Osnovni elementi sončnih elektrarn so fotonapetostni moduli, ki so okolju prijazni, ne proizvajajo emisij, toplogrednih in drugih plinov in so obenem čisti, varni, robustni, zanesljivi ter tihi. Fotografija prikazuje sončno elektrarno na strehi podjetja Bisol. Foto: MMC RTV SLO
Osnovni elementi sončnih elektrarn so fotonapetostni moduli, ki so okolju prijazni, ne proizvajajo emisij, toplogrednih in drugih plinov in so obenem čisti, varni, robustni, zanesljivi ter tihi. Fotografija prikazuje sončno elektrarno na strehi podjetja Bisol. Foto: MMC RTV SLO
Bisol
Sončni moduli se kot estetski zeleni obnovljivi vir energije lahko uporabljajo na odročnih območjih, kjer so drugi energetski viri težje dostopni, ali kot veliki sistemi, ki posredujejo energijo v javno električno omrežje. Foto: MMC RTV SLO

Glejte, vsaka energija je na začetku potrebovala sredstva, da se je razvila. Npr. če pogledamo, koliko subvencij je bilo danih v jedrsko tehnologijo, v premog in podobno, zato da lahko danes to uporabljamo. Pa še danes se to množično subvencionira. Fotovoltaika pa je v zadnjih sedmih, osmih letih šele prišla iz laboratorijskega na množični industrijski nivo in največ pomeni prav ekonomija obsega. Pri vsakokratni podvojitvi obsega proizvodnje v svetu cena fotovoltaike pade za 22 odstotkov in to je smisel, na tem zdaj delamo.

Uroš Merc za MMC
Bisol
Podjetje Bisol. Foto: MMC RTV SLO
Uroš Merc
Direktor Bisola in MMC-jev sogovornik Uroš Merc. Foto: MMC RTV SLO

Naložba v sončno elektrarno je zelo dobra naložba. Hkrati pa je to naložba, kjer se pogodba podpiše z državo in je torej to tudi varna naložba in pravzaprav ne poznam nobenega vzajemnega sklada in pokojninskega sklada, ki bi omogočal boljše pogoje, kot so tisti za naložbo v sončno elektrarno. Obenem je to izjemno robusten izdelek, ki ima garancijo 25 let.

Uroš Merc za MMC

Podnebne spremembe z globalnim segrevanjem že terjajo svoj davek, vse bolj do izraza pa prihaja tudi pomanjkanje konvencionalnih energetskih virov. In ker je ob vsem tem prisotna še želja po energetski neodvisnosti, se kot alternativa (vse dražjim) fosilnim gorivom omenja predvsem sonce, ki z vidika dolgoročnega obstoja človeštva predstavlja neusahljiv vir energije.

V Sloveniji eno podjetje z masovno proizvodnjo modulov
Življenja brez elektrike si ni več mogoče predstavljati, zato beseda o prednostih in slabostih sončne energije gotovo ne bo odveč. Glede na to, da sončne elektrarne vse pogosteje rastejo tudi po Sloveniji, se samo na sebi zastavlja tudi vprašanje, kakšni (finančni, psihološki in fizični) koraki so potrebni za njihovo postavitev.

MMC je pojasnila o temi, ki prežema prihodnost civilizacije, poiskal pri Urošu Mercu, direktorju podjetja Bisol, ki se edini v Sloveniji fotovoltaike (to je vede, ki se ukvarja z neposredno pretvorbo sončne energije v električno) loteva na masovnem proizvodnem nivoju, svoje module (se pravi sončne panele) pa z oznako vrhunska kakovost uspešno prodaja tako doma kot po svetu.

Amortizacija termoelektrarne precej daljša
Že na začetku pogovora je Merc zavrnil najpogostejši očitek na račun sončne energije: njeno visoko ceno. Ko smo ga povprašali, zakaj se splača investirati v sončno elektrarno, če pa se po dostopnih podatkih investicija povrne šele v 15 letih, nam je odgovoril, da je to »en velik nesporazum«. Pojasnil je, da se gradnjo termoelektrarne izplača v 40 do 50 letih, gradnjo sončne pa v zgolj 15 letih. Pri tem je priznal, da je na ta način proizvedena električna energija dražja, a takoj dodal, da ne toliko, kot se zdi: »Mi danes lahko proizvajamo električno energijo tam nekje pod 20 centi za kilovatno uro, če pa pogledamo, da v Italiji gospodinjstva plačujejo 24 centov za kilovatno uro, vidimo, da je v Italiji fotovoltaika pravzaprav že danes cenejša kot pa energija iz omrežja«.

