FAKULTETA ZA INFORMACIJSKE ŠTUDIJE

V NOVEM MESTU

D I P L O M S K A N A L O G A

VISOKOŠOLSKEGA STROKOVNEGA ŠTUDIJSKEGA PROGRAMA

PRVE STOPNJE

MATEJ REPOVŢ

FAKULTETA ZA INFORMACIJSKE ŠTUDIJE

V NOVEM MESTU

DIPLOMSKA NALOGA

EKONOMSKA NIHANJA PRI POSTAVITVI

SONČNE ELEKTRARNE

Mentor: doc. dr. Joţe Kocjančič

Novo mesto, november 2015 Matej Repovţ

IZJAVA O AVTORSTVU Podpisani Matej Repovţ, študent FIŠ Novo mesto, izjavljam:

da sem diplomsko nalogo pripravljal samostojno na podlagi virov, ki so navedeni v

diplomski nalogi,

da dovoljujem objavo diplomske naloge v polnem tekstu, v prostem dostopu, na

spletni strani FIŠ oz. v digitalni knjiţnici FIŠ,

da je diplomska naloga, ki sem jo oddal v elektronski obliki identična tiskani verziji,

da je diplomska naloga lektorirana

V Novem mestu, dne _________________ Podpis avtorja ______________________

ZAHVALA Rad bi se zahvalil svoji druţini, ki me je v času mojega študija na različne načine podpirala in

me vzpodbujala. Zahvalil bi se tudi mentorju doc. dr. Joţetu Kocjančiču za vse nasvete in

pomoč pri izdelavi ter gospodu BojanuGoluhu iz podjetja Bisol, ki mi je pripravil ponudbi in

mi znal svetovati.

POVZETEK Za investicijo v solarne sisteme oziroma sončno elektrarno moramo poznati določene

dejavnike, ki vplivajo na naš izkoristek pri ustvarjanju in prodaji električne energije.

Diplomska naloga v prvem delu predstavi teoretična izhodišča, ki so pomembna pri

investiciji, v drugem delu pa se osredotočimo na ekonomsko plat. Predstavljeni so rezultati pri

dveh primerih sončne elektrarne. Prvi primer je povprečna stanovanjska hiša, ki bo imela na

ugodnejši strani 60,5 m2 modulov. Drugi primer je industrijski objekt, ki bo imel nameščenih

640 m2 praktično identičnih celic. V zadnjem delu so predstavljene ugotovitve, pridobljene

glede na naše izračune.

KLJUČNE BESEDE: sončna energija, električna energija, sončne celice, sončna elektrarna,

stroški, investicija, rentabilni prag

ABSTRACT To invest in solarsystems or solarpowerweneed to knowcertainfactorsthataffectourefficiency

in thegenerationandsaleofelectricity. Thedissertation in thefirst part

presentsthetheoreticalfoundationsthat are importantforinvestment, while in thesecond part

wefocus on theeconomicside. Resultsfortwoexamples are introduced. Thefirsexample, is

anaveragehouse, whichwillhaveinstalled 60,5 m2 on a more favorableside. Thesecondexample

is anindustrialfacility, whichwillhaveinstalled 640 m2practicallyidenticalsolarcells. Thefinal

part ofdissertationpresentsthefindingsobtainedaccording to ourcalculations.

KEY WORDS:solar energy, electricity, solar cells, solar power, costs, investments, viable

threshold

KAZALO

1 UVOD .............................................................................................................................. 1

1.1 Splošno ......................................................................................................................... 1

1.2 Hipoteza ....................................................................................................................... 3

1.3 Raziskovalna vprašanja ................................................................................................ 3

2 SONCE IN SONČNA ENERGIJA ................................................................................. 3

2.1 Splošno ......................................................................................................................... 3

2.2 Sončna energija v Sloveniji ......................................................................................... 4

2.3 Izkoriščanje in merjenje sončne energije ..................................................................... 6

2.4 Trajanje sončnega obsevanja pri nas ......................................................................... 12

3 PROBLEMATIKA ENERGETSKIH VIROV .............................................................. 13

3.1 Spreminjanje in trendi potrošnje električne energije ................................................. 13

3.2 Razpoloţljivost energetskih virov pri nas .................................................................. 15

3.3 Proizvodnja električne energije pri nas ...................................................................... 17

4 FOTOVOLTAIČNE ALI SONČNE CELICE .............................................................. 21

4.1 Razvoj ........................................................................................................................ 21

4.2 Snovi za izdelavo ....................................................................................................... 24

4.3 Moduli sončnih celic .................................................................................................. 30

5 FOTOVOLTAIKA ........................................................................................................ 33

5.1 Zgodovina .................................................................................................................. 33

6 SONČNE ELEKTRARNE ............................................................................................ 42

6.1 Vrste sončnih elektrarn .............................................................................................. 42

7 PREDSTAVITEV OBJEKTOV IN MATERIALA ...................................................... 43

7.1 Metodologija .............................................................................................................. 44

7.2 Predstavitev objekta 1 ................................................................................................ 44

7.2.1 Osnovno .............................................................................................................. 44

7.2.2 Lastnosti lokacije objekta 1 ................................................................................ 46

7.3 Predstavitev objekta 2 ................................................................................................ 48

7.3.1 Osnovno .............................................................................................................. 48

7.3.2 Lastnosti lokacije objekta 2 ................................................................................ 49

7.4 Predstavitev materiala ................................................................................................ 51

7.5 Proizvodnja električne energije na letni ravni ........................................................... 52

7.5.1 Objekt 1 .............................................................................................................. 52

7.5.2 Objekt 2 .............................................................................................................. 54

8 STROŠKI PROJEKTA ................................................................................................. 58

8.1 Splošno ....................................................................................................................... 58

8.2 Objekt 1 ...................................................................................................................... 60

8.2.1 Stroški investicije ............................................................................................... 60

8.2.2 Stroški vzdrţevanja............................................................................................. 60

8.3 Objekt 2 ...................................................................................................................... 61

8.3.1 Stroški investicije ............................................................................................... 61

8.3.2 Stroški vzdrţevanja............................................................................................. 61

9 EKONOMIKA PROJEKTA.......................................................................................... 62

9.1 Objekt 1 ...................................................................................................................... 64

9.2 Objekt 2 ...................................................................................................................... 67

10 UGOTOVITVE ............................................................................................................. 70

10.1 Hipoteza ........................................................................................................................ 70

10.2 Raziskovalna vprašanja ................................................................................................. 70

10.3 Ključne ugotovitve ..................................................................................................... 72

10.4 Omejitve raziskave .................................................................................................... 73

11 ZAKLJUČEK ................................................................................................................ 73

12 VIRI ............................................................................................................................... 75

KAZALO SLIK

Slika 2.1: Moč solarnih sistemov po regijah .............................................................................. 5

Slika 2.2: Piranometer .............................................................................................................. 10

Slika 2.3: Pirheliometer ............................................................................................................ 10

Slika 2.4: Pirgeometer .............................................................................................................. 11

Slika 2.5: Albedometer ............................................................................................................. 11

Slika 2.6: Količina sončnega sevanja za Slovenijo .................................................................. 12

Slika 3.1: Potrošnja električne energije v preteklosti ............................................................... 14

Slika 3.2: Sprememba cene električne energije v preteklosti ................................................... 15

Slika 3.3: Energetski viri .......................................................................................................... 17

Slika 3.4: Jedrska elektrarna Krško .......................................................................................... 18

Slika 3.5: Termoelektrarna Šoštanj .......................................................................................... 19

Slika 3.6: Hidroelektrarna Blanca ............................................................................................ 19

Slika 3.7: Deleţi proizvodnje električne energije po elektrarnah v Sloveniji .......................... 20

Slika 4.1: Sončna celica ............................................................................................................ 21

Slika 4.2: Bellov laboratorij ..................................................................................................... 23

Slika 4.3: Kristalna rešetka silicija ........................................................................................... 25

Slika 4.4: Sestava sončne celice ............................................................................................... 25

Slika 4.5: Monokristalna sončna celica .................................................................................... 26

Slika 4.6: Polikristalna sončna celica ....................................................................................... 27

Slika 4.7: Sestava modula ......................................................................................................... 31

Slika 4.8: Fleksibilni panel ....................................................................................................... 32

Slika 5.1: Becquerelova nagrada .............................................................................................. 33

Slika 5.2: Prvo vozilo na sončno energijo ................................................................................ 35

Slika 5.3: Solar Trek, vozilo na sončno energijo ...................................................................... 37

Slika 5.4: Podjetje Arco Solar .................................................................................................. 39

Slika 5.5: Solarno letalo Helios ................................................................................................ 40

Slika 5.6: Padec stroškov pri investicijah v solarne sisteme .................................................... 41

Slika 7.1: Streha dvokapnica .................................................................................................... 45

Slika 7.2: Pogled na objekt 1 .................................................................................................... 46

Slika 7.3: Pogled na objekt 2 .................................................................................................... 50

KAZALO GRAFOV

Graf 4.1: Deleţ tehnologij uporabljenih na trgu ....................................................................... 30

Graf 8.1: Deleţi pri investicijskih stroških ............................................................................... 59

