რა გზით არის შესაძლებელი იაფი ელექტროენერგიის მიღება საქართველოს პირობებში?

24 Nov 2019

ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი თეიმურაზ მჭედლიძე 2012 წლიდან დრეზდენის უნივერსიტეტის გამოყენებითი ფიზიკის ინსტიტუტის ნახევარგამტარების ლაბორატორიაში მოღვაწეობს. მისი სამეცნიერო ინტერესები მრავალმხრივია: არის 120-ზე მეტი სამეცნიერო სტატიის ავტორი, სხვადასხვა სამეცნიერო ჟურნალის მოწვეული რედაქტორი და რეცენზენტი; ფლობს რამდენიმე პატენტს. იგი ბოლო პერიოდში თანამედროვე ფოტოვოლტაიკით, ანუ მზის ელემენტების გაუმჯობესებით დაინტერესდა და 29 ოქტომბერს სწორედ ამ თემაზე გამართა სემინარი ივანე ჯავახიშვილის სახელობის თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ელეფთერ ანდრონიკაშვილის სახელობის ფიზიკის ინსტიტუტის კონდენსირებულ გარემოთა ფიზიკის განყოფილებაში. სემინარის თემა იყო: „თანამედროვე ფოტოვოლტაიკა: გლობალური ტრენდები და მიმდინარე პრობლემები“.
მზის ელემენტების გაუმჯობესება, მათი გამოყენების ხანგრძლივობა და ეფექტურობა, ალტერნატიული ენერგიის გამოყენების თვალსაზრისით, ქართული საზოგადოების ინტერესსაც იწვევს. რა სიახლეებია ამ კუთხით და რამდენად ეკონომიურია ფოტოვოლტაიკის გამოყენება ქართულ ენერგოსისტემაში - ამ საკითხებზე მეცნიერი გაზეთ „თბილისის უნივერსიტეტს“ ესაუბრა:

