Алексей Надточий, «НВС»

«Наука в Сибири», №34-35 (2869-2870) от 6 сентября 2012 г.

В работе собрания приняли участие ведущие специалисты (учёные и промышленники) Азиатско-Тихоокеанского региона, институтов Сибирского отделения РАН, вузов Новосибирска и других регионов России. Особая роль здесь принадлежит Институту неорганической химии СО РАН, который является своеобразным застрельщиком, инициатором создания АТАМ с начала 90-х годов прошлого века. Кстати, нынешнее собрание АТАМ юбилейное: ровно двадцать лет назад Академия была создана, а мысль о её образовании зародилась значительно раньше и была оформлена на российско-японском семинаре на Байкале в конце 80-х годов. Одним из авторов нового проекта был тогдашний директор Института неорганической химии СО АН СССР академик Фёдор Андреевич Кузнецов.

Президент АТАМ проф. Хуэй Лян Хван и ак. Ф.А. Кузнецов.

По окончании работы собрания АТАМ мы попросили известного учёного прокомментировать некоторые итоги встречи.

— Фёдор Андреевич, как вы в целом оцениваете юбилейное собрание Азиатско-Тихоокеанской академии материалов?

— Не только я, но и все участники встречи в Новосибирске считают наше нынешнее собрание очень удачным. Оно, как говорится, прошло на высоком организационном уровне, приехали очень сильные и известные специалисты из Японии, Китая, Тайваня, естественно, России. Встречи и разговоры в Академгородке были на редкость плодотворными, взаимообогащающими, и нам удалось донести многие свои идеи до молодого поколения учёных СО РАН.

Школу для молодых учёных мы провели в первый же день собрания. Назову лишь некоторые лекции, которые ведущие учёные Сибирского отделения сделали для молодёжи: «Перспективы развития возобновляемой энергетики» (ак. Ф. А. Кузнецов, ИНХ СО РАН); «Силовая электроника для систем возобновляемой энергетики» (проф. С. А. Харитонов, НГТУ); «Вакуумная нанотехнологическая лаборатория в космосе» (проф. О. П. Пчеляков, ИФП СО РАН); «Принципы выбора кристаллов для лазерных систем УФ — ИК диапазона» (проф. Л. И. Исаенко, ИГМ СО РАН) и т.д.

Затем мы два с половиной дня обсуждали проблемы материаловедения для нужд современной промышленности, связанной с электроникой, оптикой и энергетикой, в том числе и так называемой альтернативной, и в заключительный день собрания провели «круглый стол» по проблемам солнечной фотовольтаики.

Известно, что именно Азия занимает в её развитии лидирующие позиции, и мы обсудили следующие темы: это современное состояние и перспективы развития солнечной энергетики; составляющие элементы систем солнечной фотовольтаики (СФВ); Россия в проблематике солнечной фотовольтаики: современное положение (научные исследования и разработки, производственный потенциал и возможности отечественного производства компонентов систем солнечной фотовольтаики), — ситуация в Новосибирске (СО РАН, вузы, производство) и роль Азии в развитии СФВ.

Участники молодёжной школы.

— Известно, что лично вы — активнейший сторонник развития солнечной фотовольтаики. Как много у вас союзников в мире и в России?

— Думаю, уже достаточное количество, а в будущем будет ещё больше. Об этом, собственно, мы и говорили на собрании АТАМ и особенно в ходе «круглого стола». Скептиков всегда было достаточно и у так называемой традиционной энергетики, а уж у фотофольтаики и подавно. Но вот что интересно: несмотря на существующие проблемы, технологические сложности изготовления солнечных батарей, относительную их дороговизну и другие проблемы, развитие фотовольтаики нарастает стремительно. Если десять лет назад некоторые страны о ней ещё всерьёз и не задумывались, то сегодня, когда устойчивая цена барреля нефти перевалила за сто долларов (а дальше, с исчерпанием запасов углеводородов будет ещё дороже), активными разработками в фотовольтаике занимаются почти все развитые и развивающиеся страны, но, конечно, в первую очередь те, где много солнца: это Бразилия, Китай, Индия, Япония и др. Сегодня уже с достаточной уверенностью можно предположить, что ко второй половине нынешнего столетия, а то и раньше, доля электроэнергии, полученной с помощью фотовольтаики, будет составлять более половины от общего баланса энергетики.

