Cum planifica Germania trecerea in totalitate pe energie regenerabila?

Nemtii sunt foarte decisi sa devina independenti de orice sursa de energie produsa din combustibili si sunt hotarati sa inlocuiasca cea mai mare parte a productiei sa vina din energie regenerabila.

Cei de la Institutul Fraunhofer au creionat un concept de obtinere a energiei electrice si termale in totalitate din surse regenerabile pana in anul 2050. (sursa)

Cei de la Institut au intocmit mai multe tipuri de scenarii, in imaginea de mai sus este prezentat scenariul 'Medium" care prezinte variatiile in costuri.

Cea mai mare parte a studiului se concentreaza pe partea de stocare, pentru tratamentul mai bun al energiei eoliene si solare din cauza variatiilor schimbarilor meteo. Pentru stocare au folosit o solutie mixta: stocare in acumulatoare pana la stocare in pompe de apa, stocare in metan aritificial si stocare in caldura.

In versiunea infografica de mai sus ei calculeaza cu consumul de energie apropiat de cel de astazi adica 500 terrawatti, asadar ei iau in calcul o eficienta mai mare a consumului de energiei si o conservare mai buna pentru ca, consumul de energiei sa nu fie pe un trend ascendent.

Pentru productia de energie necesara ei calculeaza ca ar fi nevoie de o capacitate de 206 GW din energia fotovoltaica si 255 GW din energia eoliana. Ca si o asemanare, astazi totalitatea capacitatii fotovoltaice in Germania este de 35 GW, deci este de asteptat o dezvoltare serioasa in urmatorii 35-40 de ani, daca acest scenariu va fi sa devina realitate.

Care este durata de viata a unui sistem fotovoltaic?

      Sistemele fotovoltaice au de obicei o durata de viata undeva intre 20 si 25 de ani: pe aceasta perioada sunt de obicei facute subventiile de intrare la retea, in majoritatea tarilor din UE, bancile de asemenea iau in calcul aceasta perioada de 20 de ani de obicei in cazul proiectelor la centrale fotovoltaice mari. Deci putem lua o perioada de 20 de ani ca si minim.
    
De asemenea fiecare client serios in calcul ca in aceasta perioada de 20-25 ani, invertoarele trebuie schimbate cand ajung la 10-15 ani pentru simplul fapt ca unele componente electrice din invertor atat pot sa duca. Deci pe timpul duratei de viata a sistemului trebuie luata in calcul o schimbare de invertor dar panourile fotolvtaice, cablurile si structura de montare (daca folosim componente din otel inoxidabil sau aluminiu) ar trebui sa reziste chiar 25 de ani.
   
Dar ce se intampla dupa perioada de 20 de ani? Exista exemple care merita urmarite in acest caz. Asa a fost programul din anii '90 numit programul "1000 acoperisuri" din Germania care a fost finantat de Ministerul Educatiei si Cercetarii, oferind un sprijin de 70% la cumpararea si instalarea unui astfel de sistem care inca in acea perioada avea un pret destul de piperat. O Universitate din Germnia chiar a studiat situatia acelor sisteme instalate (iar cei de la PV Magazine l-au scris). Au gasit  unele rezultate surprinzatoare.
      
Degradare minima a panoului fotovoltaic

Un sistem de langa orasul Leipzig spre exemplu, dupa mai mult de 20 de ani produce in medie anual undeva la 800-900 kWh per killowatt. Deci aproape cu nimic mai putin decat un sistem nou avand in vedere conditiile climatice ( in zona noastra ar fi de asteptat o productie undeva la 1100-1200 kWh la un sistem de 1kWp datorita pozitiei geografice fiind putin mai in sud si avand un climat cu soare mai intens).

Panourile sunt intr-o stare buna, lucru care este interesant deoarece in anii '90 inca a fost o mare problema cu laminarea, inca nu au fost materiale si adezivi rezistenti in acea perioada fata de ce se foloseste astazi. Nu se poate observa la ele niciun fel de decolorare. Invertorul l-au schimbat odata, asa cum era de asteptat.

