Coraz częściej słychać głosy, że politycy muszą bardziej zaangażować się w ochronę klimatu. Fotowoltaika, czyli przekształcanie światła słonecznego w energię elektryczną jest bez wątpienia ważnym elementem rewolucji energetycznej. Już dziś ten sektor ma znaczący udział w bilansie energetycznym. Pod koniec 2020 roku w Niemczech zainstalowane zostały moduły PV o mocy nominalnej 54 GW, które rozmieszczono w dwóch milionach instalacji. W roku 2020 wygenerowały one 50,6 TWh – 9,6 % zużycia energii elektrycznej brutto w Niemczech. W słoneczne dni energia elektryczna z PV pokrywa niekiedy nawet dwie trzecie obecnego zużycia energii elektrycznej. Dzięki szybko spadającym cenom modułów, nowe megawatowe instalacje wytwarzają prąd za 3 – 5,5 centa/kWh. W przypadku małych instalacji dachowych cena ta jest nieco wyższa i wynosi 6 – 11 centów/kWh, ale ogólnie rzecz biorąc, są one już bardziej opłacalne niż elektrownie na paliwa kopalne. Ta sytuacja będzie się prawdopodobnie utrzymywać w dłuższej perspektywie, nawet jeśli ceny modułów wzrosły ostatnio z powodu problemów z dostawami, będących następstwem kryzysu związanego z koronawirusem.
Projekty solarne stają się coraz większe
Ze względu na niższe koszty wytwarzania energii, elektrownie wielkoskalowe mają przewagę cenową. Spojrzenie na Austrię pokazuje, że korzyści skali w zakresie kosztów przemawiają za coraz większymi instalacjami. Austria stawia więc na duże parki fotowoltaiczne, takie jak ten w Schönkirchen-Reyersdorf na północny wschód od Wiednia. W 2020 roku uruchomiono tam największą w Austrii instalację fotowoltaiczną na otwartej przestrzeni. Składa się z 34 600 modułów na powierzchni 13,3 hektarów, co odpowiada około 18 boiskom piłkarskim. Razem generują one 11,5 megawatów i wytwarzają prawie 11 gigawatogodzin energii elektrycznej rocznie, co odpowiada zużyciu przez 3400 gospodarstw domowych.
Ale to nic w porównaniu z największymi elektrowniami na świecie. W ramach projektu Saemangeum w Korei Południowej zbudowano trzy parki fotowoltaiczne o mocy szczytowej 99 MW każdy. Rekordy są bite niemal co miesiąc. Obecnie to Bhadla Solar Park w Indiach jest numerem jeden z mocą 2245 MW i powierzchnią 57 kilometrów kwadratowych, co odpowiada około 8000 boisk piłkarskich.
Odporność staje się coraz ważniejsza
Powódź w zachodnich Niemczech w połowie lipca była prawdopodobnie tylko zapowiedzią. Klimatolodzy spodziewają się, że w przyszłości ekstremalne zjawiska pogodowe będą coraz częstsze. Ma to wpływ na budowę i konserwację systemów PV. Promieniowanie UV prawdopodobnie wzrośnie, jak również prędkość wiatru i opady gradu. Moduły muszą to wytrzymać, podobnie jak systemy połączeń elektrycznych. A jeśli zakład zostanie zniszczony, należy go jak najszybciej odbudować. Wymaga to logistyki, która może uruchomić nowe moce wytwórcze w ciągu kilku dni, jeśli nie godzin. To samo dotyczy klęsk żywiołowych, takich jak trzęsienia ziemi czy wybuchy wulkanów.
W związku z tym, dostawcy muszą dysponować wszystkimi typowymi komponentami do budowy elektrowni fotowoltaicznej w wielu regionach świata, aby w razie awarii można je było szybko wymienić na miejscu. Wiele łańcuchów dostaw załamało się podczas pandemii koronawirusa. Na przykład, obecnie w branży PV występują wąskie gardła, jeśli chodzi o dostawy modułów, ale także akcesoriów, takich jak ramy modułów lub elementy elektroniczne do inwerterów. Firmy z odpornymi łańcuchami dostaw mają tu przewagę, która może być również pomocna przy załatwianiu formalności celnych.
Fotowoltaika staje się coraz bardziej wydajna
Nie chodzi tu o wydajność samych modułów fotowoltaicznych, która od dziesięcioleci wzrasta. Chodzi tu raczej o efektywność produkcji, instalacji i utylizacji modułów. W przypadku monokrystalicznych modułów fotowoltaicznych emisja CO2, która powstaje przede wszystkim podczas produkcji, została obliczona na 35 do 57 gramów na kilowatogodzinę. Wartość ta jest znacznie niższa od wartości dla producentów energii ze źródeł kopalnych i stale się zmniejsza. Powodem tego jest fakt, że energia słoneczna sprawia, iż koszyk energetyczny jest czystszy, a tym samym zmniejsza się emisja podczas produkcji. W Europie istnieje obowiązek odbioru modułów słonecznych po zakończeniu ich eksploatacji. Duże części modułów, takie jak ramy aluminiowe i szkło poddawane są recyklingowi.