Graf 9.1: Krivulja dobe vračanja investicije za objekt 1 .......................................................... 67

Graf 9.2: Krivulja dobe vračanja investicije za objekt 2 .......................................................... 69

Graf 10.1: Primerjava rentabilnih pragov med obema investicijama ....................................... 72

KAZALO TABEL

Tabela 2.1: Razlike v sevanju ..................................................................................................... 8

Tabela 6.1: Razlikovanje sončnih elektrarn po velikosti .......................................................... 43

Tabela 7.1: Lokacijski podatki objekta 1.................................................................................. 47

Tabela 7.2: Globalno sončno sevanje za objekt 1 .................................................................... 48

Tabela 7.3: Lokacijski podatki objekta 2.................................................................................. 50

Tabela 7.4: Globalno sončno sevanje za objekt 2 .................................................................... 51

Tabela 7.5: Izkoristek modula za objekt 1 ................................................................................ 53

Tabela 7.6: Izkoristek modula za objekt 1 ................................................................................ 54

Tabela 7.7: Izkoristek modula za objekt 2 ................................................................................ 56

Tabela 7.8: Izkoristek modula za objekt 2 ................................................................................ 57

Tabela 9.1: Izračunana diskontni in inflacijski faktor za posamezno leto................................ 63

Tabela 9.2: Ekonomsko nihanje investicije v objekt 1 ............................................................. 65

Tabela 9.3: Ekonomsko nihanje investicije v objekt 2 ............................................................. 68

1

1 UVOD

1.1 Splošno

Ţivimo v času in dobi, kjer samo ţivljenje predstavlja vse več mesečnih odhodkov oziroma

tako imenovanih stroškov. Skozi zadnji dve desetletji se je posledično zaradi razvoja različnih

področij spremenil standard povprečnega človeka. Pred letom 2000 so naše redne obveznosti,

ki smo jih mesečno plačevali, predstavljale plačilo vode, elektrike, kurjave ter vzdrţevanje in

registracijo prevoznega sredstva. Dandanes so se obveznosti podvojile, kar lahko pripišemo

podraţitvi omenjenih dobrin, skoraj vsako gospodinjstvo pa poleg prej omenjenih

distributerjev poravnava dolg tudi do ponudnikov mobilnih in internetnih storitev ipd.

Zavedamo se, da ţivimo v času, ko je zmanjševanje mesečnih stroškov nujno zlo. Ljudje

kaţemo zanimanje za različne investicije, ki bi nam olajšale in zmanjšale obveznosti do

različnih upnikov. Tako nas beseda pripelje do naloţbe, ki nam privarčuje nekaj denarja, ob

večji količini vloţenega kapitala pa nam lahko slednja ustvari tudi dobiček. Govorimo o

sončnih celicah oziroma solarnih sistemih, kjer lahko sončno energijo pretvarjamo v

električno. Za proizvodnjo slednje kot ene od oblik izkoriščanja naravnih virov je smiselna

odločitev in pravilno razmišljanje, saj je jasno, da se poraba električne energije na letni ravni

povečuje. Sonce je le eden izmed virov, ki je brezplačen in premalo izkoriščen.

Omenjena investicija je postala zelo zanimiva tudi v Sloveniji. Nekaj let nazaj so se manjša in

večja podjetja odločala, saj pred kriznimi časi kapital ni bil ravno ovira, kam vloţiti svoja

sredstva. Veliko organizacij je prišlo do spoznanja, da bi na ostrešje svojih velikih

proizvodnih prostorov postavili celice, ki bi pridobljeno sončno energijo pretvarjale v

električno. Vir, ki ga za svoje funkcioniranje potrebuje vsakdo, zato nas slednje razmišljanje

seveda ne čudi. Pridobljeno sredstvopodjetja seveda porabljajo, tisti, ki pa ustvarjajo tudi

višek, ga vračajo v električno omreţje in slednjo energijo pretvorijo nazaj v finančna sredstva,

ki se postopoma povrnejo. Vloţek se sčasoma vrne, kar investitorju predstavlja zadovoljstvo,

saj je smiselnost vsake naloţbe čimprejšnje doseganje rentabilnega praga. Od slednje točke

dalje se ustvarja dobiček, časovna varianca, ki nas pripelje do pozitivnega ustvarjanja na

bančnem računu, pa je odvisna od več dejavnikov, ki si jih lahko prilagajamo sami po naših

2

zmoţnostih. Zagotovo ima neko podjetje z ogromnim proizvodnim objektom moţnost

večjega solarnega sistema, vendar posledično porablja tudi več ustvarjene energije.

Sončna elektrarna pa seveda ni zanimiva le za takšna in drugačna podjetja. Med vsemi, ki so

se odločili svoja sredstva vključiti v nekakšen kroţni sistem denarja, se znajdemo tudi

navadni ljudje. Prihranki, ki se dandanes marsikomu ne zdijo več varni na bančnem računu ali

v kateri drugi obliki varčevanja, so se tako znašli tudi na manjših površinah stanovanjskih hiš,

hlevov in podobnih oblikah ostrešij. Najpogostejši primeri so, da gospodinjstvo sebi omogoča

delovanje. Na tej točki se lahko vprašamo, kaj je ljudi vzpodbudilo k razmišljanju in odločitvi

izkoriščanja naravnih energetskih virov. Zmanjšanje mesečnih stroškov, varna naloţba v

prihodnost in pomoč Evropske skupnosti s subvencijami oz nepovratnimi sredstvi. Od

naštetih razlogov zagotovo bode v oči zadnji, ki bi ljudem verjetno ustvaril pozitivno

razmišljanje tudi pri npr. nakupu hibridnega ali električnega vozila, saj bi si slednjega potem

človek s povprečnimi dohodki lahko privoščil. Evropska skupnost seveda postavi svoje

pogoje, če pa jim ustrezamo, lahko pridobimo tudi do 70% sredstev oziroma zgornja meja

slednjih se konča pri številki 200.000 € (Energija sonca).

Sončna elektrarna je torej v začetku razvijanja predstavljala odlično naloţbo, seveda pa se

stvari tudi na tem področju spreminjajo na letni in skoraj polletni ravni. Pred odločitvijo velja

preveriti ustreznost pogojev in pa seveda cenomegavatne ure, ki se je v preteklosti ţe zniţala

za kar nekaj odstotkov. Kot zanimiv podatek lahko dojemamo dejstvo, da so sončne

elektrarne leta 2012 proizvedle 1 % celotne električne energije, zaţeljeno pa je, da bi se

odstotkovna vrednost dvignila na višjo raven. Ocenjeno je, da je mikroelektrarna še donosna

naloţba, v prihodnosti pa se lahko zadeve dokaj hitro obrnejo in bomo z manjšimi sredstvi

glede na dobo vračanja dosegali le prag rentabilnosti, ne pa tudi dobička(Energija sonca).

Diplomska naloga v prvem delu predstavi teoretična izhodišča, ki jih vsak bodoči investitor,

za katerega predpostavljamo laično poznavanje fotovoltaike, mora poznati. Lokacija objekta,

dolţina sončnega obsevanja, višina kapitala, velikost sončne elektrarne, razvoj fotovoltaike in

sončnih celic, imenovanja po velikosti različnih elektrarn in podobno bomo spoznali v delu,

ki je nujno potreben za dojemanje ustreznosti v slovenskem prostoru ustvarjanja električne

energije.

3

Drugi del pa se nanaša na ekonomska stališča, ki bodo potrdila smiselnost investicij v enega

izmed naravnih virov. Dokazovali bomo ekonomska nihanja pri različnih vhodnih podatkih.

Najpomembnejši za nas sta seveda dejstvi, ki bosta prikazali višino vloţenih sredstev in

pričakovano dobo vračanja, ki je pogojena z velikostjo sončne elektrarne.

1.2 Hipoteza

1) Sončna elektrarna je donosna investicija.

1.3 Raziskovalna vprašanja

1) Ali je fotovoltaika veda, ki se bo v prihodnosti razvijala?

2) Ali je Slovenija primerna za postavitev sončne elektrarne?

3) Ali se ob večjem vloţku sredstev doba vračanja manjša?

2 SONCE IN SONČNA ENERGIJA

2.1 Splošno

Sonce ter njegova energija sta izjemno pomembna dejavnika, ki človeka spremljata ţe iz

daljne zgodovine. Tako je vir energije včasih imel večjo religiozno vlogo, saj so ga zaradi

nepoznavanja častili kot boţanstvo, z razvojem ljudi pa smo kmalu spoznali, da je ta

brezplačen in premalo izkoriščen atribut v bistvu naša najbliţja zvezda.

Poznamo več vrst naravnih virov, ki jih lahko izkoristimo sebi v prid. Nekatere drţave in

posamezna področja to počnejo tako dobro, da so splošno poznani po tovrstni dejavnosti.