Universitatea din Chemnitz a analizat in total 102 sisteme din anii '90 care au fost instalate prin  programul "1000 acoperisuri". Unul dintre lucurile de notat a fost faptul ca panourile fotovoltaice au o eficienta de 90-95%. Deci eficienta de 80% data de producator pentru 25 de ani reprezinta o valoare precauta, degradarea siliciului din experienta producatorului si a practicilor este sub valoarea de 0,8% la care se asteptau. Au existat producatori care au masurat caderi in eficienta mai mari, dar chiar si in aceste cazuri procentajul a fost de peste 80%, si in urma analizelor este de asteptat o functionare de inca cel putin 5 ani a panourilor.

Invertoare care funtioneaza si astazi

Un lucru si mai surprizator este faptul ca si invertoarele s-au mentinut foarte bine in aceasta perioada. In jumatate dintre cazuri, inca si in ziua de astazi mai functioneaza invertorul original avand 20-23 de ani de functionare. Aici a fost o diversitate mai mare in functie de producatori: 80% dintre invertoarele Siemens au trebuit schimbate, si 53% dintre cele ale producatorilor de la SMA. Cateva dintre ele nici nu mai sunt cunoscute in ziua de astazi (ASP si UFE) dar care inca functioneaza de atunci si care au un procentaj de schimbare de 0%.

Deci in concluzie, este mai bine de luat in calcul ca durata de viata a invertorului este 10-15 ani dar din practica putem vedea ca durata de viata de 20 de ani nu este deloc imposibila.

Proprietarii sistemelor fotovoltaice care functioneaza si astazi nici nu le trece prin gand sa schimbe aceste sisteme: deja au produs de multe ori inmultit cantitatea de curent in bani, "nu cer de mancare", deci nu necesita costuri suplimentare, pana cand invertorul face fata practic produc energia necesara pe gratis chiar si dupa aceasta perioada. Chiar si in cazul schimbarii invertorului, o eficienta de 80-90% este merituoasa pentru continuarea operarii sistemului. Materialele de astazi,   de o calitate mai ridicata pentru fabricarea de module, laminarea imbunatatita, folosind de asemenea si experienta din ultimii 20 de ani, pot imbunatati performantele si durata de viata fata de panourile din anii '90.

Cat de "verde" este panoul fotovoltaic? Amprenta de carbon si recuperarea energiei

De multe ori se ridica problema in discutii (in principal de cei de partea atomilor de carbon) , ca panourile fotovoltaice "nu sunt chiar asa de verzi".
Pentru ca pana acuma nimeni nu a adus argumente pe surse pro sau contra acestei chestiuni, credem ca este important sa adunam informatiile si calculele pe care le-am obtinut noi din surse.

Nu a fost o munca grea deoarece energia folosita si intoarcerea investitiilor din panouri fotovoltaice ('energy payback time') si deasemenea totalitatea productiei, montarii si ciclul de viata al emisiilor de carbon ('carbon footprint') a fost analizata de nenumarate institutii din UE si America, deasemenea studii realizate in universitati cunoscute mondial.

Unul dintre aceste studii notabile a fost realizat in 2006 de institutia olandeza ECN (ECN este cea mai mare institutie de cercetare energetica din Olanda, detalii despre ei pe link). Ei au studiat emisiile de dioxid de carbon dupa standardul ISO 14040 in ciclul de productiei al panoului. Au repetat acesta cercetare si in 2011 care au adus rezultate asemanatoare cu cele din 2006.

Potrivit studiilor ECN energia venita de la panoul fotovoltaic in valoare de 1kWh produce 20-30 g CO2. Ca si o asemanare aveti aici un tabel de la EIA (US Energy Information Administration), aceasta arata ca pentru producerea a 1kWh din gaze produce 500g CO2 iar din alte materiale fosile aprox. 1000g/kWh. (in tabel calculul este in font. 1 font= 453g). Pentru o asemanare la nivel de tara: britanicii in totalul de mix de energie produc 451g/kWh de emisii. Deci in cazul panourilor fotovoltaice emisiile sunt de 15-20 de ori mai mici per kWh decat energia produsa din alte centrale.

Nici nu este o surpriza: emisiile de dioxid de carbon in cazul panourilor fotovoltaice apar in procesul de productie, dar durata de viata a sistemului fotovoltaic montat este undeva la 20-30 de ani deci nu va mai emite nimic apoi. In timp ce in cazul energiei obtinute din materiale fosile practic din momentul procesului de minerit pana la productia de curent produc in intreg procesul lor emisii.

