Подобно расчету количества солнечных панелей, необходимых для электроснабжения вашего дома, определение того, сколько солнечных панелей потребуется для замены угольной электростанции, является сложным вопросом. Распространено мнение, что по сравнению с относительно стабильным производством энергии на угольной электростанции солнечные панели производят электроэнергию только тогда, когда светит солнце. Однако это во многом миф о возобновляемых источниках энергии, который необходимо развеять. Угольные и другие предприятия, работающие на ископаемом топливе, также сталкиваются с перебоями в работе, из-за которых они простаивают 12 процентов времени.
Тем не менее, полезным способом постановки этого вопроса является выбор конкретного размера угольной электростанции. Давайте возьмем угольную электростанцию мощностью 500 мегаватт, которая является электростанцией среднего размера в США. Если вы сравните номинальную мощность и предположите современные 500-ваттные солнечные панели, вам понадобится около 1 000 000 панелей только для того, чтобы соответствовать 500 мегаваттам в один момент. Это самая легкая часть. Сложнее всего заменить фактическую выработку энергии угольной электростанцией в течение всего года, поскольку угольная электростанция может работать с гораздо более высоким уровнем использования (также известным как коэффициент мощности), чем солнечная. Это просто количество энергии, которое генерирует станция, по сравнению с тем, сколько она могла бы производить, если бы работала на 100 процентов мощности.
Сравнение коэффициентов мощности делает разрыв более очевидным. По данным Южной ассоциации возобновляемых источников энергии, в последние годы солнечная энергия в США в среднем находилась в диапазоне около 20 процентов, в то время как угольные электростанции в США работали с коэффициентом мощности 43 процента в 2023 году. Таким образом, чтобы заменить ту же годовую выработку электроэнергии на этой угольной электростанции мощностью 500 мегаватт, вам, вероятно, потребуется значительно большая мощность, чем предполагает номинальная мощность солнечной электростанции.
Вопрос масштабирования производства энергии
Этот масштаб также объясняет, почему землепользование становится серьезной проблемой. Солнечные проекты коммунального масштаба часто требуют нескольких акров на мегаватт мощности, поэтому замена угольной электростанции на солнечную может означать строительство массивной батареи, разбросанной по очень большой территории.
Даже если наша теоретическая солнечная электростанция технически сможет соответствовать мощности угольной электростанции, ей также может потребоваться модернизация батарей или сети, чтобы сгладить пробелы в периоды отсутствия солнца. Вот почему «замена» в электроэнергетике редко означает замену одного объекта на другой в индивидуальном порядке.
Более реалистичный подход заключается в том, что солнечные фермы могут помочь окружающей среде, заменяя энергию угольных электростанций, но не с таким же объемом и доставкой. Как показывают примеры реконструкции, переход от угля к солнечной энергии часто предполагает сочетание солнечной энергии с хранением и планированием потребностей в земле, передаче и надежности одновременно. Таким образом, хотя точное количество панелей зависит от размера электростанции и мощности панелей, итог один и тот же: для замены одной угольной электростанции солнечной требуется огромный массив, а зачастую и более широкий пакет экологически чистой энергии, чтобы заставить ее работать.
