Калі-то сонечныя батарэі былі занадта дарагімі, каб стаць асноўнымі. Яны часцей сустракаюцца на касмічных станцыях, спадарожніках і калькулятарах, чым на дахах звычайных сямейных дамоў.

Хоць сонечныя батарэі па-ранейшаму не з'яўляюцца шырока распаўсюджанымі, яны нязменна перамагаюць людзей, якія прызнаюць фінансавыя і экалагічныя перавагі інвестыцый у аднаўляльную энергію. Штогадовая ўстаноўка сонечных батарэй у ЗША вырасла з 852 мегават у 2010 годзе да 15007 мегават у 2016 годзе, паведамляюць Асацыяцыя вытворчасці сонечнай энергетыкі і GTM Research.

Падзенне коштаў на сонечныя батарэі адыграла галоўную ролю ў гэтым росце.

З 2010 года сярэдняя аптовая цана на сонечныя батарэі складае 80 працэнтаў да 0,35 долара за ват, кажа Х'ю Бромлі, аналітык Bloomberg New Energy Finance.

Гісторыя гэтага зніжэння напоўнена амбіцыйнымі прадпрымальнікамі, якія пажартавалі развіваць недарагія тэхналогіі і інтэнсіўную канкурэнцыю, што прывяло да міжнародных гандлёвых спрэчак і дзесяткаў банкруцтваў. У той жа час, няправільныя стаўкі інвестараў прыносяць нулявую прыбытковасць мільярд долараў інвестыцый.

Дзякуючы гэтым зменам з'явілася прамысловасць, якая ператварыла сонечныя батарэі ў тавар, выраблены на буйных заводах.

"Асноўная прычына, па якой сёння ў нас нізкія цэны, заключаецца ў тым, што раздробленая прамысловасць аб'ядналася вакол адзінай тэхнікі", - кажа Бромлі. "Гэтая тэхналогія вырабляецца сотнямі фірмаў па ўсім свеце, таму яны могуць скарыстацца адной эканомікай ад маштабу і інвестыцый у НДДКР".

Tech Race

Сэрца выйгрышнай сонечнай тэхналогіі пабудавана на крамянёвым мінерале, які таксама выкарыстоўваецца для вырабу мікрасхем, якія працуюць на кампутарах, сотавых тэлефонах і іншым электронным абсталяванні. Паколькі крэмній багаты і танны - ён знаходзіцца ў пяску - ён стаў дамінаваць на рынку сонечнай энергіі.

Хоць іншыя матэрыялы, такія як селен, першапачаткова выкарыстоўваліся ў лабараторыях для стварэння сонечных батарэй, першы сонечны элемент, які змог вырабляць дастатковую колькасць электраэнергіі для практычнага выкарыстання, матэрыялізаваўся ў Bell Labs у 1954 годзе. У 1950-я і 1960-я гады пры падтрымцы такіх дзяржаўных устаноў як у НАСА, сонечныя батарэі ў асноўным ствараліся для харчавання спадарожнікаў.

У 1970-я гады Exxon дапамагаў прасоўваць сонечныя батарэі па-за сеткай, выкарыстоўваючы іх для запуску агнёў і рагоў на марскіх нафтавых буровых устаноўках. Сонечная энергія пачала кіраваць абсталяваннем, напрыклад, маякамі і чыгуначнымі пераездамі. У той жа дзесяцігоддзе нафтавы крызіс зрабіў сонечную энергію больш прывабнай, што прыцягнула больш дзяржаўнага і прыватнага фінансавання для распрацоўкі і продажу сонечных батарэй. Першая сонечная электрастанцыя на адзін мегават была пабудавана ў Каліфорніі ў 1982 годзе Arco Solar.

Нафта зноў стала таннай у 1980-х гадах, што стала часовым тармазам росту сонечнага рынку. Аднак даследаванні па паляпшэнню здольнасці сонечных элементаў пераўтвараць сонечнае святло ў электрычнасць не спыняюцца, асабліва ў акадэмічных лабараторыях. Але спажыўцы, напэўна, былі сведкамі працы сонечных элементаў пры працы ў калькулятарах, хадавым абсталяванні альбо цэлых дамах у месцах, не падключаных да электрычнай сеткі.