Alternativa izrabe naravnih virov je seveda zelo dobrodošla in pametna odločitev, saj so

naravni viri brezplačni. Sončna energija izhaja iz nam ţe skoraj samoumevnega vira, ki ga

imenujemo sonce. Slednje obstaja ţe pribliţno 4,6 milijarde let, napovedano pa je, da sončno

obsevanje ne bo trajalo večno. Po nekaterih podatkih naj bi se trajanje in delovanje glavnega

telesa našega osončja končalo čez pribliţno 5 milijard let. Elementi oziroma sestavine, ki ga

4

sestavljajo, so v večji meri vodik (pribliţno tri četrtine), helij (pribliţno ena četrtina) ter nekaj

kovin in drugih elementov. Lahko tudi povzamemo, da se v strukturi sonca nahajajo skoraj vsi

elementi periodnega sistema. Število, ki nam pove, da je temperatura v notranjosti telesa

skoraj 15 milijonov stopinj, povzame, da je toplota ţe na ravni jedrskega zlivanja (Lenardič,

2012).

Naravni vir, ki nam je dan, pa vendar v veliki meri neizkoriščen, je tako popolna priloţnost za

pridobitev naše koristi. Teorija sonca nas seveda pripelje do nam pomembne sončne energije.

Sončna energija je torej nekakšen produkt skozi več postopkov, ki nam ga omogoča sončna

svetloba (Medved, 1993).

Pomembno je, da razumemo, zakaj se jakost sončne energije spreminja. Za vse to sta v celotni

meri 'odgovorna' Zemlja ter Sonce. Dinamičen dejavnik, v našem primeru Zemlja, kroţi

okrog Sonca. Sončno sevanje je na zunanjem robu zemeljske atmosfere skoraj konstantno

skozi celotno leto. Spreminja se, vendar le zaradi različne razdalje med Soncem in Zemljo

poleti in pozimi. Povprečna razdalja, ki je določena, znaša kar 149.600.000 km (Medved,

1993).

2.2 Sončna energija v Sloveniji

Slovenija predstavlja eno izmed drţav Sredozemlja, ki premore veliko reliefno zanimivost na

majhnem področju. Še ena izmed značilnosti je gotovo vremenska raznolikost. Pomembno je,

da spoznamo porabo in moţnosti koriščenja sončne energije pri nas.

Celoten potencial sončnega sevanja za Slovenijo znaša pribliţno 23000 TWh, kar je 300-krat

več kot znaša raba energije. To pomeni, da je količina sončne energije, ki jo naše območje

sprejme, enormna v primerjavi s porabljeno energijo.

Povprečno dnevno globalno sevanje v Ljubljani je pribliţno 0.8 kWh/m2 pozimi do pribliţno

5 kWh/m2 poleti. V vsem letu prejme kvadratni meter vodoravne sprejemne ploskve pribliţno

1100 kWh sončne energije, od tega spomladi pribliţno 320, poleti 480, jeseni 190 in pozimi

110 kWh. Količina kWh se torej spreminja glede na letne čase oziroma posledično trajanje

dneva. V Sloveniji je trenutno instaliranih okoli 82.000 m2 sončnih kolektorjev, ki proizvajajo

letno skoraj 29.000 MWh energije. V energetski strategiji Slovenije je bil opredeljen cilj

5

proizvodnje in vgradnje 200.000 m2kolektorjev do leta 2010. Informacije nam povedo, da

trenutno ne dosegamo niti polovico zastavljenih kapacitet. Z uporabo sončnih kolektorjev za

pripravo tople vode v gospodinjstvih lahko v idealnih razmerah pričakujemo prihranke

energije tudi do 50 % (Kibla).

Dejavnik, ki v veliki meri določa postavitev tovrstnih objektov, je seveda lokacija. V

Sloveniji so najboljše razmere za obratovanje sončne elektrarne na Primorskem, kjer je tudi

najvišja stopnja sončnega obsevanja. Kljub temu je skupna moč sončnih elektrarn na

koprskem in novogoriškem območju zgolj 3,6 MW, kar ni niti 10 % moči vseh slovenskih

sončnih elektrarn. Največ inštalirane moči tovrstnih elektrarn je na območju Maribora, kjer je

moč kar 12,5 MW oziroma tretjino vse moči. Na območju Celja je 8,9 MW inštalirane moči

sončnih elektrarn. Najmočneje zastopano območje pa je na Štajerskem, kjer je več kot

polovica vse moči sončnih elektrarn v Sloveniji. Podatki povedo, da je torej še precej prostora

in moţnosti za postavitev sončnih elektrarn, posebej pa je pozornost gotovo usmerjena v

primorsko regijo, kjer deleţ ne sega nad povprečje, lokacija pa je daleč najugodnejša

(Potencial obnovljivih virov energije v Sloveniji).

Slika 2.1: Moč solarnih sistemov po regijah

Vir: Potencial obnovljivih virov v Sloveniji (2015)

6

2.3 Izkoriščanje in merjenje sončne energije

Sodobna problematika in zavedanja o omejenosti nekaterih ostalih virov, ki niso večni in se

ne obnavljajo sami, nas je privedla do spoznanja, da je sončna energija oziroma proizvajalec

slednje nekakšen večni jedrski reaktor in neizčrpen vir energije. Podatek, ki nam pove, da

sonce proizvede pribliţno 15.000-krat več energije, kot jo človek porabi, nam predstavi

pogled o tem, koliko je še moţnosti izrabe tega obsevanja, saj je omenjen atribut vir, ki nam

zagotavlja kakovostno energijo, ki jo lahko pretvorimo v človeku potrebno kvalitetno

dobrino. Še en način primerjave, ki nam pove, kakšna je količina sončnega obsevanja, je

dejstvo, da Sonce v le treh urah pošlje na Zemljo toliko energije, kot jo celotno človeštvo

porabi v enem letu. Nujno potreben vhodni podatek je torej sončna svetloba, ki se obnavlja

sama, je brezplačna in ne škoduje okolju. Razmišljanje ljudi je torej privedlo do tega, da

ţelimo tovrsten podarjen vir meriti, izkoriščati, ujeti, shraniti in uporabiti, kadar ga

potrebujemo (Energap).

Sončno energijo ţe stoletja izrabljajo številni tradicionalni načini gradnje, v zadnjih

desetletjih pa je zanimanje zanjo v razvitih drţavah naraslo hkrati z zavedanjem o omejenosti

drugih energetskih virov, kot so fosilna goriva, ter njihovih vplivih na okolje.

Sončno energijo lahko uporabljamo za ogrevanje prostorov, vode, ogrevanje bazenov in za

proizvodnjo elektrike za osvetljevanje in hišne porabnike. Da bi sonce lahko čim boljše

izkoriščali, moramo vedeti zakaj, kako in kje bomo to energijo uporabljali. Ker za razliko od

konvencionalnih goriv/virov, ki smo jih navajeni, z sončno energijo nismo oskrbovani preko

ţic ali pipe. Vedeti moramo koliko energije potrebujemo in koliko sonca nam je na razpolago.

Količina energije pa je odvisna od letnega časa in lokacije (Energap).

Izkoriščanje sončne energije lahko po splošni definiciji razdelimo v dve skupini. Izraza, ki jih

lahko zasledimo sta poznana pod aktivnim in pasivnim izkoriščanjem obnovljivega vira

energije. Posledično tako razdelimo tudi solarne sisteme. Pasivni solarni sistemi so sistemi, ki

za svoje delovanje ne potrebujejo dodatne energije. Uporabljamo jih predvsem za

ogrevanje/ohlajevanjestavb in njihovo osvetljevanje (okna, steklene fasade, zastekljeni zidovi,

sončni/solarni dimnik, svetlobne cevi...). Aktivni solarni sistemi pa za pretvorbo sončne

energije v druge oblike energij potrebujejo vmesne sisteme (sončne celice, sončni

kolektorji…) (Klobučar, 2012).

7

Za razumevanje kompleksnosti merjenja sončne energije bomo najprej spoznali nekatere

osnovne pojme, saj nam bodo slednji predstavili razliko med nekaterimi omenjenimi

informacijami. Besedni zvezi, ki sta v našem primeru središče merjenja sončne energije, sta

sončno sevanje in obsevanje.

Sončno sevanje je nekakšen trajen vir sončne energije, ki ga narava izkorišča in uporablja ţe

ves obstoj. Energija, ki se tukaj ustvarja oziroma pade na zemljo na letni ravni, je v primerjavi

pribliţno 8000 krat večja od potreb po primarni energiji. Energija je tako izjemen in

brezplačen vir za uporabo, potrebujemo le nekakšen pretvornik, ki jo spremeni v nam koristno

obliko. Za laţje razumevanje te pretvorbe sončne energije opisujemo sončno sevanje s

pretokom fotonov kot nedeljivih kvantnih delcev brez mase, a z gibalno količino in natančno

določeno energijo. Mnoţica fotonov različnih energij tako sestavlja sončno sevanje.

Raziskovanje slednje aktivnosti nas pripelje do sončnega spektra, ki je porazdelitev fotonov

glede na njihovo energijo in določa gostoto sevanja. Človeško oko zaznava le sevanja, saj le

tu ločimo več različnih vrst, nam znana pa je le tako imenovana svetloba (PV portal).

