Надо отметить, что в большинстве стран, которые сегодня развивают нВИЭ, нет дефицита электроэнергии. Энергопотребление не растет в США, снижается в развитых европейских странах. Исключением из этого правила является Индия. Таким образом, развитие ВИЭ – не вопрос ликвидации или минимизации дефицита электроэнергии. Речь скорее идет об идеологическом, нежели экономическом, мотивированном изменении структуры генерации (как это происходит с Западной Европой), или ее диверсификации в стремлении минимизировать геополитические риски (как это происходит с остальным миром).
Технико-экономические особенности солнечной и ветровой энергетики во многом схожи. Рассмотрим их преимущества и недостатки.
● Возможность повсеместного использования. Хотя КИУМ данных энергетических установок будет существенно зависеть от расположения электростанции. Средняя скорость и повторяемость ветров, а также прозрачность атмосферы, продолжительность светового дня и интенсивность солнечных лучей географически детерминированы.
● Бесплатность, возобновляемость и неисчерпаемость первичного источника энергии.
● Простота и дешевизна эксплуатации и технического обслуживания.
● Безопасность и экологичность, основанная на отсутствии выбросов в атмосферу и потребления кислорода.
● Минимизация сетевых потерь, благодаря децентрализации генерирующих мощностей и сокращению расстояния между производителем и потребителем энергии. Данный вид генерации может быть использован как основной при наличии резервного в удаленных районах за пределами централизованных энергосистем.
● Привлекательность для частных инвесторов. Домохозяйства, подключенные к сети, могут выступать не только потребителями, но и производителями электроэнергии, реализуя ее в сеть.
● Выполнение роли драйвера высокотехнологичного экономического роста.
● Нестабильность объема производства энергии и невозможность оперативно реагировать на изменения потребления в энергосистеме. Как следствие, полноценная эксплуатация возможна только в сочетании с резервирующими устройствами (ГАЭС, мощными аккумуляторными батареями и т. п.) или в качестве дополняющей генерации к другой, более стабильной.
● Сравнительно низкий КИУМ, особенно у солнечных электростанций (СЭС), из-за ограниченного внешними условиями времени работы.
● Высокие инвестиционные затраты в расчете на кВт·ч полученной энергии. Стоимость производства, монтажа и конечной утилизации энергетических установок и аккумуляторов компенсируется «бесплатностью» первичной энергии только на длительном временном отрезке. Срок окупаемости СЭС составляет около 15 лет – это половина ее расчетного срока службы.
● Высокая уязвимость перед природными катаклизмами.
● Создание помех для воздушного сообщения (малой авиации) и распространения радиоволн.
● Снижение эффективности фотоэлектрических элементов при нагревании поверхности батареи и в процессе эксплуатации. Расчетный срок службы фотоэлектрического элемента не превышает 30 лет.
● Косвенное негативное воздействие на окружающую среду:
1. Сравнительно низкая плотность энергии на единицу площади приводит к изъятию из оборота значительных земельных ресурсов. Это не так существенно, когда речь идет о прибрежных акваториях и пустынях, но должно учитываться при размещении на пригодных для возделывания землях.
2. Сильное шумовое загрязнение и низкочастотные (инфразвуковые) колебания как побочный результат деятельности ветроэлектростанций (ВЭС).
3. Массовая гибель птиц в результате столкновений с лопастями ВЭС, особенно на путях сезонных миграций.
4. Невозможность полной утилизации отработавших лопастей и солнечных батарей. По некоторым оценкам, к 2050 г. в мире может накопиться до 80 млн т отработавших свой ресурс солнечных батарей. В процессе горения такого «электронного мусора» в атмосферу выделяются вредные вещества, провоцирующие онкологические и легочные заболевания. В ЕС и Японии задача по субсидированию переработки отслуживших свой срок солнечных батарей возложена на их производителей. В Китае и Индии вышедшие из строя фотоэлементы просто отправляются в утиль. Актуальность данной проблемы будет только возрастать, особенно с учетом наращивания производства солнечных батарей и того факта, что срок эксплуатации изделий, выпущенных в годы, когда зеленая повестка еще только входила в моду, уже подходит к концу.