Sa vedem o alta cercetare asemanatoare: in 2013, unul dintre principalele institutii de cercetare din Germania, Institutul Fraunhofer a analizat de cat timp este nevoie pentru ca panoul fotovoltaic sa produca cantitatea de energie in functie de cantitatea de raze solare, care a fost necesara pentru procesul de productie al panoului. A rezultat ca in Germania in functie de locatia geografica care este un factor important a fost obtinuta o perioada de 2,5-3 ani:

 

 Desigur aceasta perioada depinde mult de puterea razei solare, de exemplu in sudul Italiei acest termen este chiar si mai mic de 1 an si jumatate (sigur cu cat mergem spre sud acest termen scade si mai mult):

Sa vedem alte cercetari, de exemplu din SUA: cei de la Institutul NREL au obtinut rezultate asemanatoare cum ca ar fi nevoie de o perioada de 2-4 ani, in urma calcului potrivit zonei geografice si a conditiilor meteorologice.

Deci functionalitatea sistemului fotovoltaic, in cea mai mare parte a duratei de viata a acesteia in raport cu producerea neta de dioxid de carbon este una exceptionala.

Cateva cuvinte si despre metodologie: etapele urmatoare in producesul de productie si consumul de energie trebuie luate in considerare:
- topirea siliciului si obtinerea de matrice de calitate ridicata
- prelucrarea matricelor si felierea plachetelor de siliciu
- tratamentul de suprafata al plachetelor, productia de celule ( si a materiei prime) pentru producere si dioxidul de carbon emis
- producerea cererii de energie pentru alte materii prime ( placa de sticla, cadru de aluminiu, cabluri si drivere etc.)
- transportul de materii prime si materii finite
- alte materiale necesare pentru instalarea sistemului fotovoltaic
- energia necesara pentru reciclarea panoului la sfarsitul de viata al acestuia, logistica si amprenta de carbon

In concluzie, din punctul de vedere al amprentei de carbon, energia fotovoltaica este printre cele mai "verzi" energii. Noi am gasit aceste cercetari sigur asteptam daca aveti si alte comentarii despre acest subiect sau alte cercetarii care sa intareasca sau sa contrargumenteze informatiile gasite de noi.

 

Romania a instalat 363 MW de fotovoltaice (PV) in 2014

Romania a adaugat 363 MW in instalatii solare fotovoltaice in anul 2014. In timp ce aceasta valoare este considerabil mai mica decat in 2013, totusi demonstreaza ca Romania a devenit unul dintre cele mai atractive piete pentru investitorii in fotovoltaice din Europa.

Romania a instalat mai exact 363.181 MW de noi sisteme fotovoltaice in 2014, au anuntat cei de la Transelectrica pentru revista pv-magazine. Sisteme eoliene au fost construite in valoare de 346.16 MW de noi instalatii si in aceasta ramura conform Transelectrica.

Asadar capacitatile totale pentru sisteme fotovoltaice au ajuns la 1222.819 MW iar la sistemele eoliene au ajuns la 2952.854 MW. Sistemele noi construite in anul 2014 sunt considerabil mai mici fata de 834 MW de noi instalatii in anul 2013. Chiar si asa, Romania ramane un punct tinta pentru investitori.

Schimbarile politice incetinesc instalatiile PV

Comentand progresul Romaniei pe ramura de sisteme fotovoltaice(PV), Ciprian Glodeanu, presedintele RPIA (Asociatia Romana in Industria Fotovoltaica) a declarat celor de la pv-magazine ca "schimbarile in politica renumeratiilor pentru energia regenerabila la inceputul anului 2014 au incetinit semnificativ dezvoltarea proiectelor fotovoltaice. Daca la sfarsitul anului 2013, ANRE se astepta la inca un 1 GW de energie fotovoltaica comandata in 2014, defapt mai putin de 100 MW au fost instalate in 2014 potrivit datelor de pe pagina celor de la Transeletrica".