Za praktično izrabo sončne energije je pomembno poznavanje količine in tipa vpadnega

sevanja na zemeljsko površino. Gostota moči sončnega sevanja se stalno spreminja glede na

čas dneva, vremenske razmere in letni čas. Gostoto moči sevanja merimo v vatih na kvadratni

meter (Wm2). Energijo sevanja, to je integrirano moč prek določene časovne periode,

imenujemo obsevanje in jo podajamo v vatnih urah na kvadratni meter (Whm2). Gostota moči

sončnega sevanja nad zemeljsko atmosfero je med 1.325 in 1.420 vati na kvadratni meter.

Povprečje tega zunajzemeljskega sončnega sevanja znaša 1.367 vatov na kvadratni meter.

Pomembna informacija, ki jo moramo razumeti, je torej, da se gostota in moč energije, ki jo

lahko izrabljamo, spreminja z dejavniki, kot so letni čas, vreme in pozicija v dnevu (Pv

portal).

8

Spodnja razpredelnica prikazuje pribliţna odstopanja pri različnih omenjenih dejavnikih.

Tabela 2.1: Razlike v sevanju

Vreme Jasno Megleno/oblačno

(sonce delno vidno)

Oblačno

(sonce ni vidno)

Celotno sevanje

(W/m2)

600−1000 200−400 50−150

Difuzni delež(%) 10−20 20−80 80−100

Vir: PV portal (2015)

Gostota in moč sevanja se torej spreminjata. Sončno energijo lahko izrabljamo skozi celotno

leto, vendar nam slednja ne doprinese vedno enako. Največ sevanja prispe opoldne, najmanj

pa zgodaj zjutraj in pozno popoldne, ker ima sevanje daljšo pot skozi atmosfero (več

absorpcije na poti) in je zato močneje dušeno kot opoldne (PV portal).

Sončno obsevanje je nekakšna vsota prispevkov sončnega sevanja na ploskev Zemlje v

določenem časovnem obdobju oziroma intervalu. Oba pojma sta torej močno povezana in

pogojena drug z drugim. Drugačna je seveda tudi enota za merjenje, saj v tem primeru

uporabljamo vatne ure na kvadratni meter (Whm2). Podobno kot pri sevanju tudi pri

obsevanju razlikujemo direktno, difuzno in odbito komponento. Različne so tudi vrste

obsevanja, ki jih prikaţemo z urnim, dnevnem ali mesečnem obdobjem. Za manjšo

kompleksnost prikazovanja teh podatkov največkrat uporabljamo povprečne vrednosti.

Sončno obsevanje nas pripelje tudi do razlik pri oddajanju na različne površine. Govorimo o

vodoravnih ploskvah ali poljubno usmerjenih ploskvah. Globalno sončno obsevanje na

vodoravno ploskev predstavlja osnovo za izračun potenciala sončne energije, ki jo prejme

enota ploskve z določeno lego v prostoru ob povprečnih realnih pogojih v atmosferi v

določenem časovnem intervalu. Potencial sončne energijena poljubno usmerjeno ploskev, na

primer na polje fotonapetostnih modulov, ki jih lahko poljubno usmerimo, izračunamo iz

vrednosti globalnega sončnega obsevanja na vodoravno ploskev. Pri teh izračunih se pojavi

velika kompleksnost, zato si tukaj pomagamo z različnimi programskimi orodji.

Najpomembnejši podatek, za izračune je tako direktno sončno sevanje, s katerim je pogojena

usmerjenostfotonapetostnih modulov (Lenardič, 2012).

9

Meritve sončnega sevanja so torej kompleksni postopki, pri katerih je zelo pomembno

poznavanje teorije. Merjenje sončne energije je tako v bistvu merjenje sončnega sevanja.

Aktivnost izvajamo z različnimi instrumenti oziroma merilniki. Delovanje temelji na

termoelektričnih ali fotoelektričnih pretvornikih. Kot termoelektrični pretvorniki, se

praviloma uporabljajo termoelementi, kot fotoelektrični pa fotodiode. Vsaka izmed vrst se

uporablja svojemu namenu. Termoelektrični pretvorniki se tako uporabljajo v instrumentih za

bolj zahtevna in natančna merjenja, fotoelektrični pa za vso ostalo širšo uporabo. Merilni

inštrument ima glavno osnovo, ki ji pravimo absorber, ki obsorbira oziroma zazna več kot 99

% vpadnega sončnega sevanja. Vroč spoj termoelementa se nahaja neposredno pod

absorberjem, njegova temperatura pa je enaka. Hladen spoj ima enako temperaturo kot ohišje

in je s slednjim tudi termično povezan. Termoelementov je več, vendar so skupaj povezani v

nekakšno celoto. Instrument je ne glede na vrsto zaščiten pred vplivi oklice s stekleno

polkroţno kupolo. Absorber se tako segreva v odvisnosti od jakosti sončnega sevanja, pri

čemer je izhodna napetost funkcija temperature. Vsak izmed omenjenih merilnikov ima svoje

prednosti in slabosti. Termoelektrični merilniki imajo dobro občutljivost v širokem območju

valovnih dolţin, zato jih lahko uporabljamo tudi kot standarde za umerjanje ostalih

instrumentov. Merilniki, ki delujejo na fotoelektričnem principu, pa imajo zelo hiter odzivni

čas, njihova slabost pa je neugodna spektralna karakteristika, saj je slednja visoko občutljiva

le v ozkem območju valovne dolţine. Natančnost merjenja je pogojena s še ostalimi dejavniki.

Tukaj lahko omenimo naklonski, azimutni in kosinusni pogrešek. Z drugimi besedami,

omenjamo občutljivost od naklonskega kota senzorja, primer neidealnega odklona, napake

zaradi neidealnega naklonskega kota glede na vir sevanja ter druge vplive okolice (Lenardič,

2012).

Merilniki sončnega sevanjaso zelo enostavni, saj so v bistvu to le instrumenti za merjenje

trajanja sonca. Slednji s stekleno kroglo koncentrirajo direktno sončno sevanje na merilni

listič in ga izţgejo. Dolţina izţgane linije ponazarja število ur, ko je bilo prisotno direktno

sončno sevanje. Na ta princip merjenja so bile tudi določene baze podatkov in statistika za

večino slovenskih krajev (Medved, 1993).

Piranometriso instrumenti, ki jih uporabljamo in sluţijo merjenju globalnega sončnega

sevanja. Glavni sestavni deli so absorber s senzorjem, ohišje, steklen pokrov, senčnik in

sredstvo za absorpcijo vlage. Zanimivost je črna sprejemna ploščica, katere temperatura se

10

spreminja v odvisnosti od jakosti sončnega sevanja. Piranometri se v tehniški praksi

uporabljajo najpogosteje (Medved, 1993).

Slika 2.2: Piranometer

Vir: Wikipedia (2015)

Pirheliometriso instrumenti, ki jih uporabljamo za merjenje direktnega sončnega sevanja. So

bolj kvalitetni od piranometrov. Senzorska ploščica je zastrta z dolgim visoko reflektivnim

valjem, tako da dospe na senzor le direktno sevanje oziroma le sevanje iz sončne krogle.

Pirheliometer se tako največkrat uporablja za umerjanje piranometrov. Gostota moči se pri

obeh merilnikih določa na isti princip, pirheliometer pa navadno vsebuje tudi zaznavala, ki

merijo temperaturo okolice (Medved, 1993).

Slika 2.3: Pirheliometer

Vir: Wikipedia (2015)

11

Albedometri in pirgeometriso merilniki, ki jih načeloma v fotonapetostnih sistemih ne

uporabljamo, velja pa jih omeniti, saj izvajajo aktivnost določanja časovne dolţine sončnega

sevanja (Medved, 1993).

Slika 2.4: Pirgeometer

Vir: Wikipedia (2015)

Slika 2.5: Albedometer

Vir: ENVCO (2015)

Omeniti velja še nekaj lastnosti, ki so skupne vsem merilnikom in so nujno potrebne za točno

izvedbo meritev sončnega sevanja. Vsak merilnik mora biti nameščen tako, da so zunanji

vplivi na meritev izključeni, pritrditev pa mora zagotavljati dolgotrajen stabilen poloţaj. Če so

naprave na stojalih, je potrebno upoštevanje navodil proizvajalcev. Naprave imajo lahko

vgrajene tudi GPS-naprave, ki skrbijo za samodejno ustreznost poloţaja. Redna praksa določa

tudi redno vzdrţevanje. Priporočljivi so dnevni jutranji pregledi. Teţave se največkrat

pojavijo v hladnih dneh, ko se na steklu nabereta rosa in led. Preverja se tudi stanje vloţka za

absorpcijo vlage, ki je praviloma obarvan, če je še uporaben in brezbarven, ko ga je potrebno

12

zamenjati. Med redno vzdrţevanje štejemo še redni pregled vseh sestavnih delov, čiščenje

ohišja merilnika, preverjanje filtrov in enot za ventilacijo, mazanje tesnil, na vsaki dve leti pa

se priporoča tudi kalibracija merilnika pri proizvajalcu ali na servisu (Lenardič, 2012).