Merc meni, da je zelo pomembno, da se v ljudeh usidra dejstvo, da je fotovoltaika tista, ki je iz leta v leto cenejša, saj se cena proizvodnje kilovatne ure na tem področju vsakih 12 mesecev zniža za sedem do devet odstotkov. »To pomeni, da smo vsako leto cenejši, med tem ko se konvencionalna elektrika vsako leto draži. In tukaj se pričakuje točka preloma /…/. Pričakuje se, da bo že v dveh ali pa treh letih električna energija iz sonca cenejša od tiste, ki se jemlje iz vtičnice«.

Leta 2012 12 odstotkov energije iz sonca?
Da svet množično dela na proizvodnji sončne energije, je potrdil tudi z naslednjimi besedami: »Glejte, vsaka energija je na začetku potrebovala sredstva, da se je razvila. Npr. če pogledamo, koliko subvencij je bilo danih v jedrsko tehnologijo, v premog in podobno, zato da lahko danes to uporabljamo. Pa še danes se to množično subvencionira. Fotovoltaika pa je v zadnjih sedmih, osmih letih šele prišla iz laboratorijskega na množični industrijski nivo in največ pomeni prav ekonomija obsega. Pri vsakokratni podvojitvi obsega proizvodnje v svetu cena fotovoltaike pade za 22 odstotkov in to je smisel, na tem zdaj delamo«. V skladu s tem pričakujejo, da bo fotovoltaika leta 2020 v primerjavi s klasično elektriko cenejša že za 90 odstotkih evropskega trga. Cilj Evrope je, da do leta 2020 v celotnem naboru električne energije zagotovi 12 odstotkov elektrike iz sonca.

V skladu s pričakovanji cenejše sončne energije pa se ne zastavlja le vprašanje postavljanja večjih sončnih elektrarn, temveč tudi gospodinjskih. Merc je izračunal, da bi morala slovenska štiričlanska družina, glede na to, da v povprečju porabi 3,5 megavatne ure na leto, za postavitev sončne elektrarne (panelov), ki bi zadovoljila njene potrebe, vložiti 11.000 do 13.000 evrov.

Dražje prodajaš, ceneje kupuješ
Pri takih načrtih je pomembna energetska bilanca. Treba je namreč ugotoviti, kako velika naj bo elektrarna, da bo zadostila potrebam po energiji. V obzir je treba vzeti dejstvo, da ponoči sonce ne sveti, človek pa ima prižgano luč, gleda televizijo ipd. in je na ta način še vedno vezan na klasično energetsko omrežje. V tem kontekstu je z vidika gospodinjstva najbolj smiselno iz sonca pridobljeno energijo prodajati državi po višji ceni, na drugi strani pa kupovati elektriko na enak način kot do zdaj po nižji ceni, svetuje sogovornik in dodaja: »Tukaj gre za čisto investicijo v smislu 'toliko dam svojega kapitala, toliko dam bančnega vira, po takih obrestnih merah, toliko lahko pričakujem od elektrarne' in vidim, kje se mi ekonomija izplača.«

Drugačna pa je situacija pri postavljanju sončnih elektrarn na (vikend) objektih, ki nimajo možnosti priključka na električno omrežje, saj se tu investicija v sončne panele splača precej bolj kot postopek priključitve na omrežje, trdi Merc. Pri slednjem je treba po njegovih besedah računati na okoli 50 odstotkov višje stroške investicije, saj zahteva tudi namestitev akumulatorjev.

Tri glavne skupine tehnologij
In zdaj k bolj tehničnim temam. Kakšni paneli so sploh na voljo in kaj jih sestavlja? Najpogostejša je tehnologija modulov s kristalno silicijevimi sončnimi celicami, sledijo pa tankoplastna tehnologija (moduli s tankoplastnimi, torej manj lomljivimi sončnimi celicami), ki je v cenovnem smislu za kilovatno uro manj atraktivna, in nove tehnologije, o katerih je zdaj še manj govora. Kaže, da se bo prebila predvsem prva od omenjenih tehnologij, saj, kot pravi direktor Bisola, novega tehnološkega preboja ne gre več pričakovati in zdaj prihajajo zgolj variacije, ki pa komercialno niso zanimive. Prav zato se mu zdi v prihodnosti za cenejše pridobivanje sončne energije bistvenega pomena izboljševanje obstoječe tehnologije (izpopolnjeni stroji, manj uničenih celic, tanjše celice, manjša poraba materiala, s tem pa nižanje proizvodnih stroškov in cen artiklov).

