3. česká fotovoltaická konference

Záštitu nad konferencí převzali primátor statutárního města Brna, rektor VUT v Brně a rektor Masarykovy univerzity Brno

Ve dnech 3. až 5. listopadu proběhla v Brně 3. Česká fotovoltaická konference. Záštitu nad konferencí převzali: Roman Onderka, primátor statutárního města Brna, Prof. Ing. Karel Rais, CSc., MBA, rektor VUT v Brně, Prof. PhDr. Petr Fiala, PhD., LL.M., rektor Masarykovy univerzity Brno. Generálním partnerem konference byla Česká spořitelna a.s. a hlavním mediálním partnerem portál TZBinfo. Přehled všech mediálních a firemních partnerů konference je uveden na stránkách pořádající agentury – www.czrea.org.

Konference se zúčastnilo 328 registrovaných odborníků a zájemců

Třídenní akci v Kongresovém centru BVV pořádala Česká agentura pro obnovitelné zdroje energie – Czech RE Agency, o.p.s. Konference se zúčastnilo 328 registrovaných odborníků a zájemců jak z České republiky tak ze zahraničí. Podíl zahraničních účastníků byl téměř přesně 25 %, jednalo se především o vědecké pracovníky a zástupce firem (11% z Německa, 7 % z Rakouska, 5 % ze Slovenska, 2 % ze Španělska a 1 % z Holandska). Pro srovnání první konference pořádané v roce 1998 ve Valašském Meziříčí se zúčastnil úzký okruh 25 odborníků z oblasti výzkumu a výroby. Druhé konference v Brně se v roce 2006 zúčastnilo již 160 vědců, politiků, zástupců firem a energetických společností, ale i laické veřejnosti. Nárůst počtu účastníků odpovídá růstu instalací fotovoltaických systémů ve světě i v EU – přibližně na dvojnásobek každé dva roky.

V posterové sekci bylo prezentováno 30 příspěvků

Příspěvky na konferenci byly rozděleny do tří sekcí, dvou přednáškových – vědecké (celkem 35 přednášek) a praktické (19 přednášek) – a jedné posterové orientované vědecky (30 příspěvků). Vědecká část konference probíhala po všechny dny, zúčastnilo se jí 171 odborníků a zájemců. Jednání praktické sekce proběhlo v úterý za účasti 277 zájemců. Z uvedených počtů celkem 110 účastníků střídavě sledovalo přednášky obou sekcí.

Cena elektřiny z fotovoltaických systémů

Technologie krystalického křemíku, která na trhu jednoznačně dominuje prochází v současnosti obdobím prudkého snižování energetické náročnosti výroby. Špičkové technologie vyvinuté v nedávné době spotřebovávají až čtyřikrát méně energie než současné standardní postupy. Byl představen i projekt výroby fotovoltaického křemíku v České republice s řádově nižší spotřebou energie na výrobu ve srovnání se standardní technologií. Nebyly však uvedeny podrobnosti technologického postupu. Prof. Drápala (odborník v oblasti výroby polovodičových a jiných materiálů) vyjádřil obavu, že uváděné parametry jsou příliš optimistické a v praxi nemohou být dosaženy.

Technologie krystalického křemíku prochází obdobím prudkého snižování energetické náročnosti výroby

Energetická návratnost (EPBT) – doba, za kterou fotovoltaická elektrárna (včetně montáže a měničů) vyrobí stejné množství energie, jaké bylo spotřebováno na jeho výrobu a montáž – může v nejbližších letech klesnout pod hodnotu 2 roky i v klimatických podmínkách České republiky. Poměr získané a vložené energie (EROEI) tak může dosáhnout hodnoty 15 i více (pro fungování průmyslové společnosti je přitom uváděna minimální hodnota 10). Hlavní podíl na uvedeném trendu mají tři směry vývoje - nižší spotřeba energie ve výrobě solárního křemíku, používání stále tenčích desek a zvyšování účinnosti článků.

Pokles energetické náročnosti, automatizace a růst objemu výroby se odráží v poklesu finanční náročnosti produkce PV panelů a tedy i v jejich ceně. Očekává se, že prodejní ceny fotovoltaických systémů by v horizontu 5 let mohly poklesnout až na polovinu současné úrovně. Jen letos poklesly v České republice ceny fotovotlaických elektráren téměř o 20 % (částečně se na tom podílí změny kurzu koruny).

Energetický regulační úřad oznámil snížení výkupních cen pro rok 2009 o plných 5 %

Energetický regulační úřad již oznámil snížení výkupních cen elektřiny z fotovoltaiky pro rok 2009 téměř o 5 %, což je maximální hodnota, kterou dovoluje zákon o podpoře obnovitelných zdrojů energie. Vzhledem k současnému růstu cen energií je očekáváno, že cena elektřiny z fotovoltaiky může do 10 let klesnout pod úroveň ceny špičkové elektřiny z konvenčních zdrojů a v horizontu 20 až 30 let pod úroveň ceny elektřiny v základním zatížení.

