SONČNE (FOTOVOLTAIČNE - FOTONAPETOSTNE) ELEKTRARNE
Ekonomika sončnih elektrarn v Sloveniji
Ocena vplivov na okolje
Gibanje proizvodne cene električne energije iz sončnih elektrarn
Stroški poslovanja sončnih elektrarn
Recikliranje sončnih modulov
Samostojne (otočne) sončne elektrarne
Omrežne sončne elektrarne
Izvedbe sončnih elektrarn (na objektu, v prostoru)
Sončna energija je obnovljiv trajnostni vir energije, ki v zadnjem desetletju izredno pridobiva na pomenu. V najrazvitejših državah, še posebej v Nemčiji in na Japonskem, dajejo razvoju tega energetskega vira zelo veliko pozornost.Glede na dolgoročni tehnični potencial pa se predvideva, da bi proizvodnja električne energije iz sončnih elektrarn v EU v letu 2050 imela najmanj 20% delež. Sedanji delež vseh obnovljivih virov energije (OVE) električne energije v EU, z upoštevanjem tudi velikih hidroelektrarn je 14%.
Podpredsednica Evropske Komisije, gospa Loyola de Palacio, je decembra 2003 ustanovila strokovni posvetovalni odbor PV-TRACK, ki je pripravil poročilo »A Vision for PV Technology for 2030 and Beyond«. Glede na ugotovitve podane v poročilu, bodo prihodnja desetletja odločilna za razvoj sončnih elektrarn. EU ima enkratno priložnost, da razvije obsežen, trajnostno naravnan in inovativen ekonomski sektor. Tak razvoj bo zahteval ambiciozno in skladno politiko podpore tehnološkega razvoja, tržnih mehanizmov in promocije. Dosedanji razvoj je povezan s heterogenimi politikami posameznih držav.
EKONOMIKA SONČNIH ELEKTRARN V SLOVENIJI
Sama proizvodnja električne energije bo ob upoštevanju orientiranosti, sončnega obsevanja (ki je sicer za Slovenijo zelo ugodno) ter senčenja ostala na nivoju predvidene proizvodnje. Sama enotna prodajna cena pa se v prihodnosti lahko spremeni, in sicer se pričakujejo le pozitivne spremembe v obliki povišanja cene.
Upravljavec distribucijskega omrežja, na čigar omrežje je sončne elektrarna priključena, in proizvajalec skleneta pogodbo za odkup električne energije za obdobje petnajst let. Omenjena določila v zelo velikem obsegu določajo ekonomsko uspešnost poslovanja sončne elektrarne. Sedanja odkupna cena za električno energijo je postavljena relativno visoko, po do sedaj izdelanih študijah se pričakujejo vračilne dobe projekta od 12 do 15 let, odvisno od lokacije in naklona samih modulov. Še ugodnejše odkupne cene prodane el. energije lahko tudi bistveno vplivajo na ugodnejšo ekonomsko uspešnost načrtovanih projektov oz. krajšo dobo vračila investicije.
Ob zelo ugodnih zagotovljenih odkupnih cenah proizvedene električne energije iz sončnih elektrarn, dosedanje ekonomske študije v Sloveniji kažejo na ekonomsko upravičen in donosen projekt, saj se dogaja pozitivna rast ekonomskega dobička glede na investirani kapital.
OCENA VPLIVOV NA OKOLJE
Pri identificiranju vplivov projekta na okolje sta izpostavljena dva najpomembnejša vpliva, in sicer vizuelni ter nadomeščanje fosilnih goriv. Zelo pomemben je vizuelni vpliv na okolje zaradi svoje velikosti in drugačne oblike. Zato je potrebno veliko pozornost nameniti integriranju sončnih elektrarn v zgradbe in okolje. Sončne celice oziroma moduli morajo biti čim manj vidni, oziroma morajo biti izbrani in postavljeni tako, da pomenijo arhitekturno obogatitev objektov. Najpomembnejša korist sončnih elektrarn je, da se pri proizvodnji električne energije ne sproščajo emisije toplogrednih plinov in ne onesnažujejo okolja. Z novo proizvedeno električno energijo pa zamenjujemo določeno količino, ki se sicer proizvede v konvencionalnih elektrarnah.
Zaradi zgoraj navedenega, investitorji sončnih elektrarn v svojih okoljih pridobijo dodatno še na ogledu zaradi njihovih prispevkov k čistejšemu okolju.
