Get Adobe Flash player

O energii słonecznej

Codziennie słońce dostarcza energię w ilości przewyższającej dzienne jej zużycie na ziemi 15 tyś. razy.

 

Słońce jest największym i najbardziej wydajnym dostępnym ludzkości źródłem energii. Z ogromnej odległości wynoszącej 150 milinów kilometrów dostarcza nam niezliczone i niekończące się ilości energii. Każdego dnia słońce dostarcza energię 15 tyś. razy przewyższającą zapotrzebowanie całej światowej populacji. W czasie krótszym niż 30 minut słońce dostarcza na naszą planetę więcej energii niż wynosi jej konsumpcja w ciągu całego roku. W roku 2004 konsumpcja ta wyniosła około 118.858.600.000.000 kWh (kilowatogodzin). Gigantyczna elektrownia słoneczna na Saharze (700 km x 700 km) mogłaby całkowicie zaspokoić globalne zapotrzebowanie na energię (dane z roku 2006). Pod pojęciem globalnego zapotrzebowania nie kryje się samo zapotrzebowanie na energię elektryczną ale całkowite zużycie energii przez człowieka. Zasobne i przyjazne środowisku słońce jako źródło energii dostępne będzie przynajmniej przez najbliższych 5 miliardów lat. Ponieważ wiele państw traktuje obecnie energię ze źródeł odnawialnych priorytetowo i inicjuje ambitne programy wsparcia, możliwości wykorzystywania energii słonecznej stają się coraz bardziej efektywne i tanie. W Niemczech, częściowo za sprawą rozwiązań legislacyjnych, wykorzystanie energii słonecznej wzrasta w szybkim tempie. Wspomniane prawo o energii odnawialnej (Ustawa o Energii Odnawialnej) opiera się na gospodarnym wytwarzaniu energii ze źródeł odnawialnych. Zobowiązuje ona operatorów sieci przesyłowych do pozyskiwania prądu z elektrowni fotowoltaicznych i dokonywania opłat na podstawie stałych stawek.

 

Mity o fotowoltaice

Mity o fotowoltaice Dzięki możliwości szybkiego wdrożenia i skalowania, wyposażona w potężną moc i przyjazna dla środowiska fotowoltaika, jest superbohaterem energii odnawialnych. Popierając działania czasopisma pv magazine rozpoczęliśmy krucjatę przeciwko dezinformacji i walki z mitami często rozprzestrzeniającymi się o technologii fotowoltaicznej. To słoneczna kampania, w której solar jest superbohaterem i bronią używaną do rozbicia mitów o PV. Przedstawiamy słoneczne fakty. Korzystając z informacji zamieszczanych w czasopiśmie pv magazine, chcemy podać  fakty, grafiki informacyjne, analizy, prezentacje, artykuły i wiele innych informacji,które mają pomóc naszym superbohaterom w krucjacie przeciwko ciemnym siłom mocy. Dołącz do nas i rozświetlij ciemności.

 

 

 

 
Mit 1 Fotowoltaika jest bardzo droga

 