Renumeratia energiei regenerabile in Romania se face aplica un sistem de cotatie unde dezvoltatorii de proiecte primesc certificate verzi pentru fiecare megawatt generat pe o perioada de 15 ani. Furnizorii de energie si utilizatorii industriali trebuie sa cumpere certificate bazate pe o cotatie anuala stabilita de ANRE. Prin urmare dezvoltatorii de proiecte castiga vanzand certificate si din nou cand vand electricitate.

In Ianuarie 2014, guvernul a decis sa reduca suportul pentru fotovoltaice(PV), eoliene si hidro reducand numarul de certificate verzi per megawatt. Dintre cele trei tehnologii, proiectele fotovoltaice au avut cel mai mult de suferit reducerea fiind de la 6 la 3 certificate per megawatt.

Surse de pe piata au spus pentru pv-magazine ca cea mai mare problema pentru dezvoltatori in urma schimbarii numarului de certificate verzi a fost securizarea finantarilor. Bancile nu sunt dispuse sa ofere finantari pentru proiecte ca si inaintea schimbarilor politice.

sursa: http://www.pv-magazine.com/news/details/beitrag/romania-installs-363-mw-of-pv-in-2014_100018227/#axzz3RuDZ8XRZ

UPDATE: in urma unor discutii avute cu diferite surse de pe piata fotovoltaica din Romania, din cei 363 de MW raportati de Transelectrica, o mare parte a fost defapt construita in anul 2013. Insa la sfarsit conectarea nu s-a mai realizat in 2013, in mare parte din cauza amanarilor administrative, unele si din cauza problemelor tehnice.
Transelectrica are dreptate ca pana s-a facut conectarea ale proiectelor amanate a fost 2014, de aceea au trebuit sa o calculeze pentru anul 2014.
Insa piata reala fotovoltaica (PV) in Romania, insemnand proiecte construite si finalizate in 2014, a fost undeva sub 100 MW potrivit surselor noastre.

Solutii de stocare si de ce este important din puctul de vedere al panourilor fotovoltaice

Piata globala a fotovoltaicelor arata o crestere dinamica in lume: potrivit estimarilor celor de la NPD Solarbuzz in acest an piata globala ar putea fi de 50GW. Se astepta unele schimbari, cantitatea din Europa este in usoara scadere dar in restul lumii se intra in perioada de cresteri mari, Asia si SUA fiind pietele decesive in anii urmatori.

Insa fenomenul general privind modulele fotovoltaice ridica unele semne de intrebare. Din retelele electrice din forma actuala dupa exemplul nemtesc si alte tari europene  marje -10-20% pot gestiona din productia electricitatii dar peste un anumit punct din cauza conditiilor meteorologice ar putea aparea fluctuatii care ar trebui gestionate. Din aceasta cauza in ultimul timp stocarea si tamponarea electricitatii a devenit o tema fierbinte in afacerile solare internationale.

Germania a lucrat deja la o posibila solutionare a acestei probleme:reglementarile privind regenerabilele le-au raspandit si in cazul stocarilor, deci efectiv platesc pentru ca in perioadele de varf surplusul de energie electrica produsa de panourile fotovoltaice sa nu o trimita inapoi in retea ci sa sa fie stocata in acumulatoarele complementare aflate la casa rezidentiala. In practica asta nu reprezinta cantitea totala produsa pe timpul zilei ci un sistem de stocare mai mic care spre exemplu o parte din curentul produs intre ora 11 si ora 2 dupamasa sa fie stocat. In acest mod va exista un echilibru in alimentarea surplusului la retea si va exista o folosinta mai ridicata a puterii panourilor.

Introducerea posibilatii stocarii in acumulatoare de acuma jumate de an, a aratat o dezvoltare notabila si nu doar in Germania. Chiar acum cateva zile au anuntat americanii de la Tesla ca planifica construirea celei mai mari fabrici de acumulatoare impreuna cu japonezii de la Panasonic. Tesla in primul rand doreste sa produca pentru masinile lor electrice acumulatoare mai ieftine si cu randament mai ridicat, dar pe de alta parte, cealalata afacere a proprietarului Elon Musk este distributia, finantarea si instalarea de sisteme fotovoltaice cu numele de SolarCity. In comunicatul de presa s-a anuntat si faptul ca fabrica ce o vor construi nu se va axa doar pe masinile Tesla ci si pe dezvoltarea unor solutii pentru stocarea energiei din fotovoltaice.

