Zakaj je fotovoltaična proizvodnja električne energije tako dobra, vendar je stopnja prodora tako nizka?

Kot nekakšni zeleni in obnovljivi energiji se fotovoltaični proizvodnji energije posveča vse več pozornosti in uporablja. Ne samo, da lahko zmanjša emisije toplogrednih plinov in spodbuja energetski prehod, ampak ima tudi pomembne gospodarske koristi, zlasti v procesu dolgoročne uporabe. Kljub očitnim prednostim fotovoltaične proizvodnje energije pa je stopnja prodora še vedno nizka. Kaj je vzrok za to protislovno situacijo?

Prednosti fotovoltaične proizvodnje električne energije: od varovanja okolja do varčnosti
Najprej moramo razumeti prednosti fotovoltaične proizvodnje električne energije. Z okoljskega vidika je fotovoltaična proizvodnja energije oblika energije brez emisij. V primerjavi s tradicionalno proizvodnjo toplotne energije fotovoltaične celice med procesom proizvodnje električne energije ne oddajajo toplogrednih plinov, kot je ogljikov dioksid, in nimajo skoraj nobenega negativnega vpliva na okolje. Z intenziviranjem globalnih podnebnih sprememb sta zmanjšanje emisij ogljika in doseganje ogljične nevtralnosti postala pomemben cilj globalne energetske transformacije. In fotovoltaična proizvodnja električne energije je ključ do tega cilja.

Z ekonomskega vidika so se stroški fotovoltaične proizvodnje električne energije v zadnjih nekaj letih močno znižali. Glede na industrijske raziskave so ultra veliki fotovoltaični projekti proizvodnje električne energije uspeli doseči cene električne energije pod 11 centi, z napredkom tehnologije pa stroški še naprej padajo. V prihodnosti, po nadaljnjih prebojih in optimizaciji tehnologije shranjevanja energije, fotonapetostna proizvodnja energije ne bo imela le okoljskih prednosti, temveč bo lahko premagala tudi tradicionalno proizvodnjo toplotne energije v stroških.

Poleg tega ima fotonapetostna proizvodnja električne energije tudi značilnosti "distribuirane", kar pomeni, da se lahko široko uporablja v domovih, nakupovalnih centrih, tovarnah in na drugih mestih. Ta način proizvodnje električne energije ne zahteva centralizirane elektrarne, fotonapetostne elektrarne pa je mogoče postaviti na strehi vsake družine, odprtih zemljiščih in drugih mestih, kar močno razprši tveganje in stroške oskrbe z energijo.

Prednosti domačih fotovoltaičnih sistemov
Za domače uporabnike so domači fotovoltaični sistemi nedvomno ena najbolj privlačnih možnosti. Domači fotovoltaični sistem lahko izkoristi strešni prostor doma in pretvarja sončno svetlobo v električno energijo za domačo uporabo prek sončnih kolektorjev. Odvisno od potreb po električni energiji v uporabnikovem domu je sistem mogoče prilagodljivo konfigurirati, da zagotovi, da so potrebe doma po električni energiji podnevi v celoti zagotovljene s sončno energijo, ponoči ali v oblačnih dneh pa se zanaša na omrežje.

Največja prednost domačih fotovoltaičnih sistemov je možnost doseganja prihrankov električne energije. Po eni strani se lahko električna energija, ki jo proizvede družina, neposredno porabi, kar zmanjša stroške nakupa električne energije pri elektropodjetju; Po drugi strani pa električno omrežje v mnogih regijah zagotavlja mehanizem za nakup in prodajo električne energije, ko električna energija, ki jo proizvede gospodinjstvo, preseže povpraševanje, se presežna električna energija lahko proda nazaj v omrežje, kar dodatno zmanjša račun za elektriko gospodinjstva.

Poleg tega imajo domači fotovoltaični sistemi tudi dolgo življenjsko dobo in nizke stroške vzdrževanja. Življenjska doba večine fotovoltaičnih panelov lahko doseže 25 let ali več, stroški vzdrževanja pa so nizki, potrebno je le redno čiščenje panela in preverjanje stanja delovanja sistema. To omogoča domačim uporabnikom, da desetletja izkoristijo ekonomske donose fotovoltaične proizvodnje energije.