Pod koniec ubiegłego roku agencja Reutersa poinformowała, że energia słoneczna generowana z fotowoltaiki jest osiem razy droższa niż energia z konwencjonalnych źródeł, takich jak węgiel i gaz. Tymczasem rzeczywistość nie przystaje całkowicie do retoryki. Koszt energii z PV spada i staje się ona tańsza z dnia na dzień. Najlepszym przykładem są ceny modułów PV. Można śmiało powiedzieć, że ceny modułów PV światowych producentów, spadły o ponad połowę, w każdym rodzaju technologii fotowoltaicznej. Nie jest to nadzwyczajnie dobre dla producentów i straty finansowe oraz bankructwa są u nich rzeczą dość częstą, ale jest to świetna wiadomość dla klientów i konsumentów chcących inwestować w energię słoneczną.  Ale skąd Reuters posiadał fałszywe dane? Badania z końca ubiegłego roku prowadzone przez Queen’s University oraz przez Michigan Technological University, wykazały, że koszt energii słonecznej -  the levelized cost of electricity - LCOE jest często znacznie zawyżona w ogólnodostępnych raportach i opracowaniach naukowych. Spośród 120 prac ocenianych w ramach badań, wiele nie przedstawiło założeń stanowiących podstawę obliczenia LCOE, inni zaś podawali uśrednione koszty modułów aby uzyskać LCOE dla PV. Jak powiedział pv magazine pan Joshua Pearce z Michigan Technological University  "Problem polega na tym, że ceny paneli spadają tak gwałtownie, że podawane koszty, w ciągu ostatnich pięciu lat są nieadekwatne, w stosunku do kosztów podawanych dzisiaj." Innym czynnikiem jest fakt, że ogłaszane koszty zostały niedoszacowane i założenia dotyczące degradacji, wpływu temperatury na żywotność paneli zostały zawyżone. Pearce stwierdził: "Istnieją pewne śmieszne dokumenty, gdzie naukowcy byli przekonani, że do ceny 1 dolara / Wp nie dojdziemy przed rokiem 2035” Obniżanie kosztów PV zostało osiągnięte za pomocą różnych połączonych czynników, w tym: wielkość produkcji modułów, falowników i systemów montażowych; wielkiej konkurencji międzynarodowej; i wykorzystanie tańszych lokalizacjacji dla produkcji modułów. Ceny krzemu krystalicznego również szybko spadają. Przewiduje się, że ceny IHS polikrzemowych spadą do 22 dolarów za kilogram do końca roku, co pozwoli producentom modułów cienkokrystalicznych c-Si radykalnie obniżyć koszty. Braki w dostawach materiałów również wydają się być przeszłością. Podaż krzemu krystalicznego, będąca kiedyś wąskim gardłem i przeszkodą do spadku cen, jest na rekordowym poziomie. Według danych z Grupy Macquarie i innych producentów, produkcja wzrosła o 30 procent w 2011 roku, i zwiększa się na bieżąco dalej. Matthias Fawer z Banku Sarasin opisuje to, jako zarówno "sprzeczne i niezrozumiałe", ale to ma wielki wpływ na ceny PV. Innym ważnym elementem pozwalającym na redukcję kosztów jest obniżenia kosztów finansowania – kredytodawcy są coraz bardziej zaznajomieni z techniką solarną i rozwijają się wyspecjalizowane instrumenty finansowe. Wiara w technologię PV wzrosła, zmniejszając postrzeganie ryzyka, jak i wiarygodność instalacji solarnych, co udowodniono w ostatnich latach. Jest to jeden z powodów, dla których, koszt instalacji PV w Niemczech jest dużo niższy niż w krajach, w których energia słoneczna jest w powijakach. Dla porównania można podać, że koszty instalacji PV w Niemczech w listopadzie 2011 r. wynosiły przeciętnie 2,80 USD/Wp, a w Stanach zjednoczonych, które są na początku solarnej drogi, to 5,20 USD/Wp.

 

Mit 2 Energia z OŹE zwiększa rachunki.

 

