Sončna energija se med vsemi obnovljivimi viri najbolj prebija v ospredje kot mogoča zamenjava za zemeljske vire. Načrtovalci energetskega razvoja v vseh strategijah opozarjajo, da je treba obnovljive vire začeti izkoriščati intenzivno. »Evropa kot celota in z njo Slovenija imata jasno začrtane smernice o izkoriščanju sončne energije, ki je edina, ki je med vse Zemljane razdeljena približno enako,« razlaga dr. Topič, »v nasprotju z zalogami nafte, ki so po svetu razdeljene geostrateško.« »Za porabljene vire energije bo treba poiskati nadomestilo, kar pomeni, da bodo postopki pridobivanja dražji. Naš cilj pa je, da je energija, pridobljena iz sonca, vedno cenejša. Prepričan sem, da bo kmalu konkurenčna tudi brez spodbud.«
Velikanski potencial sonca
Ko se bo to zgodilo, bo pridobivanje sončne energije posel kot vsi drugi procesi na trgu. Na Zemlji živi dve milijardi ljudi in pol, ki sploh še nimajo elektrike. Za tako ogromen obseg so stroški investicij v izkoriščanje sončne energije za zdaj še previsoki, vendar pa gre s stališča gospodarstva za velikanski potencial in nov segment, ki bo širil to gospodarsko panogo. Pri tem je treba upoštevati dva dejavnika. Prvi je ekonomija obsega obstoječih tehnologij, saj s povečevanjem proizvodnje stroški padejo, drugi pa je inovativnost, ki spodbuja razvoj, torej boljši izkoristek ter uporabo alternativnih in cenejših materialov. Razvoj pa zahteva kup preverjanja skladnosti in testiranj, ki trajajo tudi nekaj desetletij.
»V našem laboratoriju raziskujemo nove materiale in nove koncepte sončnih celic,« pravi dr. Marko Topič, ki pohvali Slovenijo, da na področju raziskav in razvoja sledi evropskim trendom. »Na ravni struktur oziroma tega, kako so zgrajene celice, iščemo načine za čim bolj učinkovito ujetje svetlobe v tanke plasti, kjer se absorbira ter ustvarja napetost in tok, tako da povečujemo izkoristek. Odboj svetlobe od sprednje plasti je na primer eden osnovnih dejavnikov za izgube. Po drugi strani iščemo materiale, ki bi bili čim cenejši, kot surovine in kot produkt v tehnoloških postopkih. Pri izdelavi sončnih celic je strošek energije tisti pomemben dejavnik, ki smo ga v zadnjih dvajsetih letih drastično zmanjšali.«
Nove, cenejše tehnologije
Prihajajo pa že nove tehnologije za izdelavo sončnih celic tretje generacije, pri katerih vakuumski postopki, ki zahtevajo visok vložek energije in ga običajno spremljajo visoke temperature, ni potreben. Celice izdelujejo v inertni atmosferi brez vakuuma, pri navadnem tlaku in temperaturah do 100 stopinj Celzija ali samo pri kratkotrajnih višjih temperaturah, zato je tudi poraba energije manjša. Drugi del raziskav je življenjska doba oziroma predvsem zanesljivost delovanja fotonapetostnih modulov. Na strehi fakultete za elektrotehniko je preizkuševališče, kjer od leta 2006 spremljajo različne tipe modulov, tehnologije in izdelovalce. Spremljanje, preverjanje in vrednotenje izdelkov je dolgotrajen proces, ker je življenjska doba fotovoltaičnih sistemov vsaj 30 let, zato raziskovalci uporabljajo tudi postopke za pospeševanje staranja modulov.
