Япония делает ставку на инновационные сверхтонкие и гибкие солнечные панели, стремясь ускорить переход к чистой энергии и ослабить влияние Китая в мировой солнечной отрасли, пишет France 24.
Перовскитные панели, отличающиеся гибкостью и малым весом, идеально подходят для гористой местности
Японии. В отличие от традиционных солнечных ферм, они не требуют больших ровных площадок. К тому же в производстве важнейшего компонента таких панелей — йода —
Японию обходит лишь
Чили.
Тем не менее у новой технологии есть свои недостатки: перовскитные панели содержат токсичный свинец, а по эффективности и сроку службы пока уступают кремниевым аналогам.
Но так как в стране поставлена цель - достичь углеродной нейтральности к 2050 году и сократить зависимость от китайских разработок, перовскитные элементы, по словам министра промышленности Ёдзи Муто, становятся для Японии «главным козырем для одновременного продвижения декарбонизации и укрепления промышленной конкурентоспособности».
«Мы обязаны внедрить эту технологию в повседневную жизнь во что бы то ни стало», — подчеркнул он.
Чтобы стимулировать развитие отрасли, правительство предоставляет крупные субсидии. В частности, компания
Sekisui Chemical получила 157 миллиардов иен (около 1 миллиарда долларов) на строительство завода, который к 2027 году должен выпускать перовскитные панели суммарной мощностью 100 мегаватт — этого достаточно для обеспечения электроэнергией примерно 30 тысяч домохозяйств.
В долгосрочной перспективе Япония намерена установить такое количество перовскитных панелей, которое позволит вырабатывать до 20 гигаватт электроэнергии к 2040 году — сопоставимо с мощностью около 20 атомных энергоблоков.
Этот шаг станет важным вкладом в достижение амбициозной цели: обеспечить до 50 % внутреннего спроса на электроэнергию за счёт возобновляемых источников к 2040 году.
ПРОБИТЬ КРЕМНИЕВЫЙ БАРЬЕР
Япония планирует, что к 2040 году солнечная энергия — как на основе перовскита, так и кремния — будет покрывать до 29 % внутреннего спроса на электроэнергию. Для сравнения: в 2023 году этот показатель составлял всего 9,8 %.
«Чтобы нарастить долю возобновляемых источников и достичь углеродной нейтральности, нам придётся использовать весь технологический арсенал», — говорит профессор
Токийского университета Хироси Сэгава, специалист по передовым солнечным технологиям.
Он подчёркивает, что перовскитные панели можно производить внутри страны на всех этапах — от добычи сырья до монтажа, что укрепит как энергетическую, так и экономическую безопасность.
В Токио хорошо помнят уроки прошлого: в начале 2000-х японские производители занимали почти половину мирового рынка кремниевых солнечных панелей, но со временем утратили лидерство. И сейчас власти не хотят повторять эту ошибку.
Сегодня более 80 % глобальной цепочки поставок солнечных панелей контролирует
Китай — от добычи сырья до сборки готовых модулей.
Классические кремниевые панели производятся из тонких пластин, которые помещаются между слоями закалённого стекла и металлического каркаса — в результате получаются тяжёлые и жёсткие конструкции.
Перовскитные панели, напротив, изготавливаются с помощью печати или распыления на плёнку или стеклянную подложку активных компонентов, таких как йод и свинец. Панели могут быть всего миллиметр толщиной и в десять раз легче кремниевых аналогов.
Их гибкость открывает новые возможности: перовскит легко монтировать на неровные или изогнутые поверхности — особенно актуально для Японии, где 70 % территории приходится на горные районы.
ЭНЕРГИЯ ТАМ, ГДЕ ОНА НУЖНА
Перовскитные панели уже находят применение в ряде проектов. Так, в
Токио их устанавливают на строящемся 46-этажном здании, сдача которого запланирована на 2028 год.
Власти города
Фукуока на юго-западе
Японии намерены оснастить перовскитными панелями крышу крытого бейсбольного стадиона.
Корпорация
Panasonic разрабатывает технологию интеграции перовскита в оконные стёкла.
«А что, если бы все эти окна вырабатывали электричество?» — рассуждает
Юкихиро Канэко, руководитель отдела разработки перовскитных солнечных панелей в
Panasonic, показывая на стеклянные высотки рядом с офисом компании в
Токио.
По его словам, это позволило бы генерировать энергию непосредственно в местах её потребления и снизить нагрузку на общенациональную энергосеть.
Несмотря на энтузиазм, до массового производства технологии ещё далеко. Пока что перовскитные панели менее эффективны, чем кремниевые, и служат в среднем около 10 лет — в то время как срок эксплуатации традиционных панелей достигает 30 лет.
Кроме того, панели содержат токсичный свинец, что требует особых условий утилизации.
Тем не менее развитие идёт стремительно: некоторые прототипы уже близки по мощности к кремниевым, а ожидаемый срок службы может увеличиться до 20 лет в ближайшие годы.
По оценке профессора
Сэгава, к 2040 году
Япония сможет довести установленную мощность перовскитных панелей до 40 гигаватт. Более того, эта технология ускорит переход к зелёной энергетике и в других странах.
«Не стоит противопоставлять кремний и перовскит. Важно использовать каждую возможность, чтобы максимально раскрыть потенциал возобновляемых источников энергии, — подчёркивает он. —
Если Японии удастся продемонстрировать жизнеспособную модель, её смогут применить и другие».
Перевод Марии Седневой
Иллюстрация: «За рубежом», Midjourney