Солнечная энергия - боец войны
Аккумулятор FIAMM FG 21803
В оборонных ассигнованиях на 2026 год подчеркивается необходимость использования фотоэлектрических элементов американского производства в спутниках, чтобы конкурировать с иностранными производителями, пишет Роб Гарднер, вице-президент по связям с Конгрессом и регулирующими органами коалиции SEMA.
Когда вы думаете о солнечной энергии, я представляю, как вы мысленно представляете себе поле с панелями или крышу дома. А что, если я скажу вам, что вы смотрите недостаточно высоко, чтобы увидеть, какую мощь может дать солнечная энергия американского производства? Военные, которые полагаются на спутники и всё чаще на разведывательные дроны, полагаются на солнечную энергию. Солнечная энергия почти повсеместно используется в системах спутниковой связи, которые повышают эффективность наших военных. Военно-морские силы США только что запустили дрон на солнечных батареях, который летал 74 часа и был способен выполнять задачи по наблюдению на больших расстояниях.
Чтобы продемонстрировать, насколько важна солнечная энергия для военных целей, Министерство обороны США (DoW) отказывается от любых поставок из Китая и закупает полностью американские солнечные компоненты. Закон о бюджетных ассигнованиях на национальную оборону (National Defense Authorization Act, NDAA) от 2026 года признает важность солнечных батарей нового поколения американского производства для наших оборонных систем. Для сохранения технологического лидерства США необходима поддержка производителей перовскитных и тандемных солнечных батарей нового поколения.
Закон о бюджетных ассигнованиях на 2026 финансовый год и «Солнечная энергия для военных»: лидеры в области национальной безопасности в Конгрессе понимают это. В окончательном варианте Закона о бюджетных ассигнованиях на 2026 финансовый год признаётся как уязвимость некоторых солнечных технологий, в которых Китай контролирует критически важные цепочки поставок полезных ископаемых, так и перспективы производства солнечных батарей в США:
Эксперты по национальной безопасности , Министерство обороны и Конгресс понимают, что США необходимо продолжать развивать собственную цепочку поставок солнечной энергии, чтобы снизить риски, связанные с солнечными элементами на основе галлия и германия (арсенида галлия (GaAs)) . Эти элементы являются основной технологией для космических солнечных батарей и производятся ограниченным числом компаний, которые продают их на рынке, который, как ожидается, вырастет в семь раз к 2035 году. В этом году США пересмотрели все звенья цепочки поставок солнечных батарей на основе кремния и теперь имеют возможность создавать солнечные батареи следующего поколения для оборонной промышленности, полностью отказавшись от китайских цепочек поставок.
Но спутники — это лишь часть уравнения.Армия США в рамках программы «Ускорение закупок и внедрения инновационных технологий» (APFIT) и ВМС США в рамках программы «Инновационные исследования малого бизнеса» (SBIR) заключают контракты на использование дронов на солнечных батареях, которые могут находиться в воздухе неделями, обеспечивая значительные преимущества в области наблюдения и связи. Компания Skydweller Aero Inc. (на фото выше) разрабатывает летательный аппарат, способный находиться в воздухе до 90 дней.
Следующее поколение
Больше мощности — больше смертоносности. Именно это предлагает следующее поколение солнечных батарей для нашего оборудования наблюдения и связи. Теперь, когда цепочка поставок кремния налажена, США могут развивать следующее поколение солнечных технологий для военных. Переход к следующему поколению солнечных технологий до того, как это сделает Китай, имеет решающее значение для удовлетворения наших потребностей в оборонной энергетике.
Генерируя энергию из света с разной длиной волны, тандемные солнечные модули (тандемы) объединяют кремниевые и перовскитные или тонкоплёночные слои для достижения более высокой эффективности. Недавние испытания показали, что тандемы могут обеспечивать более чем на 50 % большую выходную мощность в течение всего срока службы и при этом они легче обычных солнечных элементов, что крайне важно для спутников.
Члены SEMA в настоящее время тестируют тандемные технологии в космосе, но эта технология еще не вышла на коммерческий уровень. Именно поэтому Министерство обороны недавно заключило партнерское соглашение со Swift Solar,членом SEMA, чтобы провести первую в своем роде демонстрацию тандемной солнечной технологии на основе перовскита американского производства в рамках учений Министерства обороны Cyber Fortress в Вирджиния-Бич, штат Вирджиния, в августе этого года.
У США есть возможность опередить Китай в области солнечных технологий и сохранить глобальное производство энергии для спутников. Но для того, чтобы противостоять манипуляциям Китая на рынке и совершить прорыв, необходимы целевые инвестиции со стороны правительства и требования к внутренним закупкам, ориентированные на отечественных производителей, не связанных с иностранными компаниями.
По данным ReTHINK Energy (см. выше), к 2040 году тандемные солнечные батареи на основе кремния займут почти 90 % мирового рынка солнечных батарей, но текущие тенденции указывают на то, что лидерство может остаться за Китаем. В 2024 году Международная технологическая дорожная карта для фотовольтаики (ITRPV), опубликованная немецкой инженерной ассоциацией VDMA, также прогнозирует, что тандемные солнечные батареи на основе кремния быстро завоюют долю рынка всего за два года. Этот сдвиг может произойти быстро и будет иметь серьёзные последствия для мощности спутников и дронов.
Несмотря на технологическое лидерство США, китайское правительство вкладывает значительные инвестиции в масштабирование этой технологии. Недавно китайский производитель UtmoLight начал производство на первом в мире заводе по производству перовскитных панелей мощностью в гигаватт в Шанхае. Пилотные производители перовскитных панелей уже производят более 2 гигаватт в год в Китае.
Вертикально интегрированные компании, связанные с Коммунистической партией Китая, производят в два раза больше солнечной энергии, чем требуется миру, и подписали соглашение в стиле ОПЕК о контроле над мировыми ценами. Как показали показания и комментарии в SEMA, эти китайские компании, поддерживаемые государством, исказили мировые рынки солнечной энергии при поддержке правительства. Тем не менее наши американские технологии продолжают лидировать, а наши бизнес-лидеры идут вперёд. На рынке, которым активно манипулирует правительство Китая, необходимы действия со стороны правительства США, чтобы уравнять условия для американских производителей солнечных батарей и обеспечить инвесторам уверенность в вложениях в технологии следующего поколения.
Произведено в США
Несмотря на то, что повышенные требования к отечественному производству полезны, необходим полный контроль над цепочкой поставок. Требование использовать в спутниках, космических системах и дронах, закупаемых или используемых Министерством обороны и НАСА, только солнечную энергию, произведенную в США, будет способствовать инвестициям в американские солнечные технологии нового поколения и помешает Китаю занять лидирующие позиции в этой области. Эти требования будут основаны на Указе президента Трампа № 14307 о защите цепочек поставок американских дронов.
Необходимы дополнительные закупки у DoW для масштабирования этой технологии следующего поколения и создания надежной цепочки поставок в США. Dow's Дорожная карта космических технологий включает краткосрочные инвестиции в передовые солнечные технологии. Дополнительные долгосрочные закупки DoW будут опираться на прорывы в космической фотоэлектрические исследования и деятельность в области перспективных исследовательских проектов Intelligence (IARPA) Программа СОЛНЦЕСТОЯНИ.
Технологии и цепочки поставок уже на месте. Пришло время убедиться, что спутники и дроны оснащены солнечными батареями нового поколения, которые будут обеспечивать нашу боевую мощь.
Роб Гарднер — вице-президент коалиции SEMA по связям с Конгрессом и регулирующими органами.