Ali je torej mogoče pričakovati, da se bo življenjska doba naprav bistveno podaljšala? »Bolj primerno je vprašanje smotrnosti investicije po tridesetih letih,« odgovarja dr. Topič. »Po tem obdobju bo cena fotovoltaike znašala recimo samo še četrtino današnje, kar pomeni, da bo bolj smiselno, če boste sončne celice nadomestili z novimi moduli, ki bodo dajali več energije in bodo ekonomsko bolj upravičeni kot desetletja stari. Zato je tudi uredba o subvencionirani ceni sončne energije časovno omejena na 15 let, seveda pa boste lahko tudi po tem obdobju proizvajali energijo še nadaljnjih 15 let. To je vprašanje ekonomske učinkovitosti in odločitve investitorja, ali bo ostal pri stari tehnologiji ali pa se bo odločil za nov izziv z novo.«
V hiše vgrajene sončne elektrarne
Evropa je vodilna na področju fotovoltaike, predvsem pri zasnovi in postavitvi sončnih elektrarn. Nemčija je najmočnejši trg na svetu in je presegla leta 2008 vodilno Španijo, ki ima trenutno največje, 60-megavatne sončne elektrarne. Če se peljemo po avtocesti proti Bavarski, ima skoraj vsaka druga hiša na strešnih površinah, ki so obrnjene proti jugu, sončno elektrarno. Razvoj fotovoltaike je močno odvisen od pogojev, ki jih za postavitev sončnih elektrarn sprejmejo posamezne države. Vladne spodbude so omogočile njihov razmah po vsej srednji in južni Evropi. V ZDA stavijo na sončno energijo predvsem v Kaliforniji in drugih zveznih državah z več sonca – Nevadi, Teksasu in Koloradu, napredovala je tudi Avstralija, sploh pa Japonska.
Na Japonskem (in za zdaj edino tam) danes že prodajajo hiše z integriranimi sončnimi elektrarnami. Tudi slovenski arhitekti že pospešeno razmišljajo o tovrstni integraciji in tipskih hišah. Sončne elektrarne so lahko vgrajene tudi v fasado kot čisti arhitekturni element. To spreminja koncept stavbnega ovoja, ki se iz pasivnega spremeni v aktivnega, in nekaj objektov v Sloveniji se že ponaša z njim. V obdobju recesije to morda zveni nekoliko vizionarsko, gotovo pa bo takšno sodelovanje gradbeništva in fotovoltaike, ki gresta z roko v roki, v prihodnje postalo del trga, ki bo zanimal okoljsko bolj ozaveščene.
Slovenija po poti vodilne Nemčije
»Prepričan sem, da bomo imeli tudi v Sloveniji že čez nekaj let podobne razmere kot v Nemčiji in da bodo na veliko strehah sončne celice,« nadaljuje dr. Marko Topič. »In ne samo na strehah zasebnih hiš, ampak tudi na strešnih površinah proizvodnih dvoran, ki predstavljajo ogromen potencial. Vladna uredba je pisana na kožo malih investitorjev in vseh lastnikov streh, tako da sta namestitev sončnih elektrarn na neaktivne strehe in sprememba v funkcionalne prava pot; tako kot recimo 500-kilovatna sončna elektrarna na strehi zahodnega dela ljubljanskega nakupovalnega središča BTC. Tu so še degradirane površine, kot so razna odlagališča, zvočne pregrade ob avtocestah in železnicah in podobno, ki bi jih bilo smotrno izkoristiti in narediti uporabne.«
Za pokritje 10 odstotkov porabe električne energije v Sloveniji bi potrebovali pol odstotka površine slovenskega ozemlja, prekritega s sončnimi celicami, za pokritje vseh potreb, ki pa jih ne bo zapolnila samo sončna energija, bi bilo dovolj že 5 odstotkov zemljišča. S tega stališča ni bojazni, da bi bila Slovenija preplavljena s sončnimi moduli, četudi bodo po prepričanju dr. Topiča večje sončne elektrarne postavljene tudi na slovenskih tleh. Velika polja sončnih celic bi bila smiselna na posameznih območjih po svetu, večinoma puščavskih z veliko sonca, vendar je še vedno odprto vprašanje o učinkovitosti prenosa energije, ker so puščave oddaljene od urbanih okolij.
Dragocena energija bo s pomanjkanjem energetskih virov, s katerim se bodo morale spopasti prihodnje generacije, postala še dragocenejša. Učinkovita raba energije in uporaba alternativnih virov na čelu s sončno energijo sta zato edini odgovor na vprašanja o svetovni energetski prihodnosti, pri čemer bosta zagotovo tudi pomemben dejavnik v boju proti podnebnim spremembam.