Nové materiály

Krystalický křemík jako základní materiál pro výrobu fotovoltaických článků na trhu prozatím jednoznačně dominuje. Zájem se v současnosti přesouvá od monokrystalického k multikrystalickému křemíku, kde je dosahováno výrazné snížení energetické náročnosti výroby. Monorystalické články však mají celkově lepší parametry zejména z hlediska účinnosti. Lze očekávat, že krystalický křemík bude na trhu dominovat ještě nejméně 5 až 10 let.

Rychlý vývoj v oblasti výzkumu a zlepšování účinnosti byl referován pro všechny tenkovrstvé technologie – amorfní křemík, CdTe, CIGS, organické materiály a řadu dalších. Jsou hledány jak nové materiály tak alternativní způsoby výroby tenkovrstvých článků. V důsledku se zvyšuje jejich účinnost i životnost. Podíl tenkovrstvých článků na trhu v současnosti významně narůstá.

Slibnými, zejména s ohledem na dostupnost surovinových zdrojů, předpokládanou flexibilitu a jednoduchost výroby se jeví organické (polymerní) fotovoltaické materiály. O výzkumech v této oblasti bylo referováno ve vědecké sekci konference. Přes znatelný pokrok mají organické články prozatím velmi malou účinnost, jsou citlivé v procesu výroby a bez zapouzdření téměř okamžitě degradují. Výroba proto musí probíhat v inertních atmosférách.

Dostupnost surovinových zdrojů

Větší rozšíření některých tenkovrstvých technologií již v současnosti naráží na dostupnost surovinových zdrojů. Z tohoto hlediska jsou zřejmě výhodnější články založené na křemíku jako jednom z nejrozšířenějších chemických prvků. Další slibnou možností jsou fotovoltaické články na bázi organických polymerních materiálů.

Nedostatek surovinových zdrojů se částečně dotýká i oblasti krystalických křemíkových článků, pro které je již v horizontu 20 až 30 let avizován nedostatek ekonomicky těžitelných zásob stříbra. S předstihem jsou proto hledány vhodné alternativy pájecích a kontaktních materiálů. Byly již zaznamenány první úspěchy, cena alternativních materiálů je však v současnosti vyšší než cena stříbra.

Environmentální dopady

Fotovoltaika, stejně jako ostatní obnovitelné zdroje energie, je vnímána jako technologie příznivá k životnímu prostředí. Snahou výrobců je toto pojetí podporovat. Pro snížení environmentálních dopadů jsou navrhovány úpravy technologických postupů s cílem snížit například emise skleníkových plynů. Jsou hledány alternativy toxických materiálů jako je olovo v pájecích a kontaktních materiálech křemíkových článků nebo kadmium v tenkovrstvých článcích. Uvedené trendy jsou podporovány přesto, že na fotovoltaické aplikace se nevztahuje směrnice pro omezení toxických látek (RoHS).

Možné problémy připojování nových elektráren do sítě

Provozovatel distribuční soustavy je ze zákona povinen přednostně vykoupit elektřinu z obnovitelných zdrojů, nemá však povinnost připojit nový zdroj, pokud to nedovoluje kapacita distribuční soustavy. Potenciálními investory, ale zřejmě i spekulanty, jsou rezervovány připojovací kapacity v takové výši, že "V případě že zafouká a zasvítí, otočí se tok na přenosových transformátorech a pára na Temelíně se začne vracet do chladících věží" (Ing. Martin Němeček, ČEZ Distribuce, a.s.). Podíl spekulativních rezervací však nelze odhadnout.

Kritická místa v distribuční soustavě

V současnosti jsou oblasti zejména v Moravskoslezském kraji, kde nelze připojovat nové zdroje o výkonu nad 200 kW, konzultovat je nutno i nižší kapacity. V souvislosti s modernizací distribučních sítí může v budoucnosti docházet ke zvyšování přenosové kapacity a uvedené omezení může být v některých regionech překonáno.

Naopak z hlediska investorů a možností financování jsou obnovitelné zdroje vnímány jako stabilní podnikání se zaručenými výnosy. Z hlediska úvěrování se jedná o investice se sníženým rizikem.

BIPV – integrace fotovoltaiky do budov

V praktické sekci zazněl i názor, že současná praxe stavby velkých elektráren na zelené louce (doslova) není dlouhodobě udržitelná ani žádoucí. Jednou z alternativ jsou systémy integrované do stavebních konstrukcí (BIPV – Building Integrated PhotoVoltaics). Této otázce byla proto jak ve vědecké tak v praktické sekci věnována odpovídající pozornost. Hlavním technickým problémem, který je třeba vyřešit, je vyšší teplotní namáhání panelů, které způsobuje pokles účinnosti a zrychlenou degradaci.

Naopak z architektonického hlediska lze fotovoltaické panely využít jako zajímavý prvek viditelně prezentující zájem investora o ochranu životního prostředí. Pro toto použití je možno vyrobit články s různou barevností a jen mírně sníženou účinností.