Creșterea puternică a prețurilor la utilități și inflația generalizată din ultima perioadă au determinat populația să fie mai atentă la consumul de energie electrică și gaze naturale, pentru a evita risipa și, implicit, pentru a limita pe cât posibil valorile facturilor lunare.
Este posibil ca introducerea prețurilor plafonate pentru anumite praguri de consum să fi contribuit la menținerea facturilor la un nivel decent, în special dacă locuiești într-un apartament la bloc. În același timp, dacă locuiești la casă consumi în general mai multă energie electrică și mai multe gaze naturale decât dacă locuiești într-un apartament. În plus, dacă ești proprietarul unei case și utilizezi și o mașină electrică pe care o încarci acasă, te confrunți cu un consum suplimentar de energie electrică.
De exemplu, dacă ai o mașină electrică cu o baterie cu capacitate de 70 kWh, două încărcări complete pe lună echivalează cu un consum de 140 kWh, adică aproape jumătate din plafonul maxim de 300 kWh pentru care prețul energiei electrice este unul decent.
În acest context, una dintre opțiunile pe care le ai pentru a reduce facturile la energia electrică este să obții energie electrică prin montarea unui sistem de panouri fotovoltaice pe acoperiș. Popularitatea acestor sisteme a crescut semnificativ în Europa odată cu creșterea prețurilor la energia electrică. Potrivit unui raport realizat de SolarPowerEurope, cele 27 state membre ale Uniunii Europene au instalat anul trecut panouri fotovoltaice cu o capacitate totală de 41.4 GW, în creștere cu 47% comparativ cu 2021.
În România, tendința este impulsionată inclusiv de stat prin programul Casa Verde Fotovoltaice, care îți oferă finanțare de 20.000 de lei pentru sistemul de panouri fotovoltaice, în limita a 90% din prețul final al proiectului.
Pe silențios dar de neoprit, electrificarea a luat pe sus lumea mobilității, cu avantaje evidente: o mașină electrică nu poluează, poate fi încărcată acum cu ușurință, presupune costuri reduse de întreținere și facilități fiscale. Misiunea PPC Blue este de accelera tranziția energetică în transport și construiește infrastructura de mobilitate în toată lumea.
Descoperă aici stațiile de încărcare potrivite pentru tine și mașina ta, acasă, la birou sau în tranzit.
Cum obții energie electrică de la Soare?
Soarele trimite spre planeta noastră energie sub formă de căldură și de lumină. Într-o singură oră, pe Pământ ajunge de la Soare o cantitate de energie suficient de mare pentru a asigura consumul de energie electrică al planetei pentru un an de zile. Prin urmare, energia solară este considerată una dintre cele mai eficiente surse de energie electrică, mai ales că este furnizată de Soare în cantități practic nelimitate.
Energia produsă și transmisă de Soare poate fi captată pe Pământ cu ajutorul unui sistem de panouri fotovoltaice. În cazul locuințelor individuale, soluția optimă este montarea unui sistem de panouri fotovoltaice pe acoperișul casei.
Energia captată de panourile fotovoltaice este transformată în energie electrică în curent alternativ (AC) cu ajutorul unui invertor și apoi poate fi distribuită către consumatorii de energie electrică ai locuinței (de exemplu, aparate electronice și electrocasnice, stația de încărcare pentru mașina electrică), în rețeaua națională de energie electrică (în cazul în care ești prosumator) și/sau într-o baterie care stochează energia electrică pentru utilizare ulterioară (de exemplu, pentru a încărca o mașină electrică pe timp de noapte).
În medie, se consideră că într-un interval de numai 14 zile pe acoperișul unei case standard ajunge suficientă energie pentru a asigura necesarul de energie electrică al locuinței respective timp de un an.
În practică, este imposibil de captat întreaga cantitate de energie transmisă de Soare. În prezent, panourile fotovoltaice au o eficiență cuprinsă în general între 13% și 18%, însă chiar și așa cantitatea de energie captată este mai mult decât suficientă pentru asigurarea consumului de energie electrică a unei locuințe.
