Considerații privind producerea de electricitate cu ajutorul panourilor fotovoltaice: stadiul actual, potențialul și politicile țărilot lider în domeniul energiei solare

Gheorghe Badea, Lucian Rus

Problemele economice și de mediu cauzate în ultimele decenii de utilizarea combustibililor fosili au încurajat dezvoltarea sistemelor energetice fotovoltaice, astfel că producerea de electricitate cu ajutorul energiei solare fotovoltaice are o pondere din ce în ce mai importantă în balanța energetică mondială. Numeroase state ale lumii găzduiesc, din ce în ce mai frecvent, conferințe care au ca principală temă de discuție problema energiei, încercându-se găsirea unor căi din ce în ce mai eficiente pentru utilizarea energiei, dar și promovarea surselor de energie regenerabile. Sistemele energetice fotovoltaice sunt unele din cele mai răspândite căi de producere a energiei cu ajutorul energiilor regenerabile, existând deja o întreagă industrie conexă dezvoltată în multe țări ale globului. În lucrare este prezentat stadiul actual de dezvoltare a instalațiilor energetice fotovoltaice, dar și perspectivele de viitor, în statele în care energia solară fotovoltaică ocupă o poziție importantă.

1. INTRODUCERE

Creșterea economică și a populației globului din ultimele două decenii reprezintă o problemă esențială pentru dezvoltarea socio-economică, atât a țărilor dezvoltate, dar mai ales a țărilor în curs de dezvoltare, prin urmare utilizarea eficientă a energiei a devenit una din problemele cele mai importante. Există numeroase protocoale internaționale care stabilesc politici de eficiență energetică, care includ o combinație de măsuri financiare, tehnice și de informare ce trebuie adaptate pentru situația energetică a fiecărui stat în parte.

Energiile regenerabile sunt resurse energetice infinite și curate, aceste tehnologii oferind numeroase soluții cu ajutorul cărora se poate produce energie prin transformarea unui fenomen natural (sau a unei resurse naturale) într-o formă utilă de energie. În multe centre universitare din lume, această preocupare pentru dezvoltarea de aplicații cu energii regenerabile s-a concretizat prin apariția unor cursuri complete care tratează această problemă.

2. UNIUNEA EUROPEANĂ

La începutul anului 2009 capacitatea globală totală instalată a panourilor fotovoltaice a ajuns la 15 GW, înregistrând o creștere de 5.6 GW față de anul precedent, țările Uniunii Europene fiind liderul detașat din acest domeniu cu o capacitate cumulată de aproximativ 65% din totalul instalat pe glob. Unul din obiectivele principale al statelor membre ale UE este reducerea costului sistemelor fotovoltaice, de la 5 Euro/Wp sau 0.25-0.65 Euro/kwh care era nivelul din anul 2004, la un cost de 0.05 – 0.12 Euro/kWh, în funcție de nivelul de însorire al zonei, până în anul 2030 (tabelul 2). De asemenea, prin Directiva 20-20-20, Comisia Europeană a stabilit ca până în anul 2020, producția de energie cu ajutorul energiilor regenerabile să atingă o cotă de 20% din totalul de energie produsă în UE.

3. S.U.A.

Statele Unite ale Americii s-au situat pe locul trei la nivel mondial pe piața de sisteme fotovoltaice noi, reușind să instaleze 624 MW numai în anul 2006, ajungând să aibă o capacitate instalată de 1.45 GW. Între anii 2000 și 2008, capacitatea instalată anual în sisteme solare conectate la rețeaua națională de electricitate a crescut de la 4 MW la 290 MW, cu o rată de creștere medie de 71%. Dintre toate statele aflate în topul mondial în ceea ce privește energiile regenerabile, SUA au cel mai mare potențial de dezvoltare din domeniul energiei fotovoltaice, datorită nivelului ridicat al radiației solare, dar și a teritoriilor întinse disponibile pentru dezvoltarea de proiecte în domeniul fotovoltaic. În următorii ani, SUA vor înregistra cea mai mare creștere a capacității instalate în sisteme fotovoltaice, cele mai pesimiste scenarii prognozând că, în anul 2012 capacitatea instalată va ajunge la 1515 MW, cu o creștere anuală medie de 48%, iar în cazul celor mai optimiste prognoze, capacitatea totală instalată până în anul 2012 va depăși 2000 MW.

4. JAPONIA

În Japonia, în anii 1960, sursa primară de energie era bazată pe importul de petrol, care atingea o cotă de aproximativ 80% din totalul de energie produsă pe teritoriul țării. Dependența acută de combustibilii fosili importați a obligat guvernul nipon să implementeze programe de susținere a dezvoltării tehnologiilor bazate pe energii regenerabile. Prin urmare, producția de celule fotovoltaice a crescut rapid în Japonia, datorită dezvoltării noilor tehnologii de montaj pe acoperiș, dar și datorită subvențiilor importante acordate de guvern pentru investitorii în acest tip de energie. Chiar dacă în ultimii ani Japonia a intrat într-o perioadă de recesiune, capacitatea cumulată a sistemelor fotovoltaice este în continuă creștere, ajungând la o cifră de 1.918 GW, în anul 2007, Japonia fiind cel mai important jucător de pe piața fotovoltaicelor, atât din punct de vedere al exporturilor globale, dacă ne referim la industria domestică producătoare de sisteme fotovoltaice, cât și din punct de vedere al cererii de sisteme noi, dacă facem referire la piața internă de sisteme fotovoltaice. Piața japoneză a fost a doua ca mărime după Germania, cu 287 MW instalați în 2006, ajungând la a capacitate totală de 1.71 GW, având ca și componentă primară sistemele rezidențiale conectate la rețea, puternic subvenționate prin programele guvernului nipon.

6. CONCLUZII

În contextul actual în care întreaga lume este afectată puternic de încălzirea globală și de creșterea accentuată a prețului combustibililor, din cauza reducerii simțitoare a resurselor de combustibili fosili, dar și din cauza conflictelor care au loc în zonele în care se produc cele mai mari cantități de combustibili, toate statele ar trebui să pună într-un plan secundar tehnologiile de producere a energiei care au la bază combustibilii fosili și să treacă la cercetarea și îmbunătățirea tehnologiilor de exploatare a energiilor regenerabile. Energia solară este energia regenerabilă cea mai uniform distribuită pe teritoriul globului și poate fi utilizată atât prin tehnologii care produc căldură, cât și prin sisteme care produc energie electrică, fie direct, fie prin conversie indirectă, mai întâi în căldură și apoi în energie electrică.

Pentru ca energia solară fotovoltaică să ajungă cât mai aproape de potențialul real, este necesar ca din ce în ce mai multe țări să urmeze modelul german în ceea ce privește politicile de subvenționare a energiei electrice produse cu ajutorul acestei tehnologii și modelul nipon în ceea ce privește cercetarea și dezvoltarea unor noi tehnologii și unități de producție a sistemelor fotovoltaice. Viitorul ne va demonstra dacă coloșii energetici de tipul Chinei, chiar și al Indiei, vor renunța la soluțiile de producerea a energiei cu ajutorul combustibililor fosili și vor produce din ce în ce mai multă energie „verde”

Articolul integral il puteti gasi in editia tiparita a revistei Electricianul nr. 8/2011