Усвояването на слънчевата енергия е сложна задача. При нея трябва да се намери оптимално решение на проблеми от различен характер: научно-изследователски, технологически, технически, архитектурни, икономически и др. Слънчевата енергия се трансформира в електрическа или когенерационно в топлинно-електрическа. Нейното участие в енергийния баланс е безспорно и няма страна, която да игнорира понастоящем този фактор.
Незатихналата все още дискусия у нас, относно преференциалната изкупна цена на генерираната от фотоволтаичните панели електрическа енергия, доведе до възприемането на една приемлива по-ниска цена от инвеститори и ползватели.
Наред с този факт обаче, тази дискусия създаде условия за притеснения и отрицателно настроение в една част от обществото, че слънчевата енергия е скъпа и нейното бъдеще е рисково. Като се има предвид, че това е най-сигурната, качествена и екологично чиста енергия в широкия микс от съвременните енергоносители, специалистите имат изключителната отговорност пред обществото да възстановят това доверие.
По-надолу ще представя кратък анализ на бързо развиващите се технологични тенденции, стимулирани целево от бизнеса с инвестиции във всички фази на научните изследвания, практически решения и търсене на оптимално ценово решение.
Структура на слънчева енергийна система
Слънчевата енергийна система включва: фотоволтаичен (ФВ) генератор, редуктор (преобразувател на постоянния в променлив ток) и защитна система. ФВ-генератор се състои от ФВ-клетки, свързани подходящо във ФВ-панели, които осигуряват планирана електрическа мощност. ФВ-клетки са направени от материали, които осигуряват между светлинно облъчената и обратната страна на клетката напрежение или ток при затваряне на веригата.
Понастоящем в зависимост от материала (силиций, кадмий и др.) и структурата на клетките (монокристални, поликристални, тънкослойни и др.) е постигната усвояемост в производствени условия до около 20% от слънчевата енергия. При използване на когенерация, т. е. получаване и на топла вода, чрез охлаждане на ФВ-панели, усвояемостта се повишава до два пъти. Това се дължи на повишената ефективност на охладените ФВ-клетки и на директното затопляне от слънцето на охладителната система.
Вече са създадени конструктивни възможности за автоматично следене на слънцето за повишаване усвояването на слънчевата енергия.
Нови изследвания и технологии за усвояване на слънчева енергия
Без да се представят подробности в обществото, съществуват съобщения за драстични постижения в усвояването на слънчевата енергия. Безспорен показател в това отношение е разбира се цената на ФВ-панели.
Според изследвания на Globaldata, цената на ФВ-панели е паднала от 3,8 USD/W през 2006 г. на 0,91 USD/W през 2012 г. Очаква се през близките години тя да продължи да намалява и да достиге 0,25 USD/W през 2020 г.
Технологичният гигант IBM съобщава за разработена нова технология, с която се усвоява 80% от слънчевата енергия. Това е голяма чиния (като сателитна), със специална облицовка и автоматично насочване към слънцето. Цената е 250 USD/м2, т. е. 3 пъти по-евтино от други аналози. При тази технология енергията е около 0.10 USD/W и е сравнима с тази от ТЕЦ на твърди горива.