Пераход да 2000-х, калі пераломны момант прыйшоў, калі Каліфорнія перажыла шэраг адключэнняў пасля таго, як гандляры энергіяй маніпулявалі рынкам, каб стварыць дэфіцыт электраэнергіі і завысіць цэны на электраэнергію, а федэральны ўрад стварыў падатковыя крэдыты і іншыя стымулы для прасоўвання аднаўляльных крыніц энергіі.

Прыблізна ў 2004 годзе сонечны рынак пачаў награвацца ў Германіі, а потым і ў іншых месцах, у тым ліку ў ЗША. Гэта пачало канкурэнцыю крэмнію паміж новымі вытворцамі сонечных панэляў і кампаніямі з чыпамі. Вынік: дэфіцыт крэмнію, які доўжыўся некалькі гадоў. У адзін момант цана запатрабаванага матэрыялу, якая набілася ад 200 долараў за кілаграм у 2007 годзе да 500 долараў за кілаграм у наступным годзе.

Падарожная цана на крэмній уяўляла сабой вялікую магчымасць для інвестараў венчурнага капіталу, якія пералічылі мільярды долараў у новыя тэхналагічныя кампаніі, каб распрацаваць больш танныя альтэрнатывы для вырабу сонечных батарэй. Гэты штуршок здараўся ва ўсім свеце, але Сіліконавая даліна, у прыватнасці, стала цэнтрам для стартап-кампаній, наводненых грашыма і пад кіраўніцтвам кіраўнікоў, якія ўкладвалі ідэалізм у свае місіі. Яны імкнуліся зарабіць грошы і зрабіць нешта добрае для планеты.

Некаторыя стартапы Сіліконавай даліны ў той час уключалі Nanosolar, SoloPower і AVA Solar. У 2010 годзе SoloPower і AVA Solar сабралі больш за 100 мільёнаў долараў, а Nanosolar заняў 300 мільёнаў долараў. Некаторыя з найбуйнейшых фірмаў венчурнага капіталу перакладалі грошы на сонечную энергію, у тым ліку Benchmark Capital, Mohr Davidow Ventures, Kleiner Perkins Caufield & Byers, Rockport Capital і New Enterprise Associates.

Урад ЗША таксама аказаў вялікую падтрымку сонечным кампаніям у рамках сваіх больш шырокіх намаганняў па стымуляванні росту працоўных месцаў і прасоўванню нізкавугляродных тэхналогій. Створана праграма па выдачы грантаў на даследаванні і гарантыі пазыкі, каб дапамагчы сонечным кампаніям забяспечыць крэдыты на будаўніцтва заводаў для сонечных батарэй і сонечных электрастанцый.

Шмат у каго з гэтых прыезджых было агульнае - выкарыстанне новых матэрыялаў для стварэння сонечных элементаў з "тонкай плёнкай", так званых, таму што матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца, утвараюць больш тонкія клеткі, чым тое, што можа дасягнуць крэмній. Яны выкарыстоўвалі такія матэрыялы, як тэлурыд кадмію альбо мелен-індый-галіній-селенід.

Між тым, іншыя стартап-кампаніі даследавалі вельмі розныя сонечныя тэхналогіі, у тым ліку выкарыстанне люстэркаў для канцэнтрацыі сонечнага святла на сонечных батарэях для павышэння вытворчасці электраэнергіі.

Але адбыліся дзве рэчы, якія дапамаглі разбурыць мары гэтых прадпрымальнікаў і інвестараў. Вытворцы крэмнія пашырылі вытворчасць, спынілі дэфіцыт і значна знізілі цану на крэмній, перш чым многія стартапы з сонечных тэхналогій прыдумалі, як танна вырабіць свае тэхналогіі. Акрамя гэтага, сусветны фінансавы крызіс скалануў малады рынак сонечнай энергіі.

Да 2012 года дзясяткі кампаній падалі ў банкруцтва альбо прадалі за капейкі.