In jurul lumii insa nu se construiesc doar sisteme mici rezidentiale, ci si centrale fotovoltaice de marimea MW. Iar pentru aceasta stocarea reprezinta o provocare serioasa din punct de vedere al acumulatoarelor, costurilor si a barierelor fizice. Aici ar putea intra in discutia o alta tema: gazul sintetic, sau tehnologia P2G.

Stocarea energiei electrice transformata in gaz este cunoscuta demult, de aici cel mai cunoscut fiind electroliza, obtinerea din apa a hidrogenului, si in acest fel obtinerea hidrogenului mai tarziu fara degajarea de CO2 retransformata din nou in energie. Insa prin hidrogen nu s-au putut rezolva mai multe probleme si asta deoarece stocarea este destul de greoaie si trebuie refacut un sistem nou in totalitate.

Din acesta cauza este de asteptat dezvoltarea tehnologie P2G, in acest fel productia productia de gaz metan sintetic, si gaze naturale sintetice. Avantajele gazului sintetic ar fi urmatoarele:
- fata de energia electrica, stocarea gazului este o problema deja rezolvata. De exemplu, doar in Europa fiecare tara are o capacitate considerabila de stocare a gazelor, pe baza careia se pot stoca chiar si pe cateva luni, in subterane
-poate oferi un echilibru sezonal, deoarece ajuta sistemele fotovoltaice: vara, cand productia este in surplus poate stoca si folosi in perioadele de iarna cu usurinta
-transportul de gaz este rezolvata si fara costuri ridicate: poate ajunge foarte usor in jurul Europei, si fata de pierderile care apar in cazul energiei electrice este mai eficienta
-nu trebuie infrastructura noua: tevile de gaz ajung oriunde, se poate zice ca la fiecare casa din Europa, deci nu trebuie construit un sistem nou ca si in cazul hidrogenului. In plus, folosinta gazului si chiar retransformarea in curent electric s-a format pana astazi, iar la nivel industrial este foarte bine rafinat si de o eficienta ridicata in centrale.

Nu este intamplator ca transformarea curentului in gaz si solutiilor de stocare ofera o imaginatie pentru companiile mari: furnizorii mari de electricitate (EON, EDF), producatorii (AEG, Siemens) pana la producatorii de masini lucreaza la aceasta (Audi lucreaza chiar la un concept)

Astazi asadar este un teritoriu de cercetat privind stocarea, care este de urmarit in viitor, pentru ca aici poate fi cheia in dezvoltarea regenerabilelor. Iar faza niste baze foarte bine gandite nu ar fi utila stragetia nemteasca privind totalitatea surselor de regenerabile.

Piata fotovoltaica ar putea creste cu 25% in restul lumii

Au aparut estimarile de anul acesta pentru piata fovoltaica mondiala.
Dupa estimarile celor de la IHS anul acesta capacitatea nou instalata va fi intre 53-57 GW, asta insemnand o crestere in procente intre 16-25%. Firme mai mari si banci fac de obicei estimari proprii si si ei dau numere asemanatoare:

 

(sursa)

Asadar dupa criza financiara din 2009, piata fotovoltaica a crescut treptat global. De notat este ca de ani intregi nu doar sprijinul UE misca piata sa creasca (chiar daca doar acest lucru se poate auzi, multe spune de politicieni). Intr-adevar cantitatea sistemelor fotovoltaice in zona europeana este din ce in ce mai pica cum putem observa in graficul de mai jos:

(sursa)
Asteptarile sunt ca cele mai multe panouri fotovoltaice in 2015 vor fi instalate de China, Japonia si SUA, iar cea mai mare crestere o va avea India, China si SUA fata de anul trecut. De asemenea cresteri importante sunt asteptate si in America de Sud in Chile dar si in Africa de Sud sau Insulele Filipine. Deci nu mai poate fi vorba despre faptul ca astazi cea mai mare crestere si dinamizare este tot in Europa pentru ca dupa cum vedem, tarile aflate in dezvoltare incep sa creasca serios.

In Europa pentru anul acesta cea mai mare crestere este asteptata in Marea Britanie dar in alte zone nu este de asteptat sa fie cresteri notabile, este de asteptat ca cifrele sa fie asemenatoare celor din anii trecuti.