Ceny energii elektrycznej w wielu częściach świata rosną. Często z tyłu tych podwyżek, energia odnawialna jest postrzegana jako główny winowajca. Ale czy to rzeczywiście tak jest? W Niemczech, Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) odpowiednik powstającej w Polsce Ustawy OŹE, jest legislacyjnym mechanizmem, dzięki któremu zostały wprowadzone słoneczne dotacje. Każde gospodarstwo domowe płaci dodatkową kwotę jako procent całkowitego rachunku za energię. Kwoty te wpływają na konto odnawialnego programu energetycznego. W 2012 roku nastąpiły zmiany w EEG, szacuje się, że niemieckie gospodarstwa domowe będą płacić 3,6 eurocentów za kWh na konto energii odnawialnych. Wyniesie to około 17,6 mld Euro. To prawda, że ​​jest to poważna kwota, ale warto zapytać, co się dzieje z tymi pieniędzmi? Raport Agencji Energii Odnawialnych podał pod koniec ubiegłego roku, że do osób prywatnych i gospodarstw domowych należało 40 % wyprodukowanego prądu z „zielonych instalacji”. Oznacza to znaczący udział w instalacjach PV na dachach gospodarstw domowych lub we wspólnych projektach  w energię słoneczną, wiatrową i  biomasową. Rolnicy mieli także około 11 procentowy udział w wytwarzaniu energii. Firmy i komercyjni właściciele stanowili około 9 % w instalacjach PV. Oznacza to, że 75 procent wszystkich dopłat od użytkowników prądu trafiło do gospodarstw domowych, osób prywatnych, rolników i małych firm, a nie do właścicieli dużych instalacji. Zatem, gdy gospodarstwa domowe płacą za energię odnawialną, w znacznej części wraca to z powrotem do wspólnoty. W rzeczywistości, „Wielka Czwórka” - RWE, Eon, EnBW i Vattenfall – posiadają tylko 6,5 % wszystkich instalacji wiatrowych. Tak więc pieniądze za energię odnawialną nie płyną do kieszeni wielkich producentów prądu kosztem zwykłych konsumentów. Na uwagę zasługuje również fakt, że firmy będące dużymi odbiorcami prądu, głównie firmy produkujące na eksport, są zwolnione z opłat na OŹE. Dodatkowo staje się jasne,że im więcej zostanie zbudowanych instalacji PV, tym samym nastąpi obniżenie cen energii elektrycznej. Znany jako "merit order effect" oznacza, że w czasie dni z dużą ilością słońca, skoki popytu, które mogą doprowadzić do szczytowych cen energii elektrycznej, są wygładzone przez PV produkującą energię do sieci energetycznej. Ostatnie badania dokonane przez Niemiecki Instytut dla Przyszłych Systemów Energetycznych (IZES) stwierdziły, że energia słoneczna zmniejszyła cenę energii elektrycznej na Europejskiej Giełdzie Energii w Lipsku średnio o 10 procent. Wczesnym popołudniem, gdy PV działa przy pełnej mocy, redukcja ta wynosi nawet 40 procent. To „wygładzanie” cen energii elektrycznej jest jeszcze bardziej widoczne w cieplejszych krajach, gdzie szczyty zapotrzebowania na energię elektryczną następują, gdy świeci słońce. W Australii, Melbourne Instytut Energii opublikował raport, który pokazał zbawienny wpływ fotowoltaiki na ceny energii na giełdach energii. Sprawozdanie podkreśla, że ​​w dniu 29 stycznia 2009 roku, zapotrzebowanie na energię elektryczną spowodowaną włączonymi klimatyzatorami i wentylatorami wzrosło do rekordowych wysokości, windując cenę prądu na giełdzie na rekordową cenę 10.000 dolarów australijskich (około 10.375 USD / MWh). Instalacje fotowoltaiczne mogą temu zapobiec. Mike Sandiford, dyrektor Instytutu Energetyki w Melbourne, skonstruował model, który pokazał, że wprowadzenie mocy pięć MW PV do sieci w tamtym czasie, już spowodowałoby spadek maksymalnych cen.

 
Mit 3 Fotowoltaika ma za małą sprawność

 

