Poluprovidni solarni paneli neisplativi pri transparentnosti iznad 50 odsto

Poluprovidni solarni sistemi često se predstavljaju kao inovativno i estetski privlačno rešenje. Međutim, naučnici iz Španije upozoravaju da su oni ekonomski isplativi samo do određenog nivoa transparentnosti. Naime, nivo iznad 50 odsto značajno smanjuje efikasnost sistema po jedinici površine, što direktno podiže troškove proizvodnje električne energije.

Naučnici sa Univerziteta u Hаenu u Španiji sproveli su tehničku i ekonomsku analizu troškovne konkurentnosti tehnologija za poluprovidne fotonaponske panele. Studija pod nazivom Procena troškovne konkurentnosti poluprovidnih fotonaponskih sistema (Assessment of cost-competitiveness of semi-transparent photovoltaic systems), objavljena u časopisu Renewable Energy, pokazuje da su troškovi poluprovidnih solarnih modula usko povezani sa nivoom njihove transparentnosti.

„Rad uvodi troškovni okvir koji eksplicitno povezuje transparentnost sa cenom modula, troškovima izgradnje i ukupnim kapitalnim ulaganjima, koristeći referentne vrednosti iz stvarnih velikih PV projekata u Španiji, a ne idealizovane pretpostavke. Rezultati objašnjavaju zašto mnogi koncepti za STPV [poluprovodne fotonaponske panele] deluju privlačno na papiru, ali se teško probijaju na tržištu, kao i gde ciljani instrumenti javnih politika mogu realno pomoći, bez stvaranja lažnih očekivanja“, rekao je za pv magazine glavni autor istraživanja Žoao Gabrijel Besa.

Istraživači su analizirali poluprovidni solarni sistem u Španiji, snage jednog megavata i postavljen na tlu. Razmatrani su ukupni troškovi sistema, promene efikasnosti modula pri različitim nivoima transparentnosti, kao i uticaj rasta potrebne površine na cenu po vatu i na nivelisani trošak električne energije (LCOE).

Poluprovidni fotonaponski sistemi komercijalno su isplativi samo do nivoa transparentnosti od oko 50 odsto

LCOE je prosečan trošak proizvodnje jedinice električne energije tokom celog životnog veka elektrane. On obuhvata sve troškove projekta, počev od izgradnje i finansiranja do održavanja, kroz ukupnu proizvedenu energiju, i koristi se kao ključni pokazatelj za poređenje isplativosti različitih tehnologija proizvodnje električne energije.

Istraživači su utvrdili da su poluprovidni fotonaponski moduli komercijalno isplativi samo do nivoa transparentnosti od oko 50 odsto. Sa povećanjem transparentnosti, smanjuje se proizvodnja električne energije po površini solarne ćelije, bez proporcionalnog smanjenja troškova materijala za namene nevezane za solarne ćelije.

Autori studije dodatno ističu da bilansni sistemski (balance of system – BOS) troškovi, koji obuhvataju svu opremu, radove i infrastrukturu neophodnu za rad fotonaponske elektrane izuzev samih solarnih modula, rastu sa povećanjem transparentnosti. Razlog je to što se troškovi nosećih konstrukcija i kablova za jednosmernu struju (DC) povećavaju srazmerno fizičkoj površini fotonaponskih generatora. Sa druge strane, troškovi invertora, provodnika za naizmeničnu struju (AC), transformatora i ostale električne opreme u velikoj meri ne zavise od nivoa transparentnosti.

Veća transparentnost, veći troškovi

Kako bi utvrdili koji finansijski i tehnički parametri najviše utiču na LCOE, istraživači su sproveli i analizu osetljivosti.

Ukupni troškovi u oba slučaja rastu sa povećanjem transparentnosti solarnih panela. Prema studiji, potpuno neprovidan sistem, sa nula odsto transparentnosti, imao bi trošak instalacije od 0,628 evra po vatu. Sa rastom transparentnosti opada efikasnost modula, jer je za istu snagu potrebna znatno veća površina pokrivena fotonaponskim modulima.

Pri transparentnosti od 50 odsto, efikasnost modula je upola manja, 10 odsto, što udvostručuje potrebnu površinu i povećava ukupne troškove na 0,904 evra po vatu. Kada transparentnost dostigne 90 odsto, efikasnost je svega dva odsto, što zahteva petostruko veću površinu i trošak sistema je čak 3,11 evra po vatu.

Besa ističe da LCOE iznad raspona od 45 do 50 odsto transparentnosti prevazilazi tipične tržišne cene električne energije, čak i u regionima sa visokim nivoima sunčevog zračenja, poput južne Španije.

„Kako transparentnost raste, gustina snage opada brže nego što se smanjuju troškovi modula, jer komponente koje nisu solarne ćelije – poput stakla, enkapsulacije, ramova i logistike – dominiraju troškovnom strukturom. To dovodi do snažnog rasta cene modula po vatu, čak i kada se koristi manje silicijuma“, rekao je Besa.

Analiza osetljivosti pokazala je i da je godišnji specifični prinos, izražen u kilovat-satu po kilovatu instalirane snage, pojedinačno najuticajniji parametar za LCOE, važniji čak i od kapitalnih troškova i finansijskih uslova.