Soarele invizibil de pe acoperiș

Soarele invizibil de pe acoperiș
Sursă Foto: Pixabay - Ilustrativ
Publicat: 20/07/2022, 10:13
Actualizat: 20/07/2022, 10:14

Comparând două gospodării medii din Iași și Constanța care ar decide să-și instaleze panouri fotovoltaice vom vedea că în condițiile curente, instalând panouri solare pe o suprafață de 25 m2, orientată spre sud, și cu un consum mediu de 2.857 kWh/an, gospodăria din Iași ar reuși să economisească anual 3.085 ron/an, iar cea din Constanța 3.464 ron/an ca urmare a economiilor realizate datorită acoperii consumului casnic și a energiei furnizate în rețea.

În acest context, susținerea sectorului producătorilor (prosumatorilor) mici, este o calea eficientă de a atinge țelurile energetice asumate de România, concomitent cu susținerea unei creșteri economice la nivel micro.

În fiecare oră, pe Pământ ajunge suficientă energie pentru a asigura consumul planetei timp de un an. Chiar dacă astăzi, putem transforma în energie electrică doar o foarte mică parte din această energie liberă provenită de la soare, în timp vom putea să o optimizăm și să o folosim din ce în ce mai mult, producându-se cu costuri mult mai mici față de energia convențională.

Creșterea producției de energie regenerabilă este esențială pentru combaterea schimbărilor climatice din moment ce sectorul energetic este unul din cei mai mari poluatori la nivel global. Multe autorități din întreaga lume stabilesc noi ținte pentru producția și consumul de energie regenerabilă, cu ținte concrete prin care anumite procente din energia totală trebuie să fie derivate din surse regenerabile.

Eliminarea energiei pe bază de cărbune până în 2023

Țara noastră și-a stabilit obiectivul de a elimina treptat energia pe bază de cărbune până în 2032. Se așteaptă ca acest pas să crească extinderea domeniului energiei durabile, în special pentru turbinele eoliene și instalațiile solare fotovoltaice. Capacitatea fotovoltaică a României este de așteptat să se tripleze în perioada 2021-2030, crescând de la 1,39 GW în 2020 la 4,25 GW în 2030.

Această triplare a capacității fotovoltaice poate veni atât din parcuri fotovoltaice mari, cât și din proiect mici, la nivelul gospodăriilor. Cele din urmă reprezintă o oportunitate imensă pentru România de a atinge țintele asumate sporind în același timp bunăstarea la nivel individual a consumatorilor de energie din România.

În acest sens, panourile fotovoltaice sunt principala soluție tehnologică ce ar putea fi implementată la nivel de gospodărie. Acest panou transformă lumina provenită de la soare în energie electrică fiind o sursă de energie nepoluantă și regenerabilă. În ultimii zece ani, prețul sistemelor fotovoltaice a scăzut de mai mult de 500 de ori pe fondul creșterii cererilor de instalare. Dacă în anul 1975 un panou solar avea un cost de 105 dolari per watt, noua tehnologie monocristalină a adus în 2011 un preț de 1.2 dolari per watt, iar acum, în 2020 același panou are un cost de 0.2 dolari per watt.

Astăzi găsim celule fotovoltaice pe sistemul de iluminat al grădinii, pe bateriile externe pentru telefoane mobile, bărci, chiar și în trenuri sau avioane, notează Mădălina (Nechifor) Roman pentru Infoclima.

Investiția se amortizează în circa 7 ani

Investiția într-un proiect fotovoltaic de mici dimensiuni (rezidențial) se amortizează în aproximativ 7 ani prin scăderea facturilor la energie electrică, precum și datorită creșterii valorii pe piață a clădirii pe care se află. În același timp putem fi siguri că proiectul are o longevitate mai mare de 7 ani, astfel în general, producătorii de panouri fotovoltaice oferă o garanție de 10 ani și o garanție de performanță care asigură un randament de 80% din valoarea inițială pentru cel puțin 25 de ani.