Panuje ogólna krytyka baterii słonecznych, mówiąca że panele fotowoltaiczne są mało wydajne. Jednak w wyniku szerokiego zakresu badań prowadzonych przez instytuty badawcze, programów badawczo-rozwojowych wytwórców modułów i dostawców urządzeń wynika, że wydajność stale rośnie. W rzeczywistości niektóre nowatorskie podejścia do projektowania komórek mają pokonać bariery, które były wcześniej i które niebawem przestaną istnieć. Obecnie wydajność modułu wynosi od około 13 do 18 procent, a efektywność komórek od około 10 do nawet o 43,5 procent - najwyższe wyniki są odnotowane w laboratoriach badawczych. Komórki, które wytwarzają wyższe wydajności korzystają z wielu technologii półprzewodnikowych, które są zbyt drogie dla komercyjnego wdrożenia. Niemniej jednak, programy rozwojowe wielu wiodących producentów modułów fotowoltaicznych są coraz bardziej skuteczne w zwiększaniu sprawności komórek laboratoryjnych, co zamiena się na wyższą wydajność modułu. Niemal co miesiąc, firmy PV ustanawiają nowe rekordy sprawności komórek, co przekłada się na poprawę sprawności działania modułu. Ta tendencja może być tylko wzrostowa. Istnieje debata, czy przyrost wzrostu wydajności będzie możliwy w najbliższym czasie, nie ma jednak  pewności, czy możliwości technologiczne sprawią, że przełom nastąpi. W jaki sposób można osiągnąć efektywność. Nowatorskie i innowacyjne technologie są już opracowywane w laboratoriach uczelni państwowych, oraz w programach badawczych i rozwojowych w przedsiębiorstw solarnych. Anna Rosa Lagunas z instytutu badawczego CENER w Hiszpanii przedstawiła obiecujące technologię, z wielkim potencjałem, na ostatniej europejskiej konferencji o instalacjach energietycznych EU PV Power Plants w Wiedniu. Zwróciła uwagę na heterojunctions, powrotne kontaktowanie, selektywne emitey, lekkie struktury odłowu i kropelki kwantowe, jako technologie obiecuję przyczynić się do znaczącego wzrostu wydajności fotowoltaiki. Lagunas stwierdziła również, że obecne technologie fotowoltaiczne koncentrują się na zapewnieniu sprawności PV ponad 40 % na poziomie komórkowym i ponad 20 procent na modułach. I choć to wszystko się dzieje, być może moglibyśmy zacytować ojca barwnikowych światłoczułych technologii PV, Michaela Grätzela, że wydajność to nie wszystko. Michael Grätzel został niedawno wyróżniony  Albert Einstein World Award of Science 2012. Był inspiratorem stosowania innego podejścia do PV- patrząc na drzewo, z niezliczoną liczbą liści i fotosyntezy słonecznej,  zauważył, że każdy liść posiada tylko jeden procent wydajności. Ale razem, tysiące liści potrafią uchwycić energię ze słońca, z której mogą korzystać wszyscy.

 

Mit 4 PV nie może konkurować z paliwami kopalnymi

 