2.4 Trajanje sončnega obsevanja pri nas

Slovenija je drţava, ki je majhna, a reliefno zelo raznolika. Slednja lastnost je na nekaterih

področjih zelo koristna, povzroča pa teţave pri postopku, ki ga imenujemo merjenje sončne

energije. Standardne meritve osončenosti informirajo o tem, koliko sončne energije prejme

vodoravna površina tal. Meritve potekajo na majhnem številu lokacij. Učinkovito merjenje se

izvaja s posebnim pristopom oziroma metodologijo, kjer izdelamo povprečne rezultate

desetletnih povprečij. Na podlagi pridobljenih podatkov izdelamo informativne karte

(Kastelec in drugi, 2007).

Slika 2.6: Količina sončnega sevanja za Slovenijo

Vir: PV portal (2015)

13

Povprečno sončno obsevanje na kvadratni meter horizontalne površine je v Sloveniji večje od

1000 kWh/m2. Desetletno merjeno povprečje (1993−2003) letnega globalnega obsevanja je

med 1053 in 1389 kWh/m2, pri čemer polovica Slovenije prejme med 1153 in 1261 kWh/m

2.

Povprečno obsevanje poljubne nesenčene lokacije v Sloveniji ne odstopa veliko od drţavnega

povprečja, kljub temu pa lahko Slovenijo razdelimo na posamezna področja. V osrednji

Sloveniji znaša povprečno sončno obsevanje na horizontalno površino okoli 1195 kWh/m2, v

severovzhodni Sloveniji in severni Dolenjski okoli 1236 kWh/m2, na Primorskem in

Goriškem pa presega vrednost 1300 kWh/m2. Večje vrednosti obsevanja (preko 1250

kWh/m2) lahko opazimo tudi na Posavskem hribovju in na Kozjanskem (PV portal).

3 PROBLEMATIKA ENERGETSKIH VIROV

3.1 Spreminjanje in trendi potrošnje električne energije

Poglavje, ki se na desetletni ravni izjemno spreminja, je gotovo trend potrošnje električne

energije. Na samo količino porabljene energije, kakršnekoli, v največji meri vplivamo ljudje

sami. Priporočljivo je, da vodimo nekakšno knjigovodstvo, ki nam poroča o porabi nujno

potrebnih dobrin. Porabo električne energije merimo s števci električne energije, izraţamo pa

jo v kWh. Človek lahko ogromno privarčuje, vendar za slednje ni potrebno le nenehno

razmišljanje in zavedanje, ampak sprememba načina ţivljenja. Tako nam varčne naprave ne

bodo omogočile varčevanja, vendar ţivljenje v skladu z načeli smotrne porabe energije.

Govorimo lahko o praktično vseh vrstah. Spremljamo porabo toplote, vode in podobnih

potrebščin, pri katerih največ prihranka ustvarimo sami (Ministrstvo za okolje in prostor).

Leta 2009 je Slovenija imela 791.000 gospodinjstev. Število slednjih se povečuje hitreje kot

raste število prebivalcev. Statistični podatki kaţejo na dejstva, da je vse več gospodinjstev z

enim ali dvema otrokoma, medtem ko se število s tremi ali več otroki zmanjšuje. Manjša

gospodinjstva imajo večje izdatke in večji vpliv na okolje. Prizadevanje za smotrno rabo

električne energije in ljudska ozaveščenost o varčevanju nista pripeljala k manjši stroškovni

porabi električne energije pri nas. Poraba se je sicer zmanjšala, vendar le v obdobju med

letoma 1999 in 2002, potem pa strmo narasla. Zanimivost se pojavi predvsem pri glavnih

14

vzrokih, saj vsi vemo, da teţava ni v izdelkih, ki se nahajajo v naših domovih. Izdelki so

učinkovitejši, formirani v energijske razrede, na trgu se pojavijo varčne ţarnice, vendar vse to

ne zmanjša odjema električne energije. Teţava se pojavi predvsem v dejstvih, da je razvoj

tehnologije po letu 2003 v naša gospodinjstva prinesel večjo količino tehnoloških naprav.

Gospodinjstva tako dandanes premorejo več TV sprejemnikov, mobilnih naprav, pomivalnih

strojev, mikrovalovnih pečic, osebnih in prenosnih računalnikov in podobnih pripomočkov, ki

lajšajo ţivljenje. Teţava pa se ne pojavi le pri vsebnosti naprav, saj so največji porabniki še

vedno ogrevalne naprave za sanitarno vodo in prostor, razsvetljavo in kuhanje (Ministrstvo za

okolje in prostor).

Slika 3.1:Potrošnja električne energije v preteklosti

Vir:Ministrstvo za okolje in prostor (2015)

Spremljanje potrošnje električne energije in varčevanje dandanes predstavljata trend smotrne

rabe. Človek pa ni odvisen le od svojega ravnanja in porabe, vendar je tukaj potrebno

upoštevati tudi različne cene električne energije, ki se skozi čas tudi spreminjajo. V Sloveniji

je cena električne energije med letoma 2007 in 2011 za vsa gospodinjstva strmo narastla. Ta

razlika naj bi na letni ravni znašala in se povečevala za kar 5,5 %. Raziskave so pokazale, da

je dnevna poraba primarne energije v Sloveniji na prebivalca kar 113 kWh. To je pribliţno

toliko, kot če bi imel vsak od nas nepretrgoma priţgano 40-vatno ţarnico. Upoštevanje

15

dejstva, da bo energija vedno draţja, porabe pa ne moremo zmanjševati, pove, da se bo

strošek električne energije za gospodinjstva letno povečeval, kar je le še eden izmed razlogov

za izrabo naravnih virov okolja, kolikor nam slednje to omogoča in dopušča (SURS, 2011).

Slika 3.2:Sprememba cene električne energije v preteklosti

Vir: SURS (2015)

3.2 Razpoložljivost energetskih virov pri nas

Energetske priloţnosti in obnovljivi viri energije so zagotovo področje, kateremu posvečamo

premalo pozornosti, kljub temu da širša javnost vlaga trud v ozaveščanje in informiranje ljudi

o omejenosti drugih virov energij. Prav gotovo smo ţe prispeli v obdobje, ko je črpanje nafte

kot glavnega energetskega vira prispelo do svojega vrhunca, zaloge pa bodo počasi tudi zaradi

povečanega povpraševanja upadle. Morda se nam zdi, da to ni naša skrb, saj do omejitve z

zalogami zemeljskega plina in naftnih derivatov zagotovo še ne bo prišlo kar nekaj desetletij,

rezervna opcija pa so še zaloge premoga, ki so zmoţne pokrivati delovanje še nekaj stoletij.

Cilj razvitega sveta, v katerega dandanes spadamo prav vsi, se trudi, v prihodnje pa bo moral

prizadevanje na področju še povečati, da bi v relativno kratkem času nekaj desetletij prišlo do

izboljšanja in povečanja deleţa obnovljivih energetskih virov pri zagotavljanju energetskih

storitev. Splošna osveščenost in zavedanje nas pripeljeta tudi do dejstev o prehitrem

globalnem segrevanju zemeljskega ozračja, kar nam sporočajo nenadne podnebnespremembe.

16

Sedanje emisije toplogrednih plinov bo potrebno zmanjšati za tri četrtine do leta 2050, če

hočemo, da podnebje ne bo ogrozilo obstoj civilizacije, kakor napovedujejo nekateri

strokovnjaki primerne stroke. Razumljivo je, da se ţelijo slednji cilji doseči brez odrekanja in

poseganja v kakovost človekovega ţivljenja in delovanja. Za spremembe smo odgovorni vsi,

milijoni ljudi po celotnem svetu s spremembo načina ţivljenja, delovanja in ravnanja ter

upoštevanjem energetske politike na vseh nacionalnih ravneh (Fon in Podboršek, 2005).

Področje Slovenije oziroma energetska bilanca slednje premore dokaj velik deleţ obnovljivih

virov energije. Govorimo o pribliţno 10 %, ki pa jih ţelimo bistveno povečati, kar nam

omogoča tudi naše okolje. Rezultati in izkazi so uspešnejši na področju električne energije,

kjer je stanje proizvodnje bistveno boljše, saj se tukaj število giblje do skoraj 30 %. Za

doseganje teh normativov so v največji meri odgovorne hidroelektrarne, 3 % pa premorejo

tudi manjši proizvajalci iste vrste. Spodbujanje izrabe naravnih in obnovljivih virov energije

se je začelo pred pribliţno desetimi leti. Najspodbudnejša so bila seveda nepovratna sredstva,

ki so pospešila razvoj manjših proizvodnih objektov. Največ omenjenih mehanizmov, za

pospeševanje izrabe energetskih virov so prinesle spremembo v toplotno in električno

energijo. Slovenija sama sebi pokriva le 1/3 vseh potreb po energiji. Zakaj bi ostali 2/3

uvaţali, če lahko deleţ uvoza zmanjšamo z večjim izkoristkom obnovljivih virov energije

(Fon in Podboršek, 2005).