Aceste cifre sunt însă pur orientative, întrucât cantitatea de energie solară primită într-un anumit loc de pe Pământ diferă în funcție de numeroși parametri.
Una dintre cele cele mai detaliate analize la nivel global pe acest subiect este furnizată de compania Solargis, care utilizează parametri precum radiația solară, numărul mediu de zile însorite pe parcursul unui an, temperatura medie a aerului sau temperatura medie de la nivelul solului pentru a determina astfel cantitatea reală de energie solară transmisă de Soare către Pământ. Datele utilizate provin în mare parte din măsurători precise realizate de sateliți aflați pe orbita Pământului și sunt interpretate de World Bank Group, o asociație formată de Banca Mondială cu International Finance Corporation, sub forma unui atlas global al energiei solare.
În plus, analiza Solargis ia în calcul utilizarea unui sistem de panouri fotovoltaice montat în mod corespunzător, în contextul în care înclinația optimă a panourilor fotovltaice depinde de coordonatele geografice ale locuinței.
Sunt luate în calcul și pierderi inerente de energie solară. De exemplu, simulările realizate de Solargis iau în calcul o pierdere totală de energie solară de 7,5% din cea care poate fi captată de panourile fotovoltaice. Asta pentru că se estimează pierderi generate de praful care se depune constant pe panourile fotovoltaice, la care se adăugă o serie de pierderi la transferul energiei prin invertor și circuitul electric al clădirii.
În final, Solargis aplică o serie de algoritmi software pentru a realiza o hartă globală a potențialului energiei solare. Rezultatele finale indică practic câtă energie solară poți obține pe termen lung prin utilizarea unui sistem de panouri fotovoltaice cu o capacitate instalată de 1 kW.
Câtă energie electrică oferă Soarele la nivel global?
Datele prelucrate de Solargis arată că Africa și Australia sunt continentele care oferă cel mai mare potențial pentru energia solară, întrucât în aceste zone se pot obține peste 2.000 kWh de energie electrică pe an pentru un parc fotovoltaic de 1 kW. Cantități asemănătoare de energie electrică se pot obține și în partea de sud-vest a Chinei.
De altfel, acestea sunt și principalele motive pentru care cercetătorii au încercat în trecut să dezvolte proiectul DESERTEC în Deșertul Sahara din Africa și pentru care China este în prezent țara care investește cel mai mult în dezvoltarea de parcuri fotovoltaice.
Citește în detaliu despre proiectele de panouri fotovoltaice din Africa și China
În același timp, harta globală scoate în evidență că Europa este continentul cu cel mai scăzut potențial pentru energia solară. De altfel, Spania și unele zone din Italia și Grecia sunt singurele regiuni în care panourile fotovoltaice pot genera undeva la peste 1.500 kWh de energie electrică pe an pentru o capacitate de 1 kW.
Principala explicație nu este legată de temperaturile medii anuale mai ridicate din aceste regiuni (ba chiar căldura excesivă limitează eficiența panourilor fotovoltaice), ci de numărul mai mare de zile cu Soare pe parcursul unui an comparativ cu zonele centrale și, mai ales, cu regiunile nordice ale Europei.
Totuși, chiar dacă este redus comparativ cu alte regiuni ale globului, potențialul energiei solare este semnificativ dacă luăm în calcul faptul că, chiar și în acest context, panourile fotovoltaice pot genera mai multă electricitate decât consumul necesar pentru o locuință.
Câtă energie electrică oferă Soarele în România?