Często mówi się, że PV nigdy nie będzie konkurować z paliwami kopalnymi lub energią jądrową. Ale koszt PV maleją i ceny spadają szybko. Ostatnie dane podane przez analityków przemysłu NPD Solarbuzz wykazało, że ceny modułów spadły o 46 procent między 4 kwartałem 2010 i 4 kwartałem 2011.Nie wydaje się, aby ta tendencja uległa odwróceniu. Analitycy przewidują dalszy spadek cen o 29 procent w 2012 roku, dążąc do całkowitego spadku pomiędzy 43 a 53 procent w ciągu najbliższych pięciu lat. Biorąc pod uwagę te spadki, w czerwcu 2011 r. Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników (IEEE), uważany za największe na świecie stowarzyszenie rozwoju technologii ogłosił, że w ciągu dziesięciu lat, PV ma potencjał, by być najbardziej ekonomiczną formą generowania energii elektrycznej, obok paliw kopalnych. IEEE dodaje, że trzeba kontynuować wzrost w skali ekonomicznej wraz ze wzrostem wydajności. Jednak na tym froncie, profesor Steven Ringel, IEEE Member i dyrektor Instytutu Badań Materiałów w The Ohio State University twierdzi, że społeczeństwa mają prawo do tego, aby kontynuować  rozwój PV jako opcji dla najniższej ceny energii elektrycznej. "Już teraz jest naprawdę zdrowa konkurencja na froncie technologii," powiedział Ringel. "Obecnie mamy obiecujące technologie, które są bardzo wysokiej wydajności, ale z wyższymi kosztami, a także technologie o niskiej wydajności przy niższych kosztach. Technologie, które będą przeważać, będą łączyć najlepsze cechy z obu technologii, dostarczając największą wydajność przy najniższym koszcie." Analitycy AT Kearney sporządzili analizę trzech kluczowych rynków europejskich dla PV magazine, w zakresie oceny, czy PV może konkurować z kosztami energii dla konsumenta w trzech segmentach rynku: mieszkalnym, handlowym i przemysłowym. Analizy wykazały, że nawet przy bardzo optymistycznym i konserwatywnym założeniu, że ceny hurtowe energii elektrycznej pozostaną stabilne, energia PV może być postrzegana jako konkurencyjna w całej Europie w nadchodzących latach. Na horyzoncie jest więc bardzo blisko możliwa prawdziwa konkurencja – bez dotacji. Jeżeli lobbyści paliw kopalnych przedstawią prawdziwe dane, to kto wie? Wiemy, że cena kończących się paliw kopalnych będzie rosła. Ponadto koszt ich wydobycia i głębszych pokładów, dna oceanów i innych źródeł (łupki piaski) oraz bardziej wrażliwych ekologicznie obszarów - w pobliżu raf koralowych w Australii, lub obszarach dzikiej przyrody na Alasce, również wywindują koszty. Nawet nowe złoża gazu, które są eksploatowane obecnie, wymagają ogromnych ilości energii elektrycznej do chłodzenia gazu do stanu ciekłego, niezbędnego do transportu, który wymaga często oleju napędowego. Wprowadzenie podatków od kopalin będzie dalszym wzrostem kosztów paliw kopalnych, jak słusznie twierdzą niektórzy ekonomiści. Jako wspólnota międzynarodowa pamiętamy ostatni rok z katastrofą elektrowni atomowej  Fukushima.Przemysł jądrowy jest dotowany "tylnymi drzwiami" przez podatników, ponieważ rządy muszą sprzątać po katastrofie. Żadna firma ubezpieczeniowa nie zapewni publicznego ubezpieczenie od odpowiedzialności cywilnej dla elektrowni atomowych, które one rzeczywiście potrzebują. A realne koszty utylizacji odpadów nie są jeszcze w pełni odzwierciedlone w kosztach energii jądrowej.

 
Mit 5 PV nie działa w pochmurne dni

 

PV nie przestaje działać tylko dlatego, że niebo się zachmurzy. Tak zwane doskonałe warunki byłyby, gdyby było niebieskie niebo, promienie słońca padały pionowo na modułach i temperatura otoczenia byłaby niska. Moduły fotowoltaiczne są zwykle testowane w warunkach standardowych testów, jednak rzeczywiste warunki różnią się od nich w znacznym stopniu. Stąd moc generowana przez moduły podczas pochmurnych dni jest również badana. Jest to podawane jako wyniki pomiarów w słabym świetle. W praktyce solarne testy potwierdzają, że panele generują mniej energii w warunkach słabego naświetlenia. Powstaje pytanie, o ile mniej? Są przeciwnicy, którzy wierzą, że PV całkowicie wyłącza się przy słabym oświetleniu, w zimowe dni lub przy bardzo silnym zachmurzeniu. To jednak tak nie jest. Przy przeciętnym naświetleniu  1000 watów na metr kwadratowy i spadku jego do około jednej piątej, to można bezpiecznie przyjąć, że moc również spada poniżej jednej piątej jego mocy znamionowej. Wydajność paneli podczas słabego nasłonecznienia, jak ujawniają to przeprowadzone testy, jest silnie uzależniona od jakości komórek i technologii modułowej wykorzystanj przy ich produkcji. Względne zmniejszenie wydajności przy słabym oświetleniu do poziomu 200 watów na metr kwadratowy promieniowania słonecznego, pokazuje odchylenia od normy wydajności. Kiedy wydajność spada o mniej niż jeden procent, lub gdy moduły lepiej w takim świetle reagują wykazują pozytywny procent, mogą z powodzeniem być stosowane w miejscach więcej zachmurzonych , narażonych na zapylenie lub gdy powietrze pełne jest mgły lub smogu. Kiedy słoneczna elektrownia zostanie zbudowana, specjaliści przeprowadzają analizę nie tylko kosztów rozwoju i potencjalnych osiągów, ale również biorą pod uwagę obszar danych liczbowych napromieniania. Symulacje są stosowane do mierzenia wydajności standardowego modułu w różnych warunkach oświetleniowych i planiści mogą zdecydować o modułach, które chcą zainstalować. Tak więc, moduły są testowane w słabym oświetleniu, aby wyselekcjonować moduły z najniższym spadkiem wydajności stosowanych w warunkach obszarów dużego zachmurzenia. Panele PV są produkowana również na szare dni.

