Praktični vidiki proizvodnje elektrike iz sonca

V soboto 28. marca 2009 sta
Občina Gornji Grad in
podjetje ENECON d.o.o. v sklopu projekta "Concerto-Energy in Minds!", ki je sofinanciran s strani Evropske komisije,
organizirala seminar na temo "Praktični vidiki proizvodnje elektrike iz sonca". V dvorani Kulturnega doma, v Gornjem Gradu, se je zbralo 120 slušateljev, ki so prišli poslušati predavanja slovenskih strokovnjakov s področja fotonapetostnih sistemov, imeli pa so tudi možnost sodelovati v razpravi in pridobiti dodatne informacije. Seminar je zajemal predstavitve ponudnikov fotonapetostnih sistemov (Actinia Solar, Zavod Techaton Narin in ENERSIS d.o.o.), ki so v preddverju stavbe razstavili posamezne sestavne dele sončne elektrarne in bili udeležencem na voljo za pojasnila. Za potrebe informiranja so v podjetju ENECON d.o.o. pripravili strokovno brošuro o praktičnih napotkih za vgradnjo fotonapetostne elektrarne, ki so jo razposlali udeležencem po elektronski pošti.

Župan Občine Gornji Grad g. Stanko Ogradi je najprej predstavil potencial vgraditve fotonapetostnih sistemov na strehah in možnost vgraditve fotonapetostne javne razsvetljave v občini. V zaselku Bočna je v javni lasti Osnovna šola, kjer bi lahko postavili takšen fotonapetostni sistem, saj je streha obrnjena na JV. V samem centru Gornjega Gradu ima potencial postavitve takšnega sistema občinska stavba (solastništvo), banka, Dom starejših občanov, stavba komunalnega podjetja, lekarna in Osnovna šola v Gornjem Gradu. V Novi Štifti sta takšni stavbi Gasilski dom in Osnovna šola. Župan je izrazil interes občine za sodelovanje v prihodnjih projektih.

Strokovni sodelavec podjetja ENECON d.o.o. in Občine Gornji Grad Tomaž Dintinjana je predstavil izziv fotovoltaike pri proizvodnji električne energije doma in v svetu. Doba fosilnih goriv se počasi izteka, saj se zaloge teh goriv krčijo, njihove cene pa so izpostavljene prevelikim nihanjem. V prihodnosti bodo ta goriva iz okoljevarstvenih vidikov tudi bolj obdavčena. Z sofinanciranjem konkretnih projektov na mikro - občinski ravni, kakršen je "Concerto-Energy in Minds!", želi Evropska komisija v praksi prispevati k izpolnjevanju strateških ciljev, kot so zmanjšanje izpustov toplogrednih plinov, povečanje uporabe obnovljivih virov energije in spodbujanje ljudi k učinkoviti rabi energije. V ta namen se v partnerskih občinah projekta "Concerto" vgrajujejo solarni sistemi, fotovoltaika, kotli na lesno biomaso, sistemi soproizvodnje elektrike in toplote, vetrne elektrarne, izvaja pa se tudi energetska sanacija starejših stanovanjskih objektov ter gradnja pasivnih hiš. Zaradi padajočih cen fotonapetostnih modulov, zaradi negotovosti, ki vlada na trgu vrednostnih papirjev in zaradi subvencioniranih odkupnih cen, postaja fotovoltaika privlačna naložba. Ta in drugi obnovljivi viri energije lahko v prihodnosti izboljšajo oskrbo z električno energijo doma in v svetu.