Performanța panourilor fotovoltaice depinde atât de tipul de tehnologie utilizată pentru construcție, cât și de modul în care sunt amplasate pe acoperișul locuinței. De exemplu, în cazul României, se recomandă ca panourile fotovoltaice să aibă o orientare către sud și o înclinație de 34-35 de grade, întrucât înclinarea optimă este dată de o formulă simplă: latitudine (minus) 10 grade. Iar dacă folosești un sistem de panouri fotovoltaice cu înclinare flexibilă, atunci unghiul optim este de 53 de grade iarna și de 25 de grade vara, atât timp cât panourile sunt orientate către sud.
Pe baza acestor date teoretice optime, Solargis estimează că potențialul energiei solare în România pentru un sistem de panouri fotovoltaice cu capacitatea de 1 kW este în general de circa 1.300 kWh pe an pentru jumătatea sudică a țării și de circa 1.200 kWh pe an pentru unele zone din centrul și vestul țării, în special în apropiere de orașe precum Brașov, Sibiu, Cluj-Napoca, Timișoara și Arad. În celelalte zone, potențialul este de circa 1.100 kWh pe an.
În general, panourile fotovoltaice sunt disponibile în kituri de diverse capacități, iar cel mai mic dintre acestea este de 3,2 kW și include 12 panouri de circa 260 W fiecare cu o suprafață desfășurată de circa 20 de metri pătrați (sau mai puține panouri cu capacitate nominală mai mare). Un astfel de kit este cel mai accesibil ca preț, cu numai 10%-15% mai scump decât finanțarea de 20.000 de lei acordată de statul român prin programul Casa Verde Fotovoltaice și, în același timp, este suficient de mare pentru cei mai mulți proprietari de case. Pe baza calculelor realizate de Solargis, în România, un astfel de sistem de panouri fotovoltaice de 3,2 kW generează în medie aproximativ 4.000 kWh de energie electrică pe an, adică peste 300 kWh pe lună, suficient pentru a acoperi integral consumul obișnuit de energie electrică al unei locuințe.
Pe de altă parte, dacă ai mașină electrică și o încarci frecvent acasă, este posibil ca o opțiune mai eficientă să fie un sistem de panouri fotovoltaice de 5,4 kW compus din 20 de panouri fotovoltaice, capabil să genereze în medie undeva la 7.000 kWh pe an, adică aproape 600 kWh pe lună.
Proiecte de parcuri fotovoltaice în România
Între timp, Uniunea Europeană face eforturi pentru a încuraja instalarea de panouri fotovoltaice pentru mediul rezidențial, dar și la nivel industrial, prin intermediul planului REPowerEU, anunțat ca reacție la războiul declanșat de Rusia în Ucraina în februarie 2022 cu scopul de a încheia dependența Europei de sursele de energie provenite din Rusia.
REPowerEU include un plan dedicat pentru energia solară numit EU Solar Energy Strategy, care prevede că, cel târziu în 2029, toate noile clădiri rezidențiale construite trebuie să beneficieze de sisteme de panouri fotovoltaice.
În total, Uniunea Europeană va acorda finanțări de 26 miliarde de euro până în 2027 pentru instalarea de panouri fotovoltaice, la care se adaugă alte 19 miliarde incluse deja în programele naționale PNRR. O parte din acești bani vor fi alocați României, iar scopul final este ca Uniunea Europeană să aibă încă 320 GW de energie solară până în 2025 și aproape 600 GW până în 2030.
La sfârșitul anului 2022, România avea o capacitate instalată de 1538 MW de parcuri de panouri fotovoltaice, iar aproape jumătate din această capacitate este instalată în regiunea Muntenia (730 MW), ca urmare a condițiilor optime din punct de vedere geografic.
În plus, la nivel național, la 1 ianuarie 2023 existau peste 40.000 de prosumatori cu o putere instalată totală de 423 MW, iar autoritățile se așteaptă că numărul acestora să depășească pragul de 100.000 până la sfârșitul anului 2023, ca urmare a interesului pentru programul Casa Verde Fotovoltaice.
Pe de alta parte, se anticipează o creștere exponențială a capacității de producție de energie din panouri fotovoltaice la nivel industrial, ca urmare a unor proiecte majore anunțate în ultima perioadă.