GIBANJE PROIZVODNE CENE ELEKTRIČNE ENERGIJE IZ SONČNIH ELEKTRARN
Sončne elektrarne priključene na električno omrežje bodo po pričakovanjih v naslednjih 10 letih v večjem delu EU premagale glavno oviro, t.j. konkurenčnost z električno energijo iz konvencionalnih elektrarn. Prav tako bo uporaba opreme, kot normalne gradbene komponente, pospešila tržno penetracijo strešnih sistemov in močno vplivala na nove gradbene zasnove in standarde. Do 2030 bodo zelo verjetno proizvodni stroški sončne energije dovolj nizki, da bodo lahko konkurirali na večini trgov z električno energije, še posebno če bo cena fosilnih goriv naraščala kot je pričakovano.
STROŠKI POSLOVANJA SONČNIH ELEKTRARN
Stroški, ki nastanejo pri poslovanju sončnih elektrarn so predvsem stroški amortizacije, redne kontrole in servisiranja ter stroški zavarovanja. Stroški amortizacije predstavljajo večji delež v skupni vsoti stroškov. Po desetih letih obratovanja elektrarne se ti stroški delno zmanjšajo, saj se v tem obdobju dokončno amortizirajo nekatere investicijske postavke. Manjši delež stroškov predstavljajo stroški obratovanja sončnih elektrarn. V teh stroških je v začetnih letih obratovanja vključen strošek v višini 0,1% investicije za letno zavarovanje sončnih modulov.
Sami stroški upravljanja in servisiranja so nizki, saj ko je sistem enkrat postavljen deluje povsem avtomatsko, vzdrževanje oziroma servisiranje sistema pa je potrebno le v primeru napak in okvar. Predvideno je, da se bo na podlagi pridobljenih izkušenj s postavitvijo SE in vlaganjem v razvoj postopoma zmanjševal tudi strošek vzdrževanja. Po sedmem letu obratovanja, oziroma zadnjem letu investiranja, pa so predvideni minimalni konstantni stroški vzdrževanja in obratovanja.
V kolikor je investiranje odvisno od dolžniškega kapitala, pa predstavljajo največji delež v skupni vsoti vseh stroškov prav obresti za odplačilo kreditov.
RECIKLIRANJE SONČNIH MODULOV
Proizvajalci običajno ponujajo dolgoročno jamstvo za lastnosti njihovih modulov – 80 % modulov naj bi imelo nominalno moč 20 do 25 let. Seveda po izteku življenjske dobe ni pričakovati nenadne odpovedi, moduli naj bi delovali še naprej. Kljub temu pa je potrebno razviti strategijo in postopke razgradnje sončnih modulov že sedaj.
Kristalne celice, vsaj rezine, bodo po pričakovanjih uporabne tudi po predvidenem izteku življenjske dobe, saj so v splošnem na vremenske vplive občutljivi le zgornja in spodnja plošča modula, vgrajeni ostali materiali in električne povezave ter linije. Za ponovno uporabo bo celice potrebno s primernimi kemijskimi in toplotnimi postopki ločiti od ostalih materialov. Po primernem čiščenju in opravljenih meritvah bodo celice lahko ponovno vgradili v module, ali pa bodo mehansko ali kemično z jedkanjem odstranili površinske plasti in tako pripravili rezine za ponovno procesiranje celic. Prednje in zadnje plošče modulov bodo s taljenjem prav tako uporabili za nove module, plastični materiali pa bodo večinoma zgoreli.
Pri tankoplastnih modulih je aktivnega materiala zelo malo, glavna gradnika sta steklo in plastika. Pri amorfnosilicijevih modulih bodo po odstranitvi kontaktnih povezav amorfni silicij s steklene površine odžgali in nato nanesli nove plasti. Pri drugih tankoplastnih tehnologijah, kot so CdTe ali CIS moduli, ki vsebujejo sicer majhne količine in še to kemijsko vezane težke kovine, bodo verjetno potrebni skrbno nadzorovani zaprti postopki razgradnje
Sodeč po izkušnjah so sončni moduli najbolj zanesljive komponente fotonapetostnih sistemov. Realno pričakovana življenjska doba naj bi bila nad 20 let, po nekaterih predvidevanjih pa celo 40 ali več let.
Za zunanje namestitve prevladujejo na trgu kristalne silicijeve celice, ki jih izdelujejo številna podjetja, in sicer v standardnih izvedbah ali po naročilu. Tankoplastni moduli, med katerimi prevladujejo amorfnosilicijevi, se uporabljajo predvsem za potrošniške aplikacije majhnih zmogljivosti. Novejši tipi modulov za večje moči, primerni za fasade in podobne aplikacije, si morajo pot na tržišče še utreti.
Glede recikliranja trenutno še ni potreb, vendar se postopki razgradnje modulov že razvijajo.