- ბატონო თეიმურაზ, მზის ენერგიის გამოყენება საქართველოში კარგა ხანია დაიწყო. მისი წილი ენერგეტიკაში დიდი არაა, მაგრამ, ფაქტია, რომ მაღალმთიან სოფლებსა და იმ ადგილებში, სადაც მისი გამოყენება რელევანტურია, უკვე ცდილობენ, მზე გამოიყენონ, როგორც ალტერნატიული ენერგიის წყარო. რა განსხვავებაა ჩვეულებრივ მზის ბატარეებსა და ფოტოვოლტაიკურ ბატარეებს შორის?
- საქმე ისაა, რომ წარმოების ტექნოლოგია ძალიან სწრაფად ვითარდება. მზის ბატარეების გაუმჯობესებასთან ერთად, ძალიან მკვეთრად ეცემა მათი წარმოების ფასიც. ჩემს მოხსენებაში მოყვანილი მქონდა სტატისტიკური მონაცემები იმის თაობაზე, რომ 2010 წლიდან დღემდე დანადგარის ფასი 8-ჯერ შემცირდა. ამჟამად მზის ელემენტებით მოპოვებული ფასები უკვე კონკურენტულია სათბობ-ენერგეტიკული წარმოების - ჰიდროელექტროსადგურების ან, თუნდაც, ბირთვული ენერგიის ფასებთან. ამ ყველაფერთან ერთად, მზის ენერგია არის „მწვანე ენერგია“, რომელიც უვნებელია გარემოსთვის. 
ფოტოვოლტაიკური ელემენტი არის ნახევარგამტარი. ეს არის, დაახლოებით, იგივე სტრუქტურის ნივთიერება - სილიციუმის კრისტალი - რომელიც ტელეფონებში და კომპიუტერებში გამოიყენება. ამ კრისტალში ხდება ე.წ. PM გადასვლა, ანუ გარკვეული ელემენტების მცირედი რაოდენობის დამატება. შესაბამისად, ჩვენ ვიღებთ ისეთ მოწყობილობას, რომელიც მზის ენერგიას შთანთქავს და იწვევს სილიციუმში დენის მატარებლების წარმოქმნას. შემდგომ ეს მატარებლები იყოფა დადებით და უარყოფით მატარებლებად და ვიღებთ ელემენტს. ეს უკანასკნელი უკვე შეგვიძლია, რომ შევაერთოთ ნათურას ან ნებისმიერ ტექნიკას. 
ეს არის გაუმჯობესებული ბატარეები. პრინციპული სიახლე არაფერია, თუ არ ჩავთვლით იმას, რომ, ფართო წარმოებასთან ერთად, მეტი გამოცდილება გროვდება - თუ როგორ გავაკეთოთ უფრო იაფი, ეფექტური და ეკოლოგიურად სასარგებლო ბატარეა. 
- სემინარზე თქვენ ისაუბრეთ ამ ბატარეების მომგებიანობაზე საქართველოს პირობებში...
- საქართველოსთვის ასეთი ელემენტების გამოყენება არის ძალიან კარგი იმ მხრივ, რომ ჩვენ გვაქვს ბევრი მზე, გვაქვს მთის ფერდობები, რომლებიც არ გამოიყენება და გვაქვს სუფთა ჰაერი, რაც მზის ენერგიის გამოყენებას უწყობს ხელს. ჩვენ, უბრალოდ, არ გვაქვს შესაბამისი სტრუქტურა. თვითონ დასახელება - მზის ბატარეა - ამბობს, რომ როცა მზე არ არის, ის არ გამოიმუშავებს ენერგიას: დღისით მუშაობს, ღამით და ღრუბლიანში - არა. ამიტომ, ასეთ პირობებში გვჭირდება ამ ელემენტების ისე შეერთება, რომ შევძლოთ შეცვლა - როცა მზე არ არის, გამოვიყენოთ დაგროვებული ენერგია. ამისთვის გვჭირდება ქსელის შექმნა - ეს არის მთავარი, თორემ ღირებულებით ამ ბატარეების წარმოება და მის მიერ გამომუშავებული ენერგია დღეს უკვე საკმაოდ იაფია. 
- თქვენი ინფორმაციით, რამდენად ინტენსიურად იყენებენ მზის ბატარეებს უცხოეთში?
- ზოგადად, დასავლეთში უკვე აქტიურად მუშაობენ ეკოლოგიურად სუფთა ენერგიის მიღებასა და მოხმარებაზე. მაგალითს მოგიყვანთ - შარშან ზაფხულში გერმანიაში ელექტროენერგიის მოხმარების 45% ფოტოვოლტაიკურ ელემენტებზე მოდიოდა. 
- რა გვჭირდება იმისთვის, რომ ელემენტები თავად ვაწარმოოთ?
- მისი წარმოებისთვის არის ორი მიმართულება. ერთი არის ფაბრიკების შექმნა, რომელშიც 10 კვადრატულ კილომეტრზეა მოთავსებული მზის პანელები, შემდეგ მიღებული ენერგია მუშავდება და გარდაიქმნება ისე, რომ გამოყენებადი იყოს. ასეთი დიდი ფაბრიკებიდან წარმოებული ენერგია მოხმარდება ქარხნებს, ქალაქებს და სხვ. 
წარმოების მეორე სახე არის მომხმარებლის სახლების ან სხვა შენობების სახურავებზე დამონტაჟებული მზის ელემენტები, რომლებიც საკმარისია ამ სახლის გათბობისა და განათებისთვის. ყველაზე ბოლო მიღწევა ამ სფეროში ისაა, რომ უკვე შესაძლებელია მიღებული ენერგიის შენახვა. შესაბამისად, მზის ბატარეების გამოყენების შემთხვევაში, შეგვიძლია ენერგიის ნაწილი მოვიხმაროთ, ხოლო ნაწილი მივაწოდოთ ქსელს (შევინახოთ). შედეგად, ღამით, როცა მზე არ არის, ქსელიდან მივიღებთ ენერგიას. ამით, ფაქტობრივად, უფასოდ ვიღებთ ენერგიას და შეგვიძლია მომგებიანად გავყიდოთ კიდეც.
- რამდენად ხანგრძლივია ამ ელემენტების გამოყენების ვადა, ინარჩუნებს თუ არა ის ეფექტიანობას დიდხანს?
- ეს ელემენტები 25-30 წლიან გარანტიას იძლევა. შესაბამისად, იმ თანხის ამოღება, რომელიც მათი წარმოებისთვის იხარჯება, მარტივია. უხეშად რომ ვიანგარიშოთ, 5000 დოლარი ჯდება მისი დამონტაჟება მთელი თავისი ინფრასტრუქტურით. თუ არსებობს ქსელი და ენერგიის გაყიდვაც შესაძლებელია, მაშინ ამ ფასის ამოღება კიდევ უფრო მცირე დროში მოხდება. ანუ - დახარჯულ 5000 დოლარს შენ იღებ უკან და ამასთან გაქვს უფასო ელექტროენერგია. საქართველოს პირობებში, რადგან აქ მზე მეტია, თანხის ამოღება კიდევ უფრო მოკლე დროში იქნება შესაძლებელი. 
- ხომ არ გქონიათ კომუნიკაცია ქართველ მწარმოებლებთან, რათა მზის ენერგიის მწარმოებელი ფაბრიკები გაიხსნას?
- მე ვიცნობ ენთუზიასტ მწარმოებლებს, რომლებსაც შემოაქვთ ეს ელემენტები საქართველოში და ცდილობენ, განავითარონ. ვინც პირველი დაიწყებს, ცხადია, ის მეტ მოგებას ნახავს, მაგრამ ჯერ გაგება უჭირთ. ახლა არის ის პერიოდი, როდესაც ამ გზით ელექტროფიკაცია მართლა შეიძლება მოხდეს საქართველოში. მე დათვლილი მაქვს, რომ საქართველოს ენერგომოხმარებისთვის მთლიანობაში 121 კვადრატულ კილომეტრიანი ფაბრიკის შექმნაა საჭირო. წარმოიდგინეთ, ჩვენ ხომ გვაქვს ფერდობები (თან ზუსტად ისე დახრილი, რაც ეფექტურობისთვისაა საჭირო), მათზე უნდა განთავსდეს ეს პანელები და მერწმუნეთ, ძალიან იაფ ელექტროენერგიას მივიღებთ, რაც ქვეყნისთვის მომგებიანიც იქნება.