— Вами была названа цифра: для этих целей потребуется производить 45 миллионов тонн чистого кремния в мире ежегодно. Реально ли это, если сегодня производится несколько десятков тысяч?

— Вполне: запасы SiO₂ — обыкновенного песка — в мире бескрайни, мы ходим по кремнию. Что касается цены на чистый кристаллический кремний сегодня, то с развитием технологий она будет снижаться. А что касается количества, то например, стали сегодня в мире производится намного больше. Весь вопрос в целесообразности, в экономической выгоде. Но рынок не решает всё, нужно смотреть вперёд, и в некоторых странах — об этом говорилось на круглом столе — правительства уже сегодня намеренно субсидируют производство электроэнергии с помощью фотовольтаики, — то, что невыгодно сегодня, завтра станет острой необходимостью. И не хотелось бы, чтобы Россия в этом вопросе отставала от своих соседей. Пока, к нашему счастью и всё же к некоторому сожалению, огромное количество углеводородных запасов позволяет нам несколько беспечно относиться к своему будущему. Но даже запасы России не беспредельны, рано или поздно они закончатся, и отставать в развитии альтернативных видов энергетики нам нельзя.

— Но те же сторонники ядерной и термоядерной энергетики скажут, что «термояд» намного перспективнее, запасы тяжёлой воды в мировом океане неисчерпаемы...

— Я бы не хотел противопоставлять эти точки зрения. Скажу лишь, что нами уже проведены несколько совместных совещаний с «Росатомом» с участием десятков специалистов, и эта госструктура приняла решение оказывать нам содействие в наших изысканиях. Более того, конкретно новосибирскому НПО «Север» поручено курировать эту работу. Так что, как верно заметил один из выступающих на собрании АТАМ, «пусть расцветают все цветы»...

— В некоторых выступлениях на круглом столе прозвучала озабоченность тем, что богатые и развитые страны снова опережают слабые, где количество солнца огромное, но денег на его «приручение» просто нет!

— Да, это серьёзная социально-экономическая проблема, и человечеству, например, предстоит договариваться об использовании величайших пустынь мира для фотовольтаики. Или взять такой географический аспект: островные страны, такие как Индонезия, не могут развивать линии электропередач в силу объективных обстоятельств. Там могли бы с успехом применяться относительно небольшие солнечные батареи в селениях, в каждом отдельно. Даже у нас в Якутии эта проблема существует: многокилометровые линии электропередач не всегда выгодны. В ходе наших бесед представителей Японии, например, в шутку спрашивали, готова ли Страна восходящего солнца открыть свои рынки для кремневой продукции из других стран? Общий ответ был таков: чем быстрее человечество от беспощадной конкурентной борьбы будет переходить к сотрудничеству в производстве энергии, тем лучше.

Лично я верю, что фотовольтаика буквально изменит мир не только с материальной стороны, но и с этической. Международное сотрудничество уже в скором времени будет необходимо в гораздо более серьёзном виде, чем сейчас, для сохранения и развития цивилизации как таковой.

Об этом же говорил в своём выступлении президент Национальной академии наук Индии известный физик профессор Кришан Лал. Он, кстати, в эти дни встречался в председателем СО РАН академиком А. Л. Асеевым, и они вместе договорились о российско-индийском сотрудничестве по четырём направлениям: это материаловедение, энергетика и силовая электроника, биология и медицина, и ещё одно ключевое звено, в котором Индия пока впереди — это отношения науки и общества. Нравственно-этическая сторона дела для современной науки становится как никогда раньше очень важной.

В ходе работы семинара председатель СО РАН ак. А.Л. Асеев встретился с президентом Национальной академии наук Индии К. Лалом.

— Любопытно, что членами вашей Академии являются не только известные учёные, но и промышленники, представители крупного бизнеса...

— Да, это так, и я считаю это сильной стороной нашего дела. Так, к примеру, нынешний, четвёртый президент АТАМ тайванский профессор Хван кроме научной деятельности активно занимается разработкой промышленных технологий фотовольтаики, под его руководством на Тайване были созданы конкретные предприятия, и сегодня эта страна по праву занимает лидирующие позиции в новой энергетике.

Доктор Стефан Ким, американец корейского происхождения — разработчик и крупный бизнесмен в сфере «умной энергетики». Его отличает очень заинтересованное, отнюдь не «капиталистическое», как нам пока представляется, отношение к будущему развитию мира на основе солнечной энергетики.