Cateva schimbari de notat din punct de vedere tehnologic si de producator:

• tehnologia monocristalina este din nou in crestere, de la 24% in 2014, la 27% pentru anul acesta
• tot mai multe sisteme mici se vor construi,aceasta piata urmand sa creasca, iar piata centralelor fotovoltaice este in usoara descrestere
• vanzarea invertoarelor trifazice ar creste dinamic cu aprox 31% fata de anul 2014
• California va fi zona cea mai importanta si mai ridicata din punct de vedere fotovoltaic ajung sa produca 10% din totalul necesar din PV, depasind Germania si Italia.
• producatorii din top 10 vor contribui din ce in ce mai mult la piata mondiala a fotovoltaicelor: de la 34% anul trecut la 45% in acest an spun cei de la IHS. De notat este faptul ca Trina, Yingli, Canadian Solar si ceilalti membri ai top 10 au anuntat ca au vandut deja productia pentru primul trimestru al anului.

O treime din angajatii celor de la SMA vor fi disponibilizati in anul 2015

Producatorul gigant de invertoare german, SMA va reduce numarul de locuri de munca. 1600 de angajati isi vor pierde locul de munca, majoritatea fiind in Germania, motivul fiind faptul ca piata europeana continua sa dauneze profiturilor companiei.

Acest anunt a venit saptamana trecuta de la oficialii SMA, spunand ca aceste disponibilizari se vor face pana la finalul lunii iunie. Compania, care este cel mai mare furnizor de invertoare din lume in ceea ce priveste cota de piata, a anuntat in luna iulie a anului trecut ca va concedia 600 de angajati pana la finalul anului 2015, insa acest ultim anunt spune ca aproximativ o treime din angajatii SMA isi vor pierde locul de munca, cele mai multe reduceri fiind facute in Germania, 1300 de angajati.

Ultimii doi ani au afectat grav puterea SMA pe piața mondială invertor. În 2012, compania a avut 24% din cota de venituri la nivel mondial, potrivit IHS, dar în 2013 a văzut cota sa scada la doar 16% din piață.

sursa: http://www.pv-magazine.com/index.php?id=9&tx_ttnews%5Btt_news%5D=17938&cHash=6b96dda1567df9a89d944d77b00fa8f6#axzz3Q2pL8hFJ

sursa poza: http://www.pv-magazine.com/index.php?id=9&tx_ttnews%5Btt_news%5D=17938&cHash=6b96dda1567df9a89d944d77b00fa8f6#axzz3Q2pL8hFJ

Rezolutia energetica in curs: energia solara si eoliana

O revolutie globala este in desfasurare pe sectorul electricitatii, condusa de energia eoliana si energia solara. Cele doua tehnologii transforma felul in care producem si consumam energia ceea ce reprezinta o veste buna pentru mediul inconjurator: Producerea de energie din eoliene si solare va preveni emisia a 3.800 de milioane tone de Co2 anual pana in 2030, si ar putea fi mai si mai mult cu politica potrivita si de asemenea un cadru al pietei potrivit.

Sectorul energetic este responsabil pentru peste 40% dintre emisiile de dioxid de carbon, si aproximativ 25% din totalul emisiei gazelor de sera. Cercetatorii si de asemenea datele publicate de acestia, spun clar ca emisiile trebuie sa ajunga la un varf si sa aiba loc un declin in acest deceniu pentru a putea atinge obiectivele privind protectia climei. Energia eoliana si solara reprezinta reprezinta solutia ideala pentru a reduce emisiile si sansa de a pastra cresterea temperaturii la valoarea de 2⁰ C sau mai putin, si asta datorita faptului ca aceste tehnologii au un potential mare de dezvoltare si costuri in scadere.

Recomandari pentru a facilita revolutia energetica:
-  teluri agresive de reducere a emisiilor
- faza de renuntare la combustibilii fosili
- punerea accentului pe emisiile CO2
- buna functionare a pietelor de energie electrica care apreciaza enegia solara si eoliana precum si apa si aerul curat


sursa: http://www.epia.org/index.php?eID=tx_nawsecuredl&u=0&file=/uploads/tx_epiapressreleases/COP20_PR_02.pdf&t=1422440637&hash=653a97649858035d760a042eff7ad2164dc6c1fc