Вялікі аварый

Рынак сонечнай энергіі ў ЗША толькі пачынаўся 10 гадоў таму, калі крызіс на фінансавым рынку, які адзначыўся банкруцтвам Lehman Brothers у 2008 годзе, змяніў дынаміку сусветнай сонечнай прамысловасці, лічыць Бромлі.

SolFocus, які выйшаў з бізнэсу, распрацаваў сістэму, якая выкарыстоўвала выгнутыя люстэркі для канцэнтрацыі сонечнага святла на сонечных батарэях. На здымку: Уцылія Ван

У свой час кітайскія кампаніі праносілі апошнія нямецкія, японскія і амерыканскія фірмы па пашырэнні вытворчых ліній для вырабу крамянёвых сонечных батарэй. Неўзабаве яны ўвайдуць у спіс лепшых 10 вытворцаў ва ўсім свеце.

Парушэнні фінансавага рынку абцяжарылі пазыку распрацоўнікаў энергетычных праектаў, што прывяло да падзення попыту на сонечныя батарэі, цэнавай вайны сярод вытворцаў сонечных батарэй, а таксама да звальненняў і адключэння завода такіх кампаній, як BP Solar, даччыная кампанія нафты і газавы гігант ВР - усё да канца 2009 года.

Праблемы з грашыма і наступная рэцэсія моцна ўдарылі амерыканскія і еўрапейскія кампаніі, чым кітайскія, лічыць Бромлі. Калі Злучаныя Штаты і іншыя краіны пачалі ўжываць заканадаўства для стымулявання эканамічнага росту, уключаючы пашырэнне асноўнага федэральнага падатковага крэдыту на аднаўляльныя крыніцы энергіі, кітайскія вытворцы стварылі гіганцкі парк заводаў і гатовы прапанаваць сонечныя батарэі па больш нізкіх коштах, чым многія з іх канкурэнты. І гэта нягледзячы на ​​тое, што шматлікія вытворцы ЗША і Германіі таксама дадалі вытворчыя лініі або чарцяжы.

Усё гэта пашырэнне прывядзе да празмернасці паставак сонечных батарэй да 2011 года і ўзрастанне крыўды на кітайскія кампаніі. Толькі за 2011 год аптовыя цэны на сонечныя батарэі ўпалі на 50 працэнтаў. General 2012 (GE), які ў свой час выказваў амбіцыі стаць буйным вытворцам сонечных панэляў, адклаў свае планы па вытворчасці сонечных батарэй у 2012 годзе.

"Фінансавы крызіс прымусіў створаныя брэнды, якія ў адваротным выпадку чакалі, што ўладальнікі сонечнай энергіі, такія як GE і BP, адступіцца", - кажа Бромлі.

Нямецкі вытворца SolarWorld стаў адным з самых адкрытых крытыкаў, заклікаючы прыняць меры па абароне нямецкага рынку, які быў самым вялікім у свеце ў 2009 годзе. "Мы хочам, каб гэта было справядлівасцю", - сказаў у той час Фрэнк Асбек, генеральны дырэктар SolarWorld.

У 2011 годзе, калі сусветны рынак быў завалены палітрай сонечных батарэй, SolarWorld працягвае весці гандлёвую скаргу, пададзеную ў ЗША, супраць кітайскіх сонечных кампаній. Кампанія атрымала рашэнне ў 2012 годзе аб увядзенні з Кітая тарыфаў на крамянёвыя сонечныя батарэі.

У скарзе сцвярджалася, што кітайскія кампаніі атрымлівалі несправядлівыя субсідыі ад свайго ўрада і недаацэньвалі канкурэнтаў, прадаючы прадукцыю па цэнах, ніжэй за вытворчыя выдаткі.

Але да гэтага часу кітайскія кампаніі замацавалі сваё ўтрыманне на рынку. Да 2014 года з Кітая шэсць з лепшых 10 вытворцаў сонечных панэляў. Гэтак жа важна, што многія прадпрыемствы, якія будавалі або фінансавалі вялікія сонечныя электрастанцыі - альбо ўсталёўвалі сонечныя батарэі на дахах дамоў - атрымлівалі выгаду ад таннейшага абсталявання. У іх не было прыхільнікаў гандлёвай скаргі.