V večjo izrabo pa nas ne sili le omejenost ostalih energentov. V prid govori tudi nekaj glavnih

značilnosti obnovljivih virov energije. Na prvem mestu je zagotovo neomejena trajnost in

velik potencial ter enakomerna razporeditev brez geopolitičnih ovir. Vsaka deţela premore

svoj vir energije. Če je na nekem področju določenih naravnih bogastev manj, jih je nekje

drugje bistveno več. Nizozemska na primer nima potenciala vodne energije, ima pa

dolgoletne izkušnje z izrabo vetra. Če velja, da je izraba vetra slaba popotnica za Slovenijo,

obratno sorazmerno velja, da je energija sonca, biomase, vodne in geotermalne energije

odlična infrastrukturna priloţnost za postavitev primernih objektov in pretvorbo v nam

potrebno energijo. Pri omenjenih prednostih se vedno pojavijo tudi slabosti, ki jih na našem

področju štejemo kot časovno spremenljivost moči in energije virov. Sončno obsevanje se

skozi leto in preko dneva močno spreminja (Medved in Novak, 2000).

17

Slika 3.3: Energetski viri

Vir: Svet (2015)

Razpoloţljivi energetski viri, ki so pomembni za Slovenijo, so prikazani na zgornji sliki. Vso

celoto tako sestavljajo jedrska, hidro in sončna energija, biomasa, zemeljski plin ter premog in

nafta. Vrednosti so najmanjše ravno pri sončni energiji, kar dokazuje še veliko prostora za

izrabo brezplačnega naravnega vira energije, ki nam zagotavlja sevanje Sonca.

3.3 Proizvodnja električne energije pri nas

Proizvodnja električne energije v Sloveniji je sestavljena iz treh večjih področij, ki našo

drţavo skozi celotno leto oskrbujejo in si delijo skoraj nekakšen sorazmeren deleţ. Govorimo

o energentih, ki predstavljajo praktično celotno proizvodnjo. Jedrska energija, vodna energija

ter premog so glavne tri sile, ki skrbijo za nemoteno delovanje slovenskih gospodinjstev,

proizvodnih in javnih objektov. Poznavanje tehnologije, ki skrbi za pretvorbo vseh

energentov v električno energijo, nas pripelje do glavnih pojmov in elektrarn. Jedrska, termo

in hidro elektrarnaso slovenska glavnina proizvodne energije, ki skrbijo za nemoteno in

udobno ţivljenje, saj poganjajo praktično vsako napravo v kateremkoli izmed objektov

(Delo).

Jedrska elektrarna ali nuklearna elektrarna poskrbi za pridobivanje električne energije s

pomočjo jedrske cepitve, kjer se tovrstna energija tudi sprosti. Postopek se dogaja v jedrskem

18

reaktorju, kjer poteka veriţna jedrska reakcija (Jedrska elektrarna). Izhodni rezultat procesa je

toplota, ki ţene parno turbino. Jedrska energija ima mnogo prednosti kot tudi slabosti.

Pozitivna lastnost je zanesljiva oskrba z energijo, cenovna konkurenčnost ter nizka cena

elektrike. Slabe lastnosti pa nas informirajo o škodljivih radioaktivnih odpadkih, nevarnosti

katastrofalnih nesreč, ogromnih stroških pri vhodni investiciji oziroma naloţbi. Nuklearna

elektrarna se nahaja v Krškem, zastavljena pa je tako, da je mogoča tudi moţnost izgradnje

novega večjega bloka (Delo).

Slika 3.4: Jedrska elektrarna Krško

Vir: ICJT (2015)

Termoelektrarna ustvarja električno energijo s pomočjo seţiganja fosilnih goriv, v našem

primeru govorimo o premogu. Slednji je danes na svetovni ravni najpomembnejši vir, saj

zagotavlja zanesljivo oskrbo z električno energijo.Teţava pri tovrstnih vrstah elektrarne je, da

je izkoristek energije goriva zaradi termodinamičnih zakonov le 40 %. Preostalih 60 %

imenujemo odpadna toplota in se pogosta vrača v okolje za namen ogrevanja ali pa se zavrţe.

Termoelektrarna tako potrebuje reko, jezero ali večji vodni vir, kamor vrača preostanek

toplote, ali pa ima zgrajen hladilni stolp in se slednja vrača v ozračje (Termoelektrarna).

Prednost tovrstne proizvodnje je velika zaloga premoga, ob izkoriščeni toploti relativno velik

izkoristek ter velika energetska varnost in samopreskrba. Med slabosti štejemo ogromno

količino emisij CO2, rudniške nesreče ter umazano delo in visoko ceno elektrike zaradi

vlaganja denarja v zmanjševanje omenjenih emisij in izpustov v ozračje (Delo).

19

Slika 3.5: Termoelektrarna Šoštanj

Vir: SŠGZ (2010)

Hidroelektrarnaje elektrarna, ki za svoje delovanje in proizvodnjo izkorišča moč vodnega

padca. Razpoloţljiva moč je tako v celotni meri odvisna od mehanizma, ki jo poganja,

oziroma od vodnega padca in pretoka vode. Hidroelektrarne so tako najpogosteje umeščene v

sami rečni strugi ali v umetnem kanalu, ki iz slednje dovaja vodo. Voda je cenovno ugoden

vir energije, vendar se pri izkoriščanju lahko pojavijo teţave z zanesljivostjo, saj je delovanje

v največji meri odvisno od vremenskih razmer, ki posledično vplivajo na količino padavin in

pretok. Tovrstne elektrarne oziroma vodni viri so v Sloveniji dodobra izkoriščeni

(Hidroelektrarna). Prednost mehanizma je nizka in stabilna cena elektrike, zanimivo

nadaljevanje tradicije mlinov in ţag, nobenih emisij in nevarnih produktov oziroma

odpadkov. Slabosti se pojavijo pri odvisnosti od vremenskih razmer, izkoriščanje močno

vpliva na podtalnico, omeniti velja tudi visoko ceno naloţbe pri dokaj majhnih proizvodnjah

električne energije (Delo).

Slika 3.6: Hidroelektrarna Blanca

20

Vir: Ponting (2015)

Spodnja slika torej prikazuje vse omenjene vrste elektrarn oziroma njihov doprinos k

proizvodnji električne energije v Sloveniji. Deleţi so pribliţno enakomerno razporejeni.

Slika 3.7: Deleţi proizvodnje električne energije po elektrarnah v Sloveniji

Vir: Delo (2015)

21

4 FOTOVOLTAIČNE ALI SONČNE CELICE

4.1 Razvoj

Pri prikazu razvoja fotovoltaičnih oziroma sončnih celic se je zagotovo najbolj smiselno

najprej posvetiti nekakšni splošni definiciji glavnega sestavnega dela omreţja, katerega

primarni namen je zagotavljanje pozitivne koristi.

Sončna celica je element, lahko pa jo poimenujemo tudi naprava, čigar glavna dejavnost in

namen je upravljanje s sončno energijo ali sevanjem ter pretvarjanje omenjenega v energetsko

koristno električno energijo. Zgodovina nas seznani, da so tovrstne naprave bile sprva

uporabljene le v vesoljski tehniki, v širši uporabi pa jih zasledimo pribliţno okrog leta 1970.

Prvotni namen, ki traja nekaj desetletij, predstavlja uporabo za ogrevanje vode v

gospodinjstvih. Takšno uporabo imamo še danes, vendar to ne predstavlja in ne rešuje

problematike energetske krize, ki je v moderni dobi tehnologije pogosto omenjena in

predstavljena. Glavni namen je pretvorba v električno energijo, ki jo skladiščimo in

uporabimo, kadar jo potrebujemo (Wikipedia).

Slika 4.1: Sončna celica

Vir: Wikipedia (2015)

22

Sončne celice tako delujejo po nekakšnem sistemu fotovoltaičnega ali fotoelektričnega

pojava: absorpcija svetlobe pri nekaterih polprevodnikih ustvarja elektromagnetno valovanje

oziroma električno energijo ali napetost, rezultat slednje pa je inducirani električni tok.

Alexandre-EdmondBecquerel je ena izmed najpomembnejših oseb, ki zaznamuje in

spremlja odkritje ter predstavlja nekakšen začetek sončnih celic. Njegovo delovanje na

področju fizike, sončnega spektra, magnetizma, elektrike in optike predstavlja popolno

kombinacijo znanja za razvoj solarnih oziroma sončnih celic. Njegove glavne ugotovitve so

nastale leta 1839, ki je nekakšna začetna letnica solarne celice (Wikipedia).

Omenjeni fizik je lastnik ugotovitve, ki razkrije, kako se jakost električne napetosti oziroma

toka med elektrodama v elektrolitu poveča, kadar so le-te obsijane s sončno svetlobo.Med

odkritja štejemofotoelektrični pojav. Slednji je nekakšen rezultat elektromagnetnega

valovanja na električno nabite snovi in delce. Fotonska energija se prenaša elektronom,

protonom in ostalim delcem. Fotoelektrični pojav je nekakšna skupina izrazov, kamor štejemo

tudi fotoprevodnost, fotoluminiscenco in fotovoltaični pojav.

Fotoprevodnostdefinira, kako se snovi, ki je obsijana s sončno svetlobo, spremeni električna

upornost.

Fotoluminiscenca definira kako, fotoni vzbujajo elektrone snovi, ki s časovnim zamikom

oddajo fotone ostalih valovnih dolţin.

Fotovoltaični pojav definira pretvarjanje fotonske energije v električno energijo.