Najpogostejši kristalni silicijevi fotonapetostni moduli so sestavljeni iz visokokakovostnih materialov. Sončne celice omogočajo bolj ali manj visoko učinkovitost pretvorbe modulov, ta pa je sicer odvisna od pretvorbe sončnih celic in, denimo v primeru Bisola, katerega glavni izdelek so polikristalni silicijevi fotonapetostni moduli, v povprečju znaša 15 odstotkov.

Sprehod po tovarni sončnih panelov
Kako poteka proizvajanje panelov, si lahko ogledate in preberete v spodaj priloženi fotozgodbi, ki prikazuje in popisuje sprehod po proizvodnji modulov v Bisolu.

Glejte, vsaka energija je na začetku potrebovala sredstva, da se je razvila. Npr. če pogledamo, koliko subvencij je bilo danih v jedrsko tehnologijo, v premog in podobno, zato da lahko danes to uporabljamo. Pa še danes se to množično subvencionira. Fotovoltaika pa je v zadnjih sedmih, osmih letih šele prišla iz laboratorijskega na množični industrijski nivo in največ pomeni prav ekonomija obsega. Pri vsakokratni podvojitvi obsega proizvodnje v svetu cena fotovoltaike pade za 22 odstotkov in to je smisel, na tem zdaj delamo.

Uroš Merc za MMC

Naložba v sončno elektrarno je zelo dobra naložba. Hkrati pa je to naložba, kjer se pogodba podpiše z državo in je torej to tudi varna naložba in pravzaprav ne poznam nobenega vzajemnega sklada in pokojninskega sklada, ki bi omogočal boljše pogoje, kot so tisti za naložbo v sončno elektrarno. Obenem je to izjemno robusten izdelek, ki ima garancijo 25 let.