Autoritățile locale din România au început deja să conceapă proiecte pentru a obține finanțare europeană pentru astfel de parcuri fotovoltaice. Un exemplu este orașul Brașov, care a primit în februarie 2023 o finanțare de 40 de milioane de lei pentru a instala un parc fotovoltaic de 20 MW pe o suprafață de teren de 35 de hectare din comuna Stupini din apropiere de oraș. Parcul fotovoltaic va asigura 90% din necesarul de energie electrică al tuturor clădirilor și serviciilor publice din orașul Brașov.
În plus, astfel de proiecte sunt dedicate și mediului rural. Comuna Potlogi din județul Dâmbovița va construi un parc fotovoltaic de 48 kW pentru a-și asigura 80% din necesarul de energie electrică din această sursă.
Între timp au început să apară însă și o serie de proiecte private cu capacități majore de producție de energie electrică din panouri fotovoltaice.
De exemplu, compania privată românească Monsson a anunțat în noiembrie 2022 că va construi un parc fotovoltaic de 1.044 MW pe o suprafață de teren de 1.064 de hectare în zona Pilu – Grăniceri din județul Arad. Tot aici, dezvoltatorii vor construi o stație de stocare a energiei electrice generate de parcul fotovoltaic care se va întinde pe 20 de hectare. Noul parc fotovoltaic va deveni operațional în decembrie 2024, iar costurile totale pentru implementarea proiectului sunt de un miliard de euro.
În prezent, cel mai mare parc fotovoltaic din Europa are 590 MW și este dezvoltat de compania Iberdrola în regiunea Extremadura din vestul Spaniei. Astfel, noul proiect care va fi construit în Arad va deveni la finalizare cel mai mare parc fotovoltaic din Europa.
În paralel, aceeași companie vrea să construiască alte două parcuri fotovoltaice de câte 400 MW fiecare în preajma localităților Chişineu-Criş şi Macea, care vor fi inaugurate în 2026 după investiții de 600 de milioane de euro. Reprezentații companiei spun că producția de energie electrică va fi livrată în sistemul energetic național.
Concluzii
Principalul avantaj al parcurilor de panouri fotovoltaice este că acestea permit obținerea energiei electrice cu costuri minine de întreținere pe termen lung, în condițiile în care durata de viață a unui panou fotovoltaic este de circa 25 de ani.
Investiția inițială pentru o astfel de construcție este încă ridicată, însă fondurile alocate de Uniunea Europeană și finanțările acordate de statul român pentru locuințe rezidențiale vor determina un număr tot mai mare de proprietari de case să-și instaleze sisteme de panouri fotovoltaice pentru a-și reduce costurile cu energia electrică și pentru a nu depinde de un anumit furnizor.
În paralel, continuă să se dezvolte puternic și proiectele pentru obținerea de energie eoliană, o altă sursă de energie electrică cu o investiție inițială ridicată, dar cu costuri de mentenanță relativ scăzute. În prezent, România are instalată o capacitate eoliană totală de 3.000 MW, în primul rând ca urmare a vântului puternic și regulat din Dogrogea, acolo unde se află instalată aproximativ 80% din capacitatea eoliană a țării.
Citește mai multe despre energia eoliană
Pe termen lung, o soluție mai eficientă pentru obținerea energiei electrice este reprezentată de procesul de fuziune nucleară, prin care cercetătorii încearcă să reproducă mecanismul prin care Soarele produce energia care ajunge pe Pământ.
Pentru moment, dezvoltarea acestei tehnologii se află într-un stadiu incipient, însă în ultimii ani au apărut progrese tot mai mari la nivel global, iar comunitatea internațională lucrează deja la un proiect comun de anvergură pentru producția de energie electrică prin fuziune nucleară.
Citește cum vom putea produce energie electrică prin fuziune nucleară
Foto principală: Dreamstime.
