В конце каждого года редакторы влиятельного научного журнала Science собираются вместе и выбирают Breakthrough of the Year — самое выдающееся, по их мнению, достижение науки и технологий из тех, о которых журнал публиковал статьи в течение года. В этом году выбор достаточно интересный. Хотя в этот период человечество усовершенствовало технологии редактирования генов CRISPR/Cas в медицине, открыло новые антибиотики и глубже поняло природу рака, главным прорывом науки признали не медицину и не микробиологию. Редакторы Science выбрали энергетику — использование Солнца и других возобновляемых источников. Статья об этом решении редакции так и называется: Good Morning, Sunshine («Доброе утро, солнышко»). Причина этого выбора понятна: именно в развитии возобновляемой энергетики произошел перелом, который определит не просто развитие отдельных отраслей, а образ жизни обществ.
В 2025 году общая мировая мощность источников возобновляемой энергии превысила мощность угольной генерации. Кроме того, солнечная и ветровая энергетики росли так быстро, что смогли полностью покрыть увеличение всего мирового спроса на энергию в первой половине 2025 года и намного опередили по темпам роста другие секторы энергетики.
Движущая сила такого бурного развития возобновляемых источников энергии — в первую очередь китайская экономика. Цифры впечатляют. Построенные в Китае в 2024 году новые солнечные и ветровые электростанции вырабатывают энергию в объемах, равных генерации примерно ста атомных электростанций, а в 2025 году темпы строительства значительно ускорились. Одна солнечная электростанция на Тибетском нагорье занимает площадь больше 400 квадратных километров (примерно, как площадь украинских городов Кривой Рог или Днепр). Ветровые турбины становятся все больше; одна из них, предназначенная для использования на шельфе, имеет лопасти длиной 150 метров. В 2024 году Китай сформировал мощное экспортное направление стоимостью почти 180 млрд долл., сделав недорогую возобновляемую энергию доступной для большинства стран мира.
Для Украины развитие возобновляемой энергетики — сегодня не только вопрос экологии или экономики, но и элемент национальной безопасности. Полномасштабная война привела к масштабным разрушениям энергетической инфраструктуры, в первую очередь тепловых и гидроэлектростанций, а также сетей передачи электроэнергии. Централизованная модель энергоснабжения оказалась уязвимой к целенаправленным атакам, что послужило причиной дефицита электроэнергии, вынужденных отключений и роста затрат для промышленности и населения. Дополнительными проблемами остаются ограниченные финансовые ресурсы, сложность привлечения инвестиций в условиях военных рисков и потребность в быстром восстановлении энергосистемы без возвращения к устаревшим и экологически вредным решениям. В таких обстоятельствах распределенная генерация на основе солнечной, ветровой и биоэнергетики может существенно повысить устойчивость энергосистемы, уменьшить зависимость от импортного топлива и обеспечить электроэнергией критически важные объекты даже в случае повреждения магистральных сетей.
Для науки эти энергетические сдвиги возникают как комплексный технологический вызов, который требует как фундаментальных, так и прикладных исследований и определяет дальнейшее развитие энергетических технологий. Мировое развитие возобновляемой энергетики опирается на стремительный прогресс в материаловедении, электронике и системах управления энергией. Среди основных направлений — солнечные элементы нового поколения (перовскитные и тандемные структуры), высокоэффективные ветровые турбины, тепловые насосы, а также современные системы накопления энергии, включая аккумуляторы и водородные технологии.
Украинские ученые активно приобщаются к этим исследованиям, работая над повышением эффективности преобразования энергии, уменьшением потерь во время ее передачи и созданием автономных энергетических систем. Важное направление — разработка «умных» сетей и гибридных установок, которые сочетают несколько источников энергии и накопители, что особенно актуально для больниц, громад и объектов критической инфраструктуры. Несмотря на сложные условия военного времени, эти усилия ученых формируют основу для послевоенной модернизации энергетики Украины и ее интеграции в европейское энергетическое пространство.
В Украине сейчас работает несколько ведущих научно-исследовательских учреждений, которые объединяют усилия в сфере возобновляемой энергетики. Среди них Институт электродинамики НАНУ, КПИ им. И.Сикорского, Национальный технический университет ХПИ, Национальный университет «Львовская политехника», Институт физики полупроводников им. В.Лашкарёва НАНУ и Киевский национальный университет им. Т.Шевченко. При финансовой поддержке Министерства образования и науки и НАН Украины здесь разрабатывают новые перспективные типы фотоэлементов, исследуют решения для интеграции крупных массивов солнечных панелей в сеть, создают эффективные аккумуляторные системы и системы управления энергопотреблением. Важно, что к этому процессу присоединяются и прикладные центры при энергетических компаниях — в частности лаборатории ДТЭК, которые тестируют батарейные системы накопления энергии и автоматизированные системы балансирования сети.
Параллельно украинские исследования поддерживают международные программы: рамочная программа ЕС по финансированию науки и инноваций Horizon Europe, Innovate Ukraine Green Energy Challenge Fund (Великобритания), Европейский фонд энергоэфективности и окружающей среды (E5P), Программа решений для возобновляемой энергетики Renewable Energy Solution Programme в рамках сотрудничества правительства Германии и Европейского инвестиционного банка (ЕИБ) и другие.
Согласно данным правительственного плана развития «зеленой» энергетики, по состоянию на 2024–2025 годы общая установленная мощность солнечных электростанций в Украине достигает больше 7,3–8,5 ГВт, а ветровых — около 2,3 ГВт (часть из них, к сожалению, расположена на временно оккупированных территориях). Нужно отметить, что установленная мощность солнечной электростанции (СЭС) — это суммарная номинальная мощность всех фотоэлектрических панелей, которые входят в ее состав. Реальная же мощность или фактическое производство электроэнергии зависит от погодных условий, времени года и режима работы энергосистемы. Для возобновляемых источников эта разница особенно заметна: солнечные электростанции не работают ночью и малоэффективны зимой, а ветровые функционируют только при наличии достаточного ветра. Поэтому среднегодовое производство обычно составляет лишь часть от установленной мощности. Для сравнения эффективности разных типов электростанций часто применяют коэффициент использования установленной мощности — показатель, который отображает, в течение какого времени установка фактически работает на полную мощность. Для солнечных электростанций в Украине он обычно составляет около 12–15%, для ветровых — 25–35%, тогда как для атомных электростанций этот показатель может превышать 80%.
13 августа 2024 года Кабинет министров Украины утвердил Национальный план действий по возобновляемой энергетике на период до 2030 года, согласно которому предполагается рост солнечной генерации до 12,2 ГВт, а ветровой — до уровня больше 6 ГВт, включая небольшие морские ветропарки, а также увеличение доли других возобновляемых источников (биоэнергии, геотермальной) в общем энергобалансе страны. Эти показатели отвечают национальной цели — довести долю возобновляемой энергии в валовом конечном потреблении примерно до 27% до 2030 года, что значительно усилит энергетическую независимость страны.
Таким образом, украинские показатели до 2030 года нужно рассматривать не изолированно, а в контексте темпов и масштабов изменений, которые уже сформировались в мире. Именно этот контекст определит реалистичность и весомость задекларированных целей.