Sebastijan Seme, ki prihaja iz Fakultete za elektrotehniko, računalništvo in informatiko v Mariboru, je najprej podal nekaj osnovnih teoretskih smernic s področja fotovoltaike, zatem pa je predstavil praktični primer sončne elektrarne, postavljene na nadstrešek fakultetne zgradbe. Za to elektrarno so v programu "Matlab" izdelali matematični model, s pomočjo katerega lahko simulirajo proizvodnjo električne energije pri različnih kotih. Vhodni podatek je sončno obsevanje, naklon modulov in njihovo število. Kot rezultat se dobi moč elektrarne oziroma proizvedeno električno energijo elektrarne. Ugotovili so, da bi pri uporabi optimalnega naklona, ki znaša 35 stopinj, pridobili samo en odstotek več električne energije, kot so jo dejansko proizvedli pri naklonskem kotu 24 stopinj. Optimalni naklon torej ni tako velikega pomena. Mesečno in dnevno se naklonskega kota modulov ne splača spreminjati. Bolje je, če se kot spreminja sezonsko – dvakrat na leto. Pri pametnem sledenju je izkoristek na jasen dan 40 odstotkov večji. Če se upoštevajo izgube motorjev in dodatne opreme, ki jo potrebujemo za sledenje, se izkoristek zmanjša za pet odstotkov. Sicer pa je v oblačnih dnevih bolje, če sistem sledenja izklopimo.

Mag. Andrej Hanžič, direktor podjetja ENERSIS d.o.o. je predstavil tehnološke, tehnične, ekonomske in pravne vidike postavitve sončne elektrarne. Največ se proizvaja module iz mono in polikristalnih celic. V podjetju ENERSIS izdelujejo module višjih cenovnih razredov z višjimi izkoristki, ki segajo tudi čez 20 odstotkov. Boljši moduli zato stanejo okoli 5 EUR za vat. Cena je poleg tehnoloških rešitev odvisna tudi od same konstrukcije, od načina položitve in od načina priklopa. Poleg izkoristka je pomemben tudi temperaturni koeficient modula. Poleti, ko so visoke temperature, se lahko modul segreje tudi na 70, 80 stopinj Celzija, proizvodnja električne energije iz sonca pa lahko pade za 10 odstotkov. Na trgu obstajajo tudi gibljivi moduli, ki imajo izkoristek med 6 in 8 odstotkov. Zanje je potrebna bistveno večja površina, hkrati pa so tudi temperaturno in svetlobno bolj občutljivi. Pri nižji svetlobi dajejo nekaj več kot polikristalni ali monokristalni moduli, pri višji temperaturi pa beležijo velik upad proizvodnje. Pri postavitvi sončne elektrarne je pomembna kvaliteta razsmernika, saj ob slabši osvetlitvi slabši razsmerniki ne uspejo zagotavljati dovolj učinkovite pretvorbe električne energije generatorja iz enosmerne v izmenično veličino. Ne uspejo se prilagoditi maksimalnemu izplenu. Izkoristki razsmernikov se v povprečju gibljejo od 95 odstotkov navzgor. Dobri razsmerniki imajo ločilne transformatorje. Med omrežjem in generatorjem je transformator, ki na eni strani blaži motnje samega generatorja nasproti omrežju in obratno. Razsmerniki brez transformatorja imajo za odstotek ali dva višje izkoristke, vendar so bolj pod vplivom udara strele, če je sistem napeljan stran od strelovodnih omrežij. Tudi pri urejenih strelovodnih omrežjih je takšen razsmernik bistveno bolj občutljiv na vplive iz okolja in iz omrežja. Razsmernik brez transformatorja ima sicer boljši izkoristek, vendar je bolj občutljiv. Če odpove zaradi omenjenih vplivov iz okolja, je strošek zamenjave visok, saj ga ni možno popraviti, ampak se ga mora zamenjati. Strelovodna zaščita je pomembna, saj zavarovalnica sicer ne izplača odškodnine. Pri načinu postavitve modulov je bistvenega pomena, da delamo skladno z okoljem in objekti, na katerih generatorji stojijo. Sončna elektrarna na strehi mora služiti namenu, biti estetsko postavljena in čim manj vidna. Lahko se gradi tudi na fasado ali v fasado, kjer so stroški takšne vgraditve le 20 odstotkov višji od stroškov graditve navadne steklene fasade. Stenska, fasadna vgraditev da sicer ozko gledano manj izplena, pri pravilni postavitvi in pravilnem dimenzioniranju pa so finančne koristi vseeno velike. Ob graditvi steklene fasade, kjer so potrebne dodatne zatemnitve, denarja nikoli ne dobimo povrnjenega. Z vgraditvijo fasadne elektrarne pa se proizvaja električna energija, zmanjša se cena stroškov klimatskih naprav in okrepi izolacija ovoja stavbe. Celice namreč vsebujejo določen izolacijski premaz, ki preprečuje vstop in izstop odvečne toplote. Kar zadeva odpornost, imajo polikristalne in monokristalne celice komercialnih modulov debelino 3,2 mm in so preizkušene. Pri zasteklitvi se uporablja kaljeno steklo, mešano s plastiko, ki zdrži kar precejšnje udarce, med drugim tudi točo. Življenjska doba modulov je do 40 let, za pretvornik pa znaša ta doba do 25 let. Čiščenje elektrarne v času njenega obratovanja se ne splača. Večji faktor pojemanja moči je erodiranje stekla. Lomni količnik svetlobe je slabši, zato svetloba težje preide skozi stekleno površino. Faktor prepustnosti stekla določa obratovanje modula. Proizvajalec navadno daje garancijo 90 odstotnega izkoristka za 12 let in vsaj 80 odstotnega izkoristka za dobo do 25 let. Kar zadeva pravne vidike postavitve fotonapetostnega sistema, se je treba vnaprej pozanimati glede potrebnih dovoljenj in vzdrževati dobre odnose z lokalnim distributerjem električne energije, ki elektriko, proizvedeno iz fotonapetostnega sistema odkupuje po subvencionirani odkupni ceni 0,4 EUR za kilovatno uro.