 

Mit 6 W Polsce jest za mało słońca

 

Mapa nasłoneczniena naszego kraju wskazuje, że na większość jego powierzchni przypada nasłonecznienie w ciągu roku ponad 1000 kWh/m² co jest ilością całkowicie wystarczającą do rozwoju energetyki słonecznej. Nasi sąsiedzi, Niemcy mają zainstalowane ponad 25 000 MWp instalacji fotowoltaichnych, przy podobnych warunkach nasłonecznienia. W Polsce do tej pory jest zainstalowane około 2,7 MWp instalacji. Mamy więc olbrzymie pole do popisu, aby dołączyć do najlepszych.

 
Mit 7 Fotowoltaika jest szkodliwa dla zdrowia

 

Nic bardziej mylnego. Panele fotowoltaiczne zbudowane są z materiałów w całości podlegających utylizacji. Aluminium, szkło, krzem krystaliczny i niewielkie ilości tworzywa sztucznego, mogą być w 100 % utylizowane. Konstrukcje, na których ustawiane są panele, zbudowane są ze stali nierdzewnej lub ocynkowanej oraz z aluminium. Wszyscy producenci urządzeń PV są zobowiązani do ich odbioru po okresie pracy, który wynosi 25 – 30 lat. W tym czasie panele nie wydzielają żadnych oparów, dźwięków, promieniowania czy innych szkodliwych czynników. Wprost przeciwnie, można je stawiać np. na terenach, wymagających działań utylizacyjnych, jak byłe wysypiska śmieci, tereny poligonowe, nieużytki, tereny pokopalniane itp.

 
Zastosowania

 

Instalacje fotowoltaiczne mogą być stosowane w dowolnej wielkości. Od mikro instalacji dla prywatnych gospodarstw domowych, montowane na dachu lub zamiast dachu, poprzez małe instalacje na dachach budynków, hal fabrycznych, magazynowych czy targowych, do wielkich instalacji stawianych w terenie, które mogą produkować wiele MWh prądu. Większość paneli jest testowana na odporność na dziełanie amoniaku, można je więc z powodzeniem montować na dachach budynków gospodarczych, stajni czy chlewów. To może przysporzyć rolnikom podwójnych zbiorów z ziemi i ze słońca. Doskonałym zastosowaniem są zadaszone parkingi, tzw Carport, które oprócz ochrony zaparkowanych pojazdów, pozwalają na produkcję prądu, a w przyszłości, na ładowanie samochodów elektrycznych. Mając nadzieję, że Ministerstwo Gospodarki w miarę szybko wprowadzi przepisy pomagające fotowoltaice na rozwinięcie skrzydeł również w Polsce, chcielibyśmy, aby tych kilka przytoczonych faktów pozwoliło osobom, które nie mają wiele do czynienia z tą technologią, na poznanie zalet, jakie daje stosowanie tej najprzyjaźniejszej dla środowiska technologii