы компании Shell, которые прекратились в 2015 году из-за высокой затратности, сложности поисковых работ в суровых климатических условиях, а также давления общественности.
Учитывая близость многих крупных нефтедобывающих стран к Арктике, можно ожидать, что обострение напряженности вокруг энергетических ресурсов на Северном полюсе может начаться раньше, чем на Южном. Огорчает то, что в сегодняшних реалиях перспективы солнечной энергетики как в Арктике, так и в Антарктике недооцениваются, и это может замедлить развитие этих процессов в будущем.
Энергетическое будущее Антарктики: выбор между старыми или новыми источниками энергии?
Если заглянуть на десятки лет вперед, представляется, что наибольшими препятствиями в развитии солнечной энергетики в Антарктике могут стать не столько технологические ограничения, как амбиции человечества. И нужно учитывать, что 2048 год «не за горами»: ведь то, что для человеческой жизни кажется большим периодом, для истории лишь мгновение. Тем более, когда речь идет об истории наций, вовлеченных в территориальные споры и жаждущих заполучить доступ к жизненно необходимым ресурсам.
Несомненно, всеми сторонами будут приложены серьезные усилия для продолжения действия договоренностей о демилитаризации Антарктики, но все понимают, что мир в 2048 году будет сильно отличаться от существующих сегодня реалий. В преддверии этой даты, вероятно, возрастет напряженность вокруг Антарктиды, что, в свою очередь, может сдерживать потенциал роста и развития гелиоэнергетики на самом южном континенте.
Однако уже в этом десятилетии можно было бы начать серьезный разговор о будущем Антарктики не как территории агрессии или распрей, а как места исследований и разработок в области возобновляемых источников энергии в будущем, которое по-прежнему сможет приносить пользу международному сообществу.
Хотя в настоящее время мы достаточно далеки от масштабного использования солнечной энергии в Антарктике, но, возможно, будущее нам подскажет известная поговорка «голь на выдумки хитра» или ее английский вариант «нужда – мать изобретений». Наверняка быстрое развитие гелиотехнологий, свободная от военных действий природа Антарктики и ожидаемый рост потребностей в ресурсах в ближайшие годы ускорят научно-технический прогресс в этом направлении, заложив фундамент будущих масштабных проектов солнечной энергетики в Антарктике. Конечно, вряд ли это произойдет через 1 год и, вероятно, даже не через 10 лет, но, возможно, через 50? Или через 100?
Для тех из нас, кто надеется на продолжение мирного использования Антарктиды, независимо от того, как будут развиваться события после 2048 года, сегодня важно дальнейшее продолжение исследований потенциального использования самого южного континента в качестве центра возобновляемой энергии. Ведь широкое проникновение возобновляемой энергии в разные сферы жизнедеятельности человека поможет уравновесить (или даже полностью прекратить) стремление любой нации претендовать на эту территорию ради поисков и добычи полезных ископаемых. Такой подход даст возможность и дальше развивать Антарктиду как исследовательский центр по возобновляемым источникам энергии, который, возможно, однажды станет самостоятельным источником альтернативной энергетики.
перевод: https://solarmagazine.com/antarctica-solar-hub-possible-or-pipe-dream/