Mag. Marko Čarman, direktor Gorenjskih elektrarn predstavlja podjetje, ki je največji posamezni investitor v fotonapetostne sisteme v Sloveniji. Sončne elektrarne podjetja Gorenjskih elektrarn predstavljajo 40 odstotni delež sončnih omrežnih elektrarn na Gorenjskem oziroma 15 odstotni delež v Sloveniji. Predstavil je posamezne primere dobre prakse kot so fotonapetostni sistem v Radovljici, pokrito parkirišče Labore, OŠ Matije Valjavca v Preddvoru, OŠ Križe v Tržiču in Strahinj. Sončna elektrarna v Strahinju, ki služi tudi kot demonstracijski projekt za izobraževalne namene dijakov in študentov, je na jubilejni deseti obletnici konference "Dnevi energetikov" prejela nagrado za sonaraven razvoj v letu 2008. V Radovljici in v Škofji Loki nameravajo v bližnji prihodnosti zgraditi nove sončne elektrarne vršne moči 20 in 44 kWp. Predavatelj je izrazil prepričanje, da ima Slovenija velik potencial za postavitev sončnih elektrarn, zato so naložbe v fotonapetostne sisteme smiselne in ekonomsko upravičene. Pri tem je treba upoštevati tudi njihove širše družbene koristi. Sonce je največji, neusahljiv in ekološko neoporečen vir energije.
Udeleženci seminarja so izrazili zadovoljstvo nad kvaliteto predavanj, želeli pa bi si več takšnih dogodkov tudi v prihodnosti. Občina Gornji Grad in podjetje ENECON d.o.o. bosta v nadaljevanju projekta "Concerto", zelo kmalu organizirala nov seminar na temo soproizvodnje elektrike in toplote. Vrhunski strokovnjaki bodo predstavili tehnološke, tehnične, ekonomske in pravne vidike vgradnje kogeneracijskih naprav, ponudniki pa bodo na ogled postavili najsodobnejše tehnološke rešitve in bili udeležencem na voljo za svetovanje. Vabljeni!
Tomaž Dintinjana, strokovni sodelavec podjetja ENECON d.o.o. in Občine Gornji Grad