У цяперашні час праводзяцца даследаванні па выкарыстанні пероўскіту для стварэння сонечных элементаў, якія могуць быць выкананы ў розных колерах і ўзроўню празрыстасці. Фота: Oxford Photovoltaics

На сённяшні дзень пяць найбуйнейшых сусветных вытворцаў - Jinko Solar, Canadian Solar, Trina Solar, Hanwha Q Cells і JA Solar, паведамляе Bromley. За выключэннем Hanwha, размешчанага ў Карэі, усе знаходзяцца ў Кітаі. (Аналітыкі рынку лічаць кітайскую кампанію Canadian Solar з-за размяшчэння яе вытворчай базы.)

«Адна з няўмольных ісцін за 10 гадоў заключаецца ў тым, што самастойны крамянёвы модуль, загорнуты ў загартаванае шкло, даволі танны, і гэта машына, якая працуе добра», - кажа Дэнні Кэнэдзі, які сузаснаваў жылую сонечную кампанію Sungevity. кіраўнік дырэктар інвестара энергетычнага стартапа Каліфарнійскага фонду чыстай энергіі.

Юрыдычная барацьба не скончылася. SolarWorld нядаўна далучыўся да іншага вытворцы, Suniva, у новай петыцыі аб увядзенні тарыфаў на сонечныя батарэі, якія ўвозяцца ў ЗША, хаця пра наступствы гэтых апошніх намаганняў пакуль казаць рана.

Нічога новага пад сонцам?

Для росту сонечнага рынку былі неабходныя больш танныя панэлі, і яно атрымала сваё жаданне. Сярэдняя кошт усталёўкі сонечнай энергетычнай сістэмы з пачатку дзесяцігоддзя знізілася прыблізна на 70 працэнтаў, паведамляе Асацыяцыя прамысловасці сонечнай энергетыкі.

"Гэта як знізіць Groupon на 70 адсоткаў, і мы ведаем, што Groupon рухае трафікам і аб'ёмам", - кажа Браян Крыстэнсэн, галоўны аперацыйны дырэктар інсталяцыйнай кампаніі Vivint Solar.

Тэсла бачыць будучыню ў дахавых матэрыялах, убудаваных з сонечных батарэй. На здымку: Tesla

Сонечныя кампаніі ў значнай ступені чакаюць, што крэмніевая сонечная тэхналогія захавае яе на рынку на доўгія гады. Крах калектыўных намаганняў па распрацоўцы альтэрнатыўных тэхналогій у пачатку гэтага дзесяцігоддзя навучыў інвестараў некаторым працвярэзным урокам, у тым ліку больш часу, чым чакалася, часу і грошай, неабходных для інкубацыі і запуску новай тэхналогіі. Яны не вярнуліся.

Інавацыі не памерлі. Навукова-даследчыя лабараторыі і кампаніі па-ранейшаму працуюць з новымі матэрыяламі для больш эфектыўных сонечных батарэй.

Потым ёсць Tesla, які ў мінулым годзе набыў мантажнік SolarCity і нядаўна пачаў прадаваць дахавыя матэрыялы, убудаваныя ў сонечныя батарэі. Канцэпцыя сонечнай даху не новая - кампанія, якая належыць Dow Chemical, была адной з тых, хто яе пайшоў, але так і не знайшоў выдатнага рынкавага прыёму.

Тэсла і яго генеральны дырэктар Элон Маск дасканалыя ў маркетынгу, хаця аналітыкі рынку і іншыя сонечныя кампаніі заяўляюць, што не ўпэўненыя, што Маск і Ко можа вынесці канцэпцыю сонечнай даху з нішавага рынку. Прынамсі, Маск выклікае шум пра сонечную энергію, і гэта дапамагае ўзмацніць профіль усёй галіны, кажа Крыстэнсэн, які таксама адзначае, што тэхналогіі ў любой сферы рэдка застаюцца статычнымі.

"Калі гаворка ідзе пра інавацыі, мы часцей за ўсё памыляемся, калі думаем, што ведаем, што адказ", - кажа Крыстэнсэн. "Заўсёды ёсць хтосьці, хто працуе над наступнай лепшай справай."