4. KOSZT SYSTEMU PV
Tak jak w przypadku większości technologii odnawialnych źródeł energii, użycie systemów fotowoltaicznych wymaga dużych inwestycji, ale późniejsze koszty eksploatacji są bardzo niskie. Na cenę zakupu systemu fotowoltaicznego składają się zazwyczaj cztery podstawowe koszty:
Relatywny udział tych kosztów w całkowitej cenie zainstalowanego systemu zależy od zastosowania, wielkości systemu i jego położenia.
W ogólności, koszt modułów determinuje cenę dużych systemów podłączonych do sieci, ale stanowią tylko jedną trzecią ceny zakupu małych, wolnostojących systemów w zastosowaniach przy elektryfikacji wsi.
Efektywny koszt modułów obniżany jest również poprzez stosowanie modułów, które mogą spełniać kilka zadań. Na przykład, wytwarzane są moduły do integracji z fasadami lub dachami budynków. Moduły są również używane do innych zastosowań architektonicznych, włączając w to półprzezroczyste szklenie lub bariery pochłaniające dźwięk na autostradach. Takie wielofunkcyjne zastosowania mogą w znacznej mierze obniżyć efektywne koszty systemów fotowoltaicznych i dlatego też spodziewany jest dalszy ich rozwój w przyszłości.
W systemach wolnostojących, koszt akumulatora zazwyczaj przeważa w kosztach systemu, a ponieważ technologia w tej dziedzinie jest już dobrze rozwinięta, to potencjał zredukowania kosztów w przyszłości jest tutaj bardzo ograniczony. Koszt akumulatora zależy od typu oraz jakości, i waha się od 100 ECU/kWh w akumulatorach samochodowych, do powyżej 1000 ECU/kWh w akumulatorach niklowo-kadmowych dla potrzeb PV. Czas życia większości akumulatorów fotowoltaicznych wynosi jedynie 5 - 7 lat, toteż koszt wymiany akumulatora musi być brany pod uwagę przy szacowaniu kosztów systemów PV.
W systemach podłączonych do sieci główne koszty systemu związane są z falownikiem i podłączeniem do sieci elektroenergetycznej. Falowniki fotowoltaiczne nie są jeszcze produkowane w dużych ilościach, więc ceny za małe falowniki (do 3 kW) zwykle wahają się w granicach 0.5 do 1.2 ECU/W. Większe falowniki są zazwyczaj tańsze, ale większość z nich ciągle wykonywana jest na zamówienie. Czas życia falowników, które objęte są maksymalną ochroną przed "pikami" napięciowymi i przeciążeniem, jest zwykle porównywalny z czasem życia modułu fotowoltaicznego. Koszty transportu i instalacji są szczególnie duże w odległych i górzystych terenach. Jednakże, firmy które zakładają instalacje w takich regionach przyzwyczajone są do takich kosztów i są zachęcane modułową strukturą generatorów fotowoltaicznych, które mogą być łatwo transportowane. Koszty projektowania i kierowania projektem spadają wraz ze wzrostem doświadczenia firm, a projekty zaczynają być standardowe. Dla przykładu, "zestawy fotowoltaiczne do oświetlenia" są obecnie dostępne dla wiejskiej elektryfikacji, a zasilane energią fotowoltaiczną pompy wodne sprzedawane są jako "pakiety".
W Niemczech i Austrii koszty pokrycia dachów modułami fotowoltaicznymi wyniosły około 13 ECU/Wp. Przy większej ilości identycznych systemów koszty wahają się od 8 do 12 ECU/Wp. Dużym zainteresowaniem cieszy się możliwość zamiany konwencjonalnych materiałów dla budownictwa modułami fotowoltaicznymi. Tej możliwości obniżenia kosztów nie zostały wzięte pod uwagę przy podaniu powyższych kosztów. Relatywny udział poszczególnych składowych w kosztach 1 kWp-systemu pokrywającego dach wynosi:
Dla systemów podłączonych do sieci powyżej 500 kWp koszty wahają się od 8 do 16 ECU/Wp. Wysokie koszty są konsekwencją jeszcze małego doświadczenia w produkcji energii elektrycznej na skalę przemysłową w elektrowniach fotowoltaicznych.
Koszty systemów wolnostojących zależą w dużej mierze od ich konfiguracji. Ogólnie koszt modułu wynosi ok. 30 % ceny systemu, podczas gdy w systemie podłączonym do sieci wynosi on ok. 50 %.
5. TENDENCJE ROZWOJU
Podstawowym celem badań i rozwoju fotowoltaiki jest uzyskanie energii elektrycznej w cenie porównywalnej z cenami energii uzyskanej z konwencjonalnych źródeł energii. Z tego powodu, że fotowoltaika jest technologią czystą, która wytwarza elektryczność bez ubocznych zanieczyszczeń, może szybko stać się ekonomicznie atrakcyjna, pod warunkiem włączenia również kosztów ochronny środowiska w cenę źródeł energii pochodzących z paliw kopalnych albo wprowadzenia podatku od emisji CO2.
Są trzy zasadnicze dziedziny, w których systemy PV mogą odgrywać poważną rolę w dostarczaniu energii: zasilanie rejonów odległych od sieci elektroenergetycznej, zastosowania profesjonalne i systemy dołączone do sieci.
Szczególnym zainteresowaniem cieszy się rozwój systemów fotowoltaicznych podłączonych do sieci, ponieważ mogą znacznie zmniejszyć emisję CO2 i zużycie paliw kopalnych w dłuższym okresie. W północnej Europie, przyszłości dla systemów podłączonych do sieci upatruje się w ich integracji z fasadami lub dachami budynków, co umożliwia zmniejszenie kosztów instalacji. Obecnie są one najszybciej rozwijającą się segmentem rynku fotowoltaicznego. Spadek kosztów budowy systemów fotowoltaicznych może również oznaczać przyszłość dla wielkich elektrowni fotowoltaicznych w południowej Europie.
Kraje europejskie, Japonia i USA, jak również duże firmy przemysłowe inwestują w badania, rozwój i programy demonstracyjne. Sukces programów "Tysiące dachów" w kilku krajach europejskich spowodował podobne inicjatywy w USA (One Million Roofs) i w Japonii (100,000 dachów). Opublikowana przez Komisję Europejską Biała Księga "Energia dla przyszłości: odnawialne źródła energii" przewiduje wyprodukowanie 1 miliona systemów fotowoltaicznych do roku 2010, z czego połowa ma być zainstalowana w krajach Unii Europejskiej. Według tego opracowania fotowoltaika będzie najbardziej dynamicznie rozwijająco się dziedziną odnawialnych źródeł energii. Raport Komisji Europejskiej "Photovoltaics 2010 - PV 2010" przewiduje się, że w roku 2010 głównym zastosowaniem fotowoltaiki będą systemy domowe (23%), systemy małej skali podłączone do sieci (17%) oraz telekomunikacja (11%).