Naslednje leto, ki nadaljuje pomembne ugotovitve, je leto 1876, ki nas pripelje do imen

Adams in Daz. Slednja ugotovita in opazita fotovoltaični pojav v trdni snovi, kar postavi

osnovna načela še danes uporabljenim in znanim sončnim celicam. Sedem let

kasnejeameričanCharles Fritts izdela sončno celico, ki jo štejemo kot prvo. Slednja premore

velikost 30x30 cm, sestavo iz selena, ki je prekrit s prosojnim delom zlata. Pomembni koraki

v razvoju prinesejo pozitivne lastnosti, vendar v oči veliko bolj bode izjemno draga cena ter

slab izkoristek. Slednji se takrat giblje okrog števila 0,1 %−0,2 %. Za primerjavo, koliko je

razvoj sončnih celic uspel napredovati, lahko omenimo, da je izkoristek sončnih celic danes

23

povprečno nekje med 15 % in 18 %, medtem ko nove sodobne tehnologije omogočajo tudi

nad 20% izkoriščanje fotovoltaične celice (Medved in Novak, 2000).

Največje odkritje tehnologije nas pripelje do letnice 1954, za kar je zasluţen Bellov

laboratorij. Slednji je ena izmed najbolj poznanih ustanov, ki deluje še danes v New Jerseyu.

Bellov laboratorij je odkril, da je silicij eden izmed najboljših materialov za izdelavo sončnih

celic. Po testiranjih in raziskavah so ţe v začetni fazi razvoja dosegli tudi do 6 x večje

izkoristke kot vsi predhodniki z dotedanjo selensko sestavo. Odkritje predstavlja prelomnico

industrije sončnih celic. Slednje je izjemno pomembno, ker je silicij tudi eden izmed najbolj

dostopnih materialov, saj ga zemeljska skorja premore kar v 28 %. Silicijev odstotek sestave

je tako velik, da je poznan kot drugi najbolj razširjen element zemeljske strukture skorje

(Medved in Novak, 2000).

Slika 4.2: Bellov laboratorij

Vir: Bell laboratories (2015)

Prvi solarni kolektorji oziroma celice so bile postavljene na strešni del leta 1975. Začetku

tehnologije sledi razvoj, ki traja pribliţno desetletje, ko zasledimo prvi integrirani

fotovoltaični sistem. Dandanes, ko so premagane vse teţave, ki so se v samih začetkih

pojavile, kot so sistemske pomanjkljivosti in ekonomske ovire, je aktivna solarna tehnologija

pridobila in upravičila trden poloţaj v gradbeništvu (Schittich, 2003).

Literatura pove, da so sončne celice bile sprva uporabljene v vesoljski industriji, šele kasneje

njihova uporaba predstavlja drugačno vlogo v človekovem vsakdanjiku. Razumljivo je, da je

24

bila torej prva večja odmevna uporaba elementov sestavni del vesoljskega satelita Vanquard

1, ki je vseboval polje sončnih celic. Naloga slednjih je bila napajanje radijskega oddajnika. V

oči bode cena, saj slednja znaša kar 200.000 $ za vsak watt (W) moči. Popolnoma smiselno

je, da po letu 1958 tehnologija in razvoj naredita vse za večji izkoristek in niţjo ceno sončnih

celic (Medved in Novak, 2000).

4.2 Snovi za izdelavo

Sončne celice navadno izdelujemo iz polprevodnih snovi. Definicija slednjih nam pove, da so

to snovi z lastnostmi, katerih prevodnost elektrike je nekje izmed prevodnostjo izolatorjev in

kovin. Polprevodniki imajo še eno izmed lastnosti, ki jo tukaj štejemo za najpomembnejšo.

Pod določenimi pogoji se električna energija prevaja le v eno smer, kar nam pove, da so to

diode. Daleč najbolj razširjen material za izdelavo sončnih celic, ki je polprevodnik, je silicij.

To pa ne pomeni, da je slednji tudi edini, ki je primeren za tovrstno uporabo. Uporabimo

lahko tudi germanij, kadmijev sulfid, kadmijev arsenid, bakrov sulfid in nekatere druge.

Materiali, ki se najpogosteje pojavljajo pri izdelavah sončnih celic, so različne vrste silicija, ki

je zelo razširjen element zemeljske skorje. Nekakšna delitev slednjega nas pripelje do pojmov

in različnih lastnosti vsake izmed vrst (Medved in Novak, 2000).

Silicij je najpogosteje uporabljen material, vendar je tukaj potrebno kompleksno znanje, ki

poveča delovanje nekatere lastnosti. Pri izdelavi silicijevih celic, je pomembno povečati

prevodnost samega modula. Atomi silicija so razporejeni tako, da se okoli vsakega atoma

gibljejo štirje sosednji atomi. Silicij je v čisti obliki slab prevodnik, kar se spremeni, če mu

dodamo določene primesi. Tako se pri dodajanju največkrat pojavljata besedi darovalec in

sprejemnik (Medved in Novak, 2000).

Darovalec je vedno petvalentni kemijski simbol, v naših primerih največkrat fosfor. Tako se

štirje elektroni poveţejo s silicijem, peti pa ostane prost. Ta se giblje in tako poveča

prevodnost. Negativni električni naboj elektrona silicija tako imenujemo n-tip polprevodnik.

25

Slika 4.3: Kristalna rešetka silicija

Vir: Medved in Novak (2000, str. 137)

Sprejemnik je vedno trovalentni kemijski simbol, v naših primerih največkrat bor. Tako za

vez s silicijem manjka en elektron, kar povzroči vrzel, ki je električno pozitivna. Te vrste

silicij se imenuje p-tip polprevodnik (Medved in Novak, 2000).

Slika 4.4: Sestava sončne celice

Vir: PV portal (2015)

Monokristalne silicijeve sončne celice

Monokristalnecelice, ki so glavna struktura monokristalnih modulov, imajo obliko podobno

rezini z debelino nekaj desetink mm, rezano iz silicijevega ingota s premerom od 10 do 15

cm. Generirajo oziroma ustvarjajo tok reda velikosti pribliţno 35 mA/cm2 površine, pri 550

mV napetosti ob polni osvetlitvi oziroma obsijanosti s sončno energijo. Praviloma imajo

prisekane robove, ker so rezane iz okroglega monokristalnega ingota. Postopek za nastanek

slednjega zahteva natančnost in upoštevanje določenih pogojev. Pri izdelavi ingota iz

kremenčevega peska, ki je raztaljen, za kar je potrebna temperatura 1300°C in vstavitev

26

kristalizacijske kali, izvlečemo okrogel silicijev kristal. Izdelek, ki tako nastane,v dolţino

meri nekaj deset cm. Rezinam oziroma tako imenovanem ingotu je ţe dodan nekakšen

sprejemnik−bor, zato jim dodajo le še nujno potrebnega darovalca−fosfor. Ko je dodan še

nanos, ki preprečuje odbijanje, potrebujemo le še elektrodi, ki jih dodamo s tehnologijo

tiskanja.Monokristalne celice najlaţje prepoznamo po njihovem izgledu, saj je za slednjo

vrsto značilna temno siva in črna barva. Z vsemi natančno izpolnjenimi postopki in atributi je

celica narejena po postopku, ki ga imenujemo Czohralski postopek. Omenjen način izdelave

je široko poznan in je bil razvit za potrebe elektronike (Medved in Novak, 2000).

Slika 4.5: Monokristalna sončna celica

Vir: Suntech (2015)

Monokristalne celice so ene izmed najboljših vrst slednjih izdelkov, za kar je v največji meri

zagotovo zasluţen podatek, da imajo največji izkoristek. Za laţjo predstavo nam postreţejo

številke, ki povedo, da se odstotki zajema v serijski proizvodnji gibljejo med 15 % in 17,5 %,

medtem ko lahko v laboratorijskih pogojih doseţemo tudi 25%. Cilj vseh proizvajalcev je

seveda dvigniti ta deleţ na najvišjo moţno raven. Postopek izdelave je izjemno drag, saj

kristal raste zelo počasi, zahtevana pa je tudi čista talina, natančnost ter velika raba energije.

Alternative, ki so na voljo za zniţevanje stroškov izdelave, nas pripeljejo do postopka rasti

kristala v oblikah tankih trakov, ki ga z laserjem reţejo v rezine. Slednje celice imajo tudi

pozitivno plat, saj bolje zapolnijo modul, zmanjšajo prazne prostore, saj so slednji ravno

slabost, ki se pojavlja pri okroglih monokristalnih sončnih celicah, izdelanih iz ingota

(Medved in Novak, 2000).

27

Polikristalne silicijeve sončne celice

Polikristalnecelice se po načinu izdelave ne razlikujejo precej od monokristalnih sončnih

celic. Razlika, ki je pogosto omenjena, se navezuje na ingot, ki je sestavljen iz večjega števila

kristalov, ki v velikost merijo nekaj milimetrov. Posledično je po omenjenih dejstvih ingot

večji, izdelava pa cenejša. Postopek je tako praktično identičen kot pri monokristalnih celicah,

ravno tako pa je mogoče zmanjševanje stroškov s pomočjo tehnologije vlečenja trakov in ne

ingota. Slabost, ki se pojavlja, oziroma bistvena razlika je izkoristek, ki je seveda eden izmed

najpomembnejših dejstev. Odstotek v serijski proizvodnji se tako giblje med 13,5 % in 15 %,

medtem ko v laboratorijskih pogojih naraste vse do 21 % (Medved in Novak, 2000).