Может быть, наша Академия не столь многочисленная, как другие, но её характерная черта — она создана на основе доброй воли людей, очень заинтересованных в цивилизованном развитии человечества.

Фото В. Новикова

Версия для печати (постоянный адрес статьи) http://www.sbras.ru/HBC/hbc.phtml?7+646+1

Азиатско-тихоокеанской академия материалов организована в 1992 году. Первоначально речь шла о передовых материалах элетротехники, название было соответствующим, позднее в Индии из имени организации было исключено слово «передовые», а в список рассматриваемых материалов добавлены строительные. Сейчас внимание уделяется функциональным материалам. Участники академии: Россия, Япония, Китай, Тайвань, Южная Корея, Индия, Гонконг, Сингапур, Монголия, Австралия. Формат работы: научные конференции, тематические семинары, школы.

Модератором дискуссии выступил заведующий отделом химии функциональных материалов ИНХ СО РАН академик РАН Федор Андреевич Кузнецов, который и обозначил основные вопросы, предложенные к обсуждению: современная ситуация и перспективы развития солнечной фотовольтаики в мире, программы, реализуемые в этой сфере в странах Азиатско-тихоокеанского региона, типы солнечных батарей и перспективы их применения, взаимосвязь элементов солнечной энергетики.

Фотовольтаика — метод выработки электрической энергии путем использования фоточувствительных элементов для преобразования солнечной энергии в электричество.

Академик Ф.А. Кузнецов

Академик Кузнецов весьма оптимистично высказался относительно затронутых вопросов. По его мнению, фотовольтаика будет продолжать развиваться и прогрессировать на 30-50% в год, а к 2100 году ее доля в общем объеме произведенной энергии будет составлять более 50% за счет увеличения количества солнечных станций и разработки элементов нового типа. Сейчас используются солнечные батареи на основе массивных кремниевых пластин, так называемые батареи первого поколения, второе поколение – тонкопленочные, третье – наноструктуры. Развитие альтернативной энергетики необходимо, потому что горючих ископаемых осталось меньше, чем на 100 лет, исключение составляет только уголь, его хватит еще на два века. Среди источников возобновляемой энергии, куда относится также вода и ветер, наиболее перспективно – солнце. Его можно превращать в тепло напрямую или в электричество.

Академик также отметил, что в России есть ресурсы для работ в сфере солнечной энергетики:

- В России по данной тематике ведутся исследования в научных группах, они периодически собираются для обсуждения полученных результатов. Существуют также частные компании, занимающиеся разработками в этой сфере, часть из них, конечно, так и остается на уровне разговоров, другие действительно достигают определенных успехов. Но, к сожалению, нет национальной программы по развитию фотовольтаики.

Федор Андреевич также добавил, что в фотовольтаике существует ряд проблем, которые касаются, производства энергии, ее распространения и используемых материалов, и они должны решаться  согласованно.

- Необходимо создать организацию, подобную ОПЕК, которая занималась бы солнечной энергетикой – Solar OPEC., - отметил он.

ОПЕК = Организация стран — экспортёров нефти (англ. The Organization of the Petroleum Exporting Countries) — международная межправительственная организация, созданная нефтедобывающими странами в целях стабилизации цен на нефть.

Необходимость такого шага связана также с тем, что в настоящий момент китайские производители элементов солнечных батарей демпингуют в Европе, продавая свою продукцию по очень низким ценам. Это ставит в тяжелое положение немецких, итальянских и чешских производителей. В перспективе это повредит и китайской промышленности. Не учитывают интересы других участников развития солнечной энергетики и многие другие  страны. Идею создания подобной структуры поддерживает Сибирское отделение РАН и Индия.

Профессор Х. Коинума (Япония) отметил, что проблему получения электроэнергии с помощью солнца необходимо решать в глобальном масштабе. При этом размещать  станции по производству такой энергии лучше там, где много солнца, например, в Сахаре. На вопрос о позиции государства в секторе альтернативной энергетики, он ответил, что такую позицию поддерживают прогрессивные политики и в Японии и в других странах. В частности в ноябре 2012 года в Тунисе пройдет рабочее международное научно-техническое собрание по рассмотрению проекта создания сети солнечных станций в Сахаре. Собрание поддерживается руководством Алжира и Туниса.