Cantitatea medie de radiație solară primită pe unitatea de suprafață este definită de termenul de insolație. Cu cât este mai mare expunerea la soare, cu atât este mai mare cantitatea de radiație primită de panoul solar pe suprafața sa și, astfel panoul va produce mai multă energie electrică.

Din acest motiv, datele geografice sunt foarte importante deoarece caracteristicile geografice ale unei anumite regiuni sau locații pot să fie determinante atunci când vorbim de perioada de amortizare sau cantitatea medie de energie electrică produsă.  Astfel de parametrii geografici includ terenul, populația și accesibilitatea, nevoile de energie (industrie, agricultură, servicii), infrastructura electrică și rețeaua de drumuri.

Costuri și economia la nivel de gospodărie

Potențialul solar al României este răspândit pe întreg teritoriul țării. România beneficiază de aproximativ 210 zile însorite pe an. Regiunea de sud-est a României, vestul, centrul dar și estul țării sunt cele mai bune locuri pentru a amplasa un parc solar, mai puțin în regiunea nordica care este în mare parte muntoasă.  Energia solară este cotată de mulți specialiști din piață cu șansele cele mai mari de a fi stâlpul segmentului de energie verde.

Cea mai mare creștere a capacității de energie solară a României a fost înregistrată din 2012 până în 2014, când a trecut de la 41 de megawați la 1.293 de megawați. Totuși după această perioadă creșterea a încetinit vizibil, în 2019 capacitatea instalată de energie solară a României atingând 1.386 de megawați, ceea ce reprezintă o creștere de doar 7% comparativ în decursul a 5 ani. Ritmul lent de creștere se datorează în mare măsură incertitudinilor legislative în legătură cu susținerea regenerabilelor.

Implementarea unei noi legislații cu privire la prosumatori (producători și consumatori de energie, în această categorie intrând și consumatorii casnici care își instalează panouri fotovoltaice pe acoperiș) în 2018 și completările ulterioare constituie un prim pas direct spre încurajarea dezvoltării unei comunități de prosumatori în România.

Totuși întrebarea deschisă rămâne – Oare este avantajos să instalăm panouri solare pe acoperișul casei? În acest sens, putem să ne uităm îndeaproape la 2 exemple de gospodării, una din Constanța (o regiune cu multe zile însorite) și Iași, al doilea oraș ca mărime din România, care deși nu are atâtea zile însorite ca și Constanța, are o perioadă destul de lungă cu iradiere ce ar permite instalarea de panouri solare.

Având în vedere și faptul că compensarea surplusului (0.55 RON/kWh) poate varia, calculele se pot schimba chiar și în decursul acestui an. Totuși putem vedea că în scenariul curent, o investiție în panouri fotovoltaice s-ar amortiza în circa 10 ani în Constanța și 12 ani în Iași. Amortizarea nu ia în considerarea și creșterea prețului locuinței datorită panourilor instalate. Totuși această perioadă probabil va fi mai mică deoarece previziunile pentru următoarea decadă (precum și evoluțiile din piața energiei) anticipează o creștere a prețurilor, in scenariu optimist acestea vor crește cu “doar“ 8% până în 2030, iar în scenariul pesimist cu până la 50%.

Din păcate ritmul inflației actuale indică faptul că urmăm mai degrabă scenariul pesimist. Conform analizei Băncii Central Europene “jumătate din intensificarea recentă a inflației s-a datorat prețurilor mai ridicate ale produselor energetice“. În acest context ne putem aștepta la o creștere a costurilor energiei și în anii următori, ceea ce înseamnă că economiile realizate ca urmare a instalării panourilor vor crește de la an la an.