Uroš Merc za MMC
V podjetju Bisol so nam razkazali proizvodnjo visokokakovostnih poli- in monokristalnih silicijevih fotonapetostnih modulov, ki so namenjeni tako osebni kot komercialni rabi in se lahko uporabljajo za samostojne in omrežne sončne elektrarne. Foto: MMC RTV SLO
Ogled proizvodnje smo začeli pri stroju za spajkanje celic. Namenjen je spajkanju 160 mikrometrov debelih celic, ki se v procesu njegovega delovanja med seboj električno povežejo. Na eni strani imajo namreč pozitiven, na drugi pa negativen kontakt. Stroj, ki ga je Bisol kupil lani in ga je 50-odstotno financirala država, celice spajka v nize po 10 celic zapored. Foto: MMC RTV SLO
Upravljanje s strojem za spajkanje je izjemno pomembno, saj mora biti izmeta čim manj. Celice so namreč zelo krhke in se hitro zlomijo. So modre barve, na vrhu imajo tenko plast silicijevega nitrida, ki zmanjšuje odbojnost površine sončne celice, spodaj pa plast aluminija, ki služi kot zrcalo. Na ta način se fotoni, ki gredo skozi celico, od aluminija odbijejo in znova »potujejo« skozi celico, s čimer se poveča absorbcija svetlobe. Črte na zgornji strani celice so srebrni kontakti, katerih naloga je zbiranje fotogeneriranih elektronov, pri čemer pa morajo v čim manjši meri vplivati na svetlobno prepustnost. Ker velik kontakt bolje zbira elektrone, obenem pa tudi bolj senči celico, obstaja optimalna velikost kontakta, pri katerem dobimo maksimalni fotogenerirani tok elektronov. Foto: MMC RTV SLO
Enako nalogo kot že omenjeni stroj ima tudi ta, ki ga prikazuje fotografija, le da se tu spajkanje celic ne odvija prek indukcijskih tuljav, temveč prek infrardečih žarnic. Upravljanje tega stroja je precej specifično in zahtevno delo, saj je potrebna nastavitev številnih parametrov (čas, temperatura …) in se upravljavec le počasi približa »receptu« za prave vrednosti oz. optimizacijo. Foto: MMC RTV SLO
Najstarejši Bisolov stroj je namenjen merjenju celic. Kako deluje? Celice eno po eno jemlje iz svežnja, jo nato pelje prek sončnih simulatorjev in tako izmeri njeno kakovostno karakteristiko. Vrednosti posreduje računalniku, glede na nastavljene parametre pa nato celice razdeli na pet različnih kupov. Foto: MMC RTV SLO
Na ta način v Bisolu zagotavljajo vhodno kakovost materiala. Takoj namreč zaznajo, koliko je mehansko slabih celic. Te lahko med seboj električno optimizirajo, tiste, ki se na tem delu proizvodnje zlomijo, pa takoj reklamirajo. Ta faza je, kot pojasnjujejo v podjetju, eden ključnih pogojev za končno kakovost izdelka oz. za končni izkoristek sončne energije. Foto: MMC RTV SLO
Če gre pri spajkanju kaj narobe ali se kakšna celica v nizu zlomi, se napako ročno odpravi (denimo zamenja poškodovano sončno celico). Foto: MMC RTV SLO
Naslednja stopnja proizvodnje je povezava celic v matriko. Nize po 10 celic skupaj se povezuje tako, da ima vsak modul na koncu 60 celic, ki so med seboj zaporedno povezane. Foto: MMC RTV SLO
Matriko celic se nato namesti na posebno visokofrekvenčno kaljeno steklo, odporno proti toči in opremljeno s plastjo prav tako posebne EVA-folije, ki ščiti izdelek. Foto: MMC RTV SLO
Preden se matriko celic položi na steklo s folijo, jo stroj dvigne, da se od spodaj pogleda, ali je vse v redu, ali so spoji takšni, kot morajo biti, ali morebiti kje kaj visi stran, kako je s celicami ipd. Natančen pregled omogočajo spodaj nameščene žarnice, ki modulu omogočijo, da začne oddajati energijo, saj se prav na ta način preveri, ali je vse dobro zvezano. Foto: MMC RTV SLO
Če je vse, kot mora biti, se na matriko položi še eno plast omenjene EVA-folije (na fotografiji). Doda se še hrbtno folijo, ki ima nalogo mehanske in hrbtne zaščite. Foto: MMC RTV SLO
Sledi postopek laminiranja - drugi najkompleksnejši proces v proizvodnji fotonapetostnih modulov. V laminatorjih se nahajajo dvokomorne stene. V spodnji komori, kjer je 150 stopinj Celzija, se doseže čisti vakuum in potegne zrak ven iz modula. Ko folija z gretjem doseže pravo viskoznost, mora v zgornjo komoro začeti dotekati zrak, kar povzroči, da zgornja komora začne pritiskati na spodnjo in tako stisne laminat. V postopku se nato izvede tudi ohlajanje, postopek laminiranja izdelka pa je končan v 22 minutah. Foto: MMC RTV SLO
Laminator. Foto: MMC RTV SLO
Ko pridejo moduli iz laminatorja, jih je treba uokviriti. Fotografija prikazuje stroj za nanos silikona. Silikon se nanese v dvojno izoliran aluminijast okvir. Foto: MMC RTV SLO
Stroj omogoča avtomatsko uokvirjanje modulov, tako da se okvirje na laminat s pomočjo silikona vstavi zgolj s pritiskom na gumb. Zelo pomembno je, da vsi moduli ustrezajo predvidenim dimenzijam. Pri postavljanju velikih elektrarn bi bilo namreč nerodno, če bi, ko bi postavili 15 modulov, ugotovili, da koti niso pravi in bi elektrarna »stala postrani«. Foto: MMC RTV SLO
Na modul se s silikonom pritrdi škatlo z električnimi priključki. Sledi proces strjevanja silikona, vpeljevanje električnih kontaktov, zapiranje škatle s priključki, nato pa posredovanje modula v proces meritve. Foto: MMC RTV SLO
Skozi proces meritve modulov gre vsak modul posebej. Izmeri se njegovo celotno tokovno napetost in določi njegovo maksimalno moč. Modul se testira tako, da se ga obesi na steno (glej fotografijo), nato pa izpostavi bliskavicam, ki imajo takšne karakteristike kot pod določenimi pogoji sonce. Foto: MMC RTV SLO
Sledi odčitavanje serijske številke, ki je zlaminirana v vsakemu modulu, in glede na izmerjene parametre računalnik določi, na katero paleto se bo izdelek odložilo. Potem, ko je stopnja merjenja končana, se natisne etiketo, ki se ne sme opraskati in je obstojna proti UV-žarkom. Foto: MMC RTV SLO
Glede na rezultate merjenja se moduli sortirjo v različne razrede moči, na podlagi katerih se določi njihovo prodajno ceno. Ker ima vsak modul, ko gre za proizvajanje električne energije, različno moč, ima vsak tudi svojo ceno. V Bisolu sicer module delijo tudi znotraj klase moči – po toku (v točki maksimalne moči). Foto: MMC RTV SLO