Slika 4.6: Polikristalna sončna celica

Vir: Sončne elektrarne (2015)

Omenjena tipa se torej razlikujeta po samem izkoristku, velikosti ingota, barvi ter ceni na trgu

(Medved in Novak, 2000).

Polikristalne tankoslojne silicijeve sončne celice

Polikristalne tankoslojne silicijevecelice so vrsta, ki se tudi razlikujejo od prej omenjenih.

Mono- in polikristalne celice so debele nekaj sto mikronov za zagotovitev dobre absorpcije

fotonov. Posebna tehnika lovljenja slednjih pa je privedla do tega, da je debelina lahko znatno

manjša, kar je glavna lastnosti tankoslojnih silicijevih celic. Iz nekaj sto mikronov se tako

število zmanjša na pribliţno 20 µm polikristalnega silicija, ki je nanešen na keramično

podlago. Vsa ta dejstva pa popolnoma nič ne zmanjšajo same učinkovitosti, ki jo lahko

primerjamo spolikristalnimi silicijevimi celicami, kljub temu da je cena izdelave bistveno

niţja zaradi manjše porabe materiala in enostavnega postopka. Izkoristki, ki so tukaj

28

pričakovani, se gibljejo med 9% in 11% v serijski proizvodnji, medtem ko se odstotek v

laboratorijskih pogojih poveča do 16 % (Medved in Novak, 2000).

Kristalne sončne celice iz galijevega arzenida

Kristalne celice iz galijevega arzenida dokazujejo dejstvo, da silicij in edini material za

izdelavo sončnih celic. Galijev arzenid je sestavljen polprevodnik, ki ima podobno strukturno

zgradbo kot silicij, vendar pa se tu pojavijo še atomi arzena ter galija. Zaradi velike

absorptivnosti so lahko celice izjemno tanke ter imajo širšo napetostno zaporo, kar pripelje do

višjega izkoristka. Odstotek, ki seţe vse tja do 20 % je tako primerljiv spolikristalnimi

sončnimi celicami. Pozitivna lastnost je tudi ta, da se s povečanjem temperature same celice

izkoristek ne spreminja, kar jih uvršča v primerne materiale za PV-sisteme (fotovoltaični

sistem) s koncentratorji. Slabost slednjih celic je draga cena, ki jo določa neraziskanost

postopka izdelave, saj arzen in galij nista tako pogosta elementa kot silicij (Medved in Novak,

2000).

Amorfne silicijeve sončne celice

Amorfne silicijeve sončne celiceso sestavljene iz nekaj mikronov debele plasti amorfnega

silicija z dodatkom vodika. Leto 1974 predstavlja začetek izdelave prvih sončnih celic tega

tipa. Razlika med amorfnim ter kristalnim silicijem se skriva v neurejeni strukturi prvega,

poleg vsega pa tudi precej bolje absorbira sevanje sonca. Pozitivna stran, za katero poskrbi

predvsem dodan vodik, saj slednji zmanjša električno upornost, omogoča, da dodamo

darovalce in sprejemnike. Energija, ki jo potrebujemo za vzbuditev atoma amorfnega silicija,

znaša 1.7 eV. Amorfni silicij nanašamo na nosilne plasti, ki so navadno iz stekla, nerjavne

pločevine, polimerov itd… Postopek se opravlja v komorah, kjer prehajata iz plazme silana na

podlago vodik in silicij. Temperatura, ki je potrebna za uspešen postopek, se giblje okrog

300°C. Izdelava amorfno silicijevih celic je precej cenejša kot kristalnih, predvsem pa

energetsko varčnejša. Postopek omogoča nepretrgano nalaganje slojev na podlago ter

posledično izdelavo celic večjih površin.

Izkoristki, o katerih lahko govorimo pri opisanem materialu, se gibljejo pri laboratorijskih

pogojih do 12%, v serijski proizvodnji pa je vrednost med 5% in 7%. Glavna slabost sončnih

celic je zagotovo neodpornost na svetlobo, kar posledično pripelje do zmanjšanega izkoristka,

čigar vrednost se lahko spusti tudi na 4%.

29

Relativno ozko območje fotonov s primerno energijo za vzbuditev atomov amorfnega silicija

razširimo z izdelavo tankoslojne sončne celice z več p-n spoji. Med vsakega od spojev

vstavimo oziroma vgradimo čisti amorfni silicij z dodatki, ki nam pomagajo pri absorpciji

fotonov, ki imajo različne valovne dolţine. Če kot primer vzamemo ogljik, ki ga dodamo

siliciju, posledično sloj absorbira fotone z manjšo valovno dolţino (modro svetlobo) in

prepusti fotone z večjo valovno dolţino. Če namesto ogljika siliciju dodamo germanij,

doseţemo ravno obratno. Sloj absorbira fotone z večjo valovno dolţino (rdečo svetlobo).

Omenjene produkte imenujemo večslojne sončne celice (Medved in Novak, 2000).

Tankoslojne celice iz baker indijevega diselenida (CIS) in kadmijevega telurida (CdTe)

Omenjene sončne celiceso skupina tankoslojnih in potencialno cenejših modulov, ki pa

vseeno premorejo relativno visoke izkoristke, saj ti v laboratorijskih razmerah dosegajo med

10% in 15 %. Odstotek ni časovno odvisen kot pri sončnih celicah iz amorfnega silicija. Sloji

so izjemno tanki, kar je posledica dobrega absorbiranja fotonov. Indij, ki je uporabljen pri

CIS-celicah, je izjemno drag material, vendar strošek ni previsok, saj ga za izdelavo

potrebujemo zelo malo. Postopek proizvodnje zahteva tudi vodikov selenid, ki je močno

strupen plin. Slednji podatek tako tudi pove, da je odlaganje in uničevanje ter proizvodnja

modulov strogo nadzorovana (Medved in Novak, 2000).

Novosti ter nove ideje

Klasične polprevodniške sončne celice, za ločevanje vrzeli in elektronov v bliţini p-n spoja

potrebujejo napetostno zaporo. Posnemanje dogajanja v rastlinskih listih, ki energijo

obsevanja sonca pretvarjajo v kemično energijo, je nastala Gratzelova celica. Glavni sestavni

del oziroma element omenjene celice je nanoporozni – nanokristalni sloj titanovega oksida, ki

ima nanokristale obarvane z barvilom rutenijem. Sloj je tudi prepojen z elektrolitom. Ko

molekule barvila absorbirajo foton, ta prestavi elektron v nanokristalno strukturo titanovega

oksida. Nanoporozna struktura je tista, ki zagotavlja visoko učinkovitost absorpcije fotonov.

Elektron tako potuje najprej po nanokristalni strukturi in je ločen od vrzeli, ki nastane v

barvilu. Ko elektron doseţe električno prevodni sloj spodaj, potuje po zunanjem tokokrogu na

nasprotno transparentno elektrodo zgoraj.

Medtem ko elektron potuje po samem vodniku, zapolnijo vrzeli v ruteniju elektroni iz

elektrolita (tekočina, ki vsebuje ione jodida), tako da je delovanje celice stalno. Elektrolit tudi

prestreţe elektron, ki na zgornji transparentni elektrodi ponovno vstopi v celico.

30

Glavna prednost Gratzelove celice je njena nizka cena, pozitivna lastnost pa so tudi ekološko

primerni materiali. Izkoristki se v laboratorijskih pogojih gibljejo do 10 %. Slabost samih

celic je nestabilnost na večjih površinah, kar bo omogočalo širšo uporabo, ki je smiselna, saj

je cena teh sončnih celic lahko tudi do 5x niţja kot silicijevih (Medved in Novak, 2000).

Spodnji graf prikazuje uporabo oziroma deleţ tehnologij sončnih celic, ki so uporabljene na

trgu.

Graf 4.1: Deleţ tehnologij uporabljenih na trgu

Vir: Prirejeno po Medved in Novak (2000)

4.3 Moduli sončnih celic

Značilnost sončnih celic je proizvajanje enosmernega toka nizke napetosti. Napetost, ki jo

uvrščamo v omenjeno skupino, se giblje med 0,5 V in 0,7 V. Ta napetost nam seveda prav

dosti ne koristi, saj navadno ţelimo oskrbovati standardna nizkonapetostna trošila, ki za svoje

delovanje potrebujejo 12 V. Da primerno moč oziroma napetost doseţemo, moramo več celic

povezati med seboj, da dobimo nekakšno serijo. Krhkost samih celic nam tako narekuje, da

jih poveţemo v module ter si tako zagotovimo daljšo ţivljenjsko dobo in potrebno moč.

Modul je največkrat sestavljen iz dveh slojev mehansko in toplotno odpornega stekla. Med

2% 3%

12%

34%

49%

Delež tehnologij

CdTe, CIS

Si-film

amorfne Si

Polikristalne Si

Monokristalne Si

31

tema slojema so v enkapsulacijsko snov zalite same sončne