По мнению академика Кузнецова, высказанному в интервью радио «Слово», Япония также  чрезвычайно заинтересована в проекте  «Солнечная Сахара»: в пустыне планируется строительство станции, которая будет собирать энергию, а затем передавать ее на 5-7 тыс. км, в Северную Африку, Европу и так далее. Позднее этот опыт можно будет использовать для создания станций в других пустынях: Гоби, Тхар и так далее. Проект поддерживается научным советом Японии, к участию в нем привлекаются другие азиатский страны и Россия. По опубликованной в журнале Spiegel информации для обеспечения всех стран электроэнергией необходим всего лишь 1% территории Сахары.

Профессор Кришан Лал (Индия) в своем выступлении сказал, что солнечная энергетика – тема очень важная для его страны, потому что Индия в избытке обладает солнечным светом почти круглый год.
 
Необходимо отметить, что в июле 2012 года совокупная мощность станций на территории Индии достигла 1000 МВт, однако это все же небольшой процент от общего объема произведенной энергии. Помимо солнечных батарей для обеспечения жителей электричеством используются также энергия воды и сжигание угля. Однако по информации интернет-ресурса «Голос Америки», Индия продолжает испытывать дефицит  электроэнергии, а спрос превышает предложение на величину около 10%.

По мнению Кришан Лал, наиболее эффективными для Индии будут небольшие солнечные электростанции в провинции.

Профессор Х.Л. Хванг (Тайвань) был столь же оптимистичен, как коллега из Индии: по его мнению, сейчас вклад электроэнергии, полученной за счет солнца - 0, 1% (в азиатских странах этот процент, конечно, больше), хотя у нее большие возможности.

- Через 30-40 у нас не будет выбора, нефти просто не станет, поэтому развивать солнечную энергетику необходимо уже сейчас.

В 2011 году в мире было установлено 29,7 ГВт солнечных электростанций, по сравнению с 16,8 ГВт в 2010.
21.9 ГВт из них были установлены в Европе.
Крупнейший рынок 2011 года - это Италия с установленной за год мощностью 9,3 ГВт. За ней следует Германия, в которой в прошлом году было инсталлировано 7,5 ГВт. На Италию и Германию приходится около 60% роста мирового рынка фотоэлектрических модулей.
Главным неевропейским  рынком оказался Китай (2,2 ГВт), а за ним идут США (1,9 ГВт).
Шесть стран в 2011 году ввели более 1 ГВт мощностей - это Италия, Германия, Франция, Китай, Япония, США.

Источник: Популярная механика.

http://www.copah.info/articles/sciencestruct/spetsialisty-aziatsko-tikhookeanskoi-akademii-materialov-obsudili-solnechnuyu

Директор ИНХ СО РАН чл.-корр. РАН В. П. Федин и Почётный доктор ИНХ проф. Ю. Юде.

Вот что рассказал «НВС» о своём китайском коллеге академик Фёдор Андреевич Кузнецов:

— С профессором Ю Юде у нас долгие связи. В 90-е годы он работал заместителем директора одного из лучших институтов Китайской академии наук — Института физики в Пекине. Затем был переведен в Институт полупроводников в той же должности (как я понимаю, для укрепления этой организации). В начале 2000-х годов мы решили проводить регулярный семинар по проблемам материалов и устройств электроники. К настоящему времени проведено уже восемь встреч, попеременно в Китае и России.

Профессор Ю Юде занимается в настоящее время разработкой систем оптической связи элементов интегральных схем. Это должно повысить быстродействие и снизить энергопотребление интегральных схем, содержащих миллиарды транзисторов на чипе. С нашим институтом проводятся совместные работы по исследованию материалов и процессов их синтеза в применении к созданию упомянутых схем.

В наших совместных семинарах традиционно принимают участие учёные Института физики полупроводников СО РАН. Решено, что организатором дальнейших встреч будет ИФП.

Фото В. Новикова

Версия для печати  

(постоянный адрес статьи) 
http://www.sbras.ru/HBC/hbc.phtml?8+646+1

Поздравляем и желаем крепкого здоровья!

Статья из посвященного этому замечательному событию специального выпуска J. Solid State Electrochem., 2012, Iss. 16.

Статья из J. Solid State Electrochem., 2012, Iss. 16.	230.2 Kb25.07.2012