Razlogi za nizko stopnjo prodora fotovoltaične proizvodnje električne energije
Kljub številnim prednostim fotovoltaične proizvodnje energije je stopnja prodora daleč pod pričakovanji. Glavne razloge je mogoče povzeti na naslednji način:

1. Visoka začetna naložba
Čeprav so se stroški fotovoltaične proizvodnje električne energije znatno znižali, so začetni stroški namestitve za mnoga gospodinjstva še vedno visoki. Zlasti na območjih brez državnih subvencij lahko stroški namestitve gospodinjskih fotovoltaičnih sistemov zahtevajo več deset tisoč juanov. To ni majhen strošek za običajne družine, še posebej v primeru večjega ekonomskega pritiska se marsikatera družina morda bolj nagiba k nižjim cenam, takojšnjemu dostopu do tradicionalne energije.

2. Problem shranjevanja energije ni rešen
Ena od inherentnih pomanjkljivosti fotovoltaične proizvodnje energije je njena prekinitev in nestabilnost. Ko je podnevi sonce, lahko fotonapetostni paneli v celoti proizvedejo elektriko, ponoči ali v oblačnih dneh pa se proizvodnja električne energije močno zmanjša. To pomeni, da se mora fotonapetostna proizvodnja energije zanašati na opremo za shranjevanje energije, da nadomesti vrzel v oskrbi z električno energijo. Vendar so trenutni stroški baterij za shranjevanje energije še vedno visoki, tehnologija pa še ni zrela. Čeprav se je baterijska tehnologija postopoma izboljševala, so stroški shranjevanja energije še vedno eden od pomembnih dejavnikov, ki vplivajo na priljubljenost fotovoltaike.

Po napovedih nekaterih strokovnjakov iz industrije bo fotovoltaična proizvodnja električne energije, ko bo cena baterij za shranjevanje energije padla na manj kot 1 cent za KWH električne energije, lahko popolnoma nadomestila tradicionalno proizvodnjo toplotne energije. Toda do takrat bodo visoki stroški baterij za shranjevanje energije še naprej omejevali priljubljenost fotovoltaične proizvodnje energije pri domačih uporabnikih.

3. Nezadostne politike in subvencije
Priljubljenost fotonapetostne proizvodnje energije ni odvisna le od razvoja tehnologije, ampak potrebuje tudi politično podporo. V mnogih državah so vlade začele zagotavljati subvencije in davčne spodbude, da bi domače uporabnike spodbudile k namestitvi fotovoltaičnih sistemov. Vendar pa so politike subvencioniranja pogosto fazne, s postopnim zmanjševanjem ali ukinjanjem subvencij pa se ustrezno zmanjšuje tudi gospodarska privlačnost fotovoltaične proizvodnje energije. Brez zadostnih političnih spodbud številna gospodinjstva morda ne bodo imela dovolj spodbud za vlaganje v fotovoltaične sisteme.

4. Težave z zaznavanjem in sprejemanjem
Fotovoltaična proizvodnja električne energije je marsikje še vedno dokaj neznana tehnologija. Številni domači uporabniki še vedno površno razumejo to tehnologijo in nimajo globokega razumevanja njenih dolgoročnih gospodarskih in okoljskih koristi. Poleg tega je veliko ljudi zmedenih glede postopka namestitve in vzdrževanja fotonapetostnih sistemov, zaskrbljenih, da je postopek namestitve težaven, sistem nestabilen, in celo zaskrbljenih, da struktura njihove hiše ne more vzdržati teže fotonapetostnih panelov. Vse to je vplivalo na priljubljenost fotovoltaične proizvodnje električne energije na domačem trgu.

Rešitev: Prelomna tehnologija shranjevanja energije za zmanjšanje stroškov
Ključ do rešitve omenjenih problemov je v tehnoloških inovacijah, predvsem na področju tehnologije shranjevanja energije. Z nenehnim napredkom tehnologije baterij se stroški baterij za shranjevanje energije postopoma znižujejo. V prihodnosti naj bi z obsežno proizvodnjo in tehnološko zrelostjo baterije za shranjevanje energije dosegle znatno znižanje stroškov. Ko bodo stroški shranjevanja energije znižani na razumno mejo, se bo gospodarnost gospodinjskih uporabnikov pri namestitvi fotonapetostnih sistemov močno izboljšala, priljubljenost fotovoltaične proizvodnje električne energije pa bo prav tako pomenila preboj.

Poleg tega bi morala vlada še okrepiti svojo podporo fotovoltaični proizvodnji energije in zmanjšati začetni investicijski pritisk gospodinjskih uporabnikov z uvedbo ugodnejše politike subvencioniranja. Zlasti v mestnih in oddaljenih območjih lahko vlada zagotovi več finančnih subvencij in prednostnih posojil, da spodbudi več gospodinjstev k namestitvi fotovoltaičnih sistemov in spodbudi preoblikovanje energetske strukture.