Istnieją dalsze możliwości oszczędności podczas instalacji, zwłaszcza w dużych systemach. Tam tysiące takich samych modułów są zawsze instalowane w tych samych odstępach, co oznacza, że instalatorzy mogą używać wstępnie zmontowanych przewodów o odpowiedniej długości, które muszą tylko podłączyć. Oszczędza to czas i eliminuje wady, których nigdy nie można całkowicie wykluczyć przy ręcznym montażu złączy na budowie.
Sieci i instalacje magazynowe są modernizowane pod kątem energii odnawialnej
Gdy świeci słońce, fotowoltaika pokrywa już do dwóch trzecich chwilowego zużycia energii w Niemczech. W przypadku złych warunków pogodowych, inne źródła energii odnawialnej, takie jak energia wiatrowa, muszą dostarczać energię, bądź do akcji wkraczają systemy magazynowania energii elektrycznej. Istnieją dziesiątki sposobów, aby to zrobić. Od magazynowania w akumulatorach pojazdów elektrycznych, przez systemy magazynowania szczytowo–pompowego, aż po wodór. Ponieważ w ten sposób sieć energetyczna stanie się bardziej zdecentralizowana, należy ją rozbudować, a przede wszystkim uczynić bardziej inteligentną.
Systemy fotowoltaiczne stają się coraz bardziej zróżnicowane
Na dachu, albo na łące – takie były dotychczasowe możliwości budowy instalacji fotowoltaicznych. Jednak dachy domów są ograniczone, a na otwartych przestrzeniach wytwarzanie energii słonecznej konkuruje z innymi rodzajami użytkowania. W ostatnich jednak latach, pojawiło się wiele innych opcji:
- PV zintegrowane z fasadą. Tutaj idea jest taka, że dom i tak potrzebuje ścian, okien i dachówek, a moduły solarne mogą być zintegrowane bezpośrednio z nimi.
- Agri-PV. Niemcy mają prawie 17 milionów hektarów powierzchni rolnej do wykorzystania. Przykłady z innych krajów pokazują, że instalacje fotowoltaiczne mogą pomóc w utrzymaniu żyznej gleby dla roślin cieniolubnych i stworzyć zróżnicowane biotopy, a nawet zapewnić pastwiska dla owiec.
- PV na drogach. W tym przypadku moduły mogłyby być zintegrowane z ekranami akustycznymi lub nawet pokrywać powierzchnię drogi. Na liniach kolejowych moduły mogłyby być umieszczane na podkładach między szynami. Przeprowadzane w tej dziedzinie testy są obiecujące, ale niektóre organy mają trudności z uzyskaniem zezwoleń.
- Pływająca instalacja fotowoltaiczna. Od 2022 roku na indonezyjskiej wyspie Batam ma powstawać pływający park solarny. Ma on produkować 2200 MW i zajmować około 16 kilometrów kwadratowych na zbiorniku Duriangkang. Fraunhofer Institute for Solar Energy (ISE) szacuje, że w Niemczech za pomocą pływających instalacji fotowoltaicznych można ekonomicznie wygenerować 2,74 GW. Kandydatami do tego są przede wszystkim jeziora po zamkniętych kopalniach odkrywkowych. Na zalanej żwirowni w Weeze w regionie Dolnego Renu w Niemczech, operator żwirowni uruchomił wyspę słoneczną o wymiarach 150 x 50 metrów i mocy 750 kW na potrzeby własnego zasilania.
Przewody stosowane w takich instalacjach fotowoltaicznych muszą być odporne nie tylko na wiatr, pogodę i promieniowanie UV. W przyszłości mogą one znajdować się na stałe pod wodą (fotowoltaika pływająca), być narażone na zwiększone wibracje (fotowoltaika na szynach) lub muszą zniknąć niepozornie za szklaną fasadą.
LAPP jest na dobrej pozycji
W nadchodzących latach to właśnie te, jak i kilka innych trendów będą kształtować rynek fotowoltaiki, a firma LAPP jest do tego dobrze przygotowana. Firma oferuje szerokie portfolio komponentów dla techniki przyłączeniowej. Systemy przyłączeniowe LAPP są stosowane w instalacjach fotowoltaicznych w Schönkirchen-Reyersdorf i Saemangeum. Przewody światowego lidera rynku techniki przyłączeniowej są stosowane również w największym parku solarnym w Republice Dominikany oraz w dużych instalacjach solarnych w Afryce Południowej. Dzięki ÖLFLEX® CONNECT przedsiębiorstwo oferuje gotowe przewody do szybszej instalacji, które muszą być jedynie podłączone przez monterów na miejscu.
LAPP jest poszukiwanym partnerem nie tylko dzięki swojemu portfolio produktów, lecz także dzięki logistyce just-in-time na placu budowy. Dzięki globalnym procesom dostaw, LAPP jest gotowy do reagowania na globalne wymagania. Przedsiębiorstwo coraz częściej przejmuje wiodącą rolę w planowaniu i zarządzaniu dużymi projektami, jak np. budowa linii wysokiego napięcia przez centrum miasta Brunszwik (Brunszwik) w Niemczech, gdzie występuje jako generalny wykonawca. Ponadto LAPP rozszerza swoje kompetencje w innych obszarach energii odnawialnej, takich jak wielkoskalowe projekty w zakresie energii wiatrowej lub budowa systemów magazynowania energii. Koncentracja portfolio na zrównoważonym przemyśle i związane z tym wsparcie projektowe wzmacniają twierdzenie LAPP, że oferuje rozwiązania typu „one-stop-shop”.