Tipuri de panouri solare și costurile

Tehnologia panourilor solare s-a îmbunătățit dramatic de-a lungul anilor, astfel o gamă nouă de panouri solare inovatoare sunt acum introduse pe piață. Cu toate acestea, atunci când evaluăm  opțiunile în materie de panouri solare potrivite din punct de vedere tehnologic, vom  întâlni două categorii majore de panouri: panouri solare monocristaline și panouri solare policristaline.

Ambele sunt opțiuni convenționale care au fost utilizate de zeci de ani. Ambele tipuri de panouri valorifică energia solară, dar trebuie să luați în considerare diferențele dintre panourile solare monocristaline și policristaline în mod obiectiv înainte de a le cumpăra.

Majoritatea panourilor solare de pe piața actuală vin cu o garanție de 25 de ani (garanție de performanță). Aceasta înseamnă, în general, o producție electrică garantată timp de 10 ani la 90% din puterea nominală și 25 de ani la 80%. Dar rețineți că toate garanțiile de performanță nu sunt aceleași. Asigurați-vă că verificați literele mici de pe garanțiile pentru panourile pe care le luați în considerare.

Desigur, nu avem date despre performanța panourilor solare după 30-40 de ani, dar proiecția este că panourile monocristaline (pe baza purității și a celorlalte caracteristici menționate mai sus) vor continua să genereze o cantitate semnificativă de energie electrică și să aducă economii pentru mulți ani după expirarea garanției și în cele din urmă vor rezista testului timpului mult mai bine decât panourile policristaline.

Când cauți panouri monocristaline de vânzare, le vei găsi poziționate ca un produs Premium. Prețul unui panou monocristalin variază în dependență de producător, însă în mare acesta se plasează între 1,700 și 2,000 RON. Producătorii de panouri solare monocristaline evidențiază estetica și eficiența superioară pentru a convinge clienții.

Celulele solare din cadrul panourilor monocristaline sunt produse cu plachete de siliciu (siliciul este mai întâi format în bare și apoi este tăiat în plachete subțiri). Panoul își derivă numele „mono” deoarece folosește siliciu monocristal. Deoarece celula este constituită dintr-un singur cristal, oferă electronilor mai mult spațiu pentru a se deplasa astfel producând un flux mai bun de electricitate. Acesta este motivul din spatele eficienței mai mari a panourilor solare monocristaline față de policristaline.

Eficiența panourilor solare policristaline este mai scăzută în comparație cu cele monocristaline, dar avantajul pentru clienți este că această opțiune este mai accesibilă, prețul unui panou policristalin pornește de la 500 RON. Atunci când mergeți să cumpărați panouri solare policristaline, le puteți diferenția de cele monocristaline prin nuanța albastră în comparație cu cea neagră.

Deși panourile solare policristaline sunt compuse și ele din siliciu, acestea nu implică utilizarea siliciului monocristal. Producătorii de panouri solare policristaline topesc mai multe fragmente de siliciu împreună pentru a produce napolitanele din care sunt formate aceste panouri. Din acest motiv, ele sunt numite „poli” sau multicristaline. Electronii din fiecare celulă vor avea mai puțin spațiu pentru a se mișca din cauza multor cristale dintr-o celulă. Prin urmare, cotele de eficiență ale panourilor solare policristaline sunt relativ mai mici.

Producția de energie, în funcție de nori și de vreme

Deoarece celulele fotovoltaice depind de iradiația solară pentru a funcționa, panourile solare, pe o vreme înnorată tind să fie mai puțin productive în comparație cu zilele însorite. Energia produsă de panoul solar în ziua înnorată depinde și de cât de densă este structura norilor. De exemplu, norii ce apar ce cer sub o formă fina semitransparentă nu pot avea un impact prea mare asupra performanței panourilor solare. În zilele parțial înnorate, performanța chiar și a celor mai bune panouri solare poate scădea cu până la 25%. Cu toate acestea, zilele ploioase nu sunt atât de rele pe cât ar putea părea. Apa de ploaie curăță murdăria, economisind astfel unele dintre eforturile de întreținere.

Un strat gros de zăpadă este o amenințare cu siguranță pentru producția de energie a celulelor fotovoltaice, dar un strat subțire nu este atât de rău pentru panouri, deoarece o parte din lumina soarelui poate trece. Mai mult, instalațiile pe acoperiș se fac de obicei într-un mod în care zăpada alunecă în mod natural. În mod surprinzător, pătura de zăpadă din jurul casei poate crește generarea de energie solară, deoarece radiația reflectată de zăpadă acționează ca o oglindă. Aceasta, la rândul său, crește intensitatea radiației care ajunge pe panourile solare.

Una dintre multele concepții greșite în ceea ce privește efectului vremii asupra panourilor solare este că temperaturile ridicate pot crește eficiența panourilor. Oricât de ciudat ar suna, panourile solare sunt mai productive când temperaturile sunt scăzute. Temperaturile ridicate reduc puterea de ieșire a celulelor fotovoltaice din cauza căderii de tensiune. Astfel, o zi răcoroasa însorită este o condiție mult mai bună pentru funcționarea optimă a panourilor solare.

Deși panourile moderne sunt proiectate pentru a rezista la un vânt de până la 144.84 km/h, panourile mai ieftine pot să nu funcționeze atât de bine în apropierea acestui prag. Chiar și atunci când sistemul eșuează, factorul limitativ sunt rareori panourile.

În cele mai multe cazuri, problema este cauzată de probleme ale sistemului suport sau a acoperișului unde sunt montate panourile. Praful și resturile sunt alte elemente care pot afecta panourile în condiții de vânt. Cu toate acestea, majoritatea panourilor solare sunt suficient de rezistente pentru a rezista la condiții meteorologice dificile.

România, acoperire solare bună

România dispune de o acoperire solară bună, având 210 zile însorite pe an și un flux anual de energie solară cuprinsă între 1,000 kWh/m2/an și 1,300 kWh/m2/an, în comparație cu alte țări din Europa. Conform hărții Solargis – „Potențialul de energie fotovoltaică”, România este împărțită în trei zone principale de însorire.

Zona roșie, de aproximativ 1,387 kWh/mp/an și corespunde Olteniei, Munteniei, Dobrogei și sudului Moldovei. Zona galbenă, 1,168-1,241 kWh/mp/an, cuprinde regiunile carpatice și subcarpatice ale Munteniei, toată Transilvania, zona de mijloc și nord a Moldovei, Banat, iar zona albastră, 1,095-1,168 kWh/mp/ an, regiunile montane. Având în vedere această distribuție a potențialului ar trebui să avem un număr mult mai larg de proiecte mai ales în centrele urbane majore precum București, Cluj, Iași sau Timișoara.

Contextul geografic general indică faptul că în România am putea avea un număr destul de mare de prosumatori, mai ales în zonele roșii. Aspectele geografice și climatice nu sunt însă decisive în creșterea numărului de prosumatori. Implementarea unei scheme de suport (precum casa verde+), predictibilitatea legislativă, cooperarea distribuitorilor și furnizorilor de energie precum și simplificare sistemului de avizare a noilor proiecte pot contribui direct la creșterea numărului prosumatorilor și în acest fel la îndeplinirea țelurilor energetice asumate de România.

Este esențial să înțelegem că odată cu creșterea numărului de prosumatori nu vom avea doar o mai mare parte a energiei produse din surse regenerabile, vom contribui la reducerea dependenței de importurile de energie, spori bunăstarea consumatorilor și crește reziliența atât la nivel național cât și la nivel individual.

Cristian Lisandru
S-a născut în București, pe data de 18 iulie 1968, și este absolvent al Facultăţii de Jurnalism, specializarea Comunicare. Activitatea jurnalistică – editorialist GÂNDUL.RO, scriind articole de investigație, politică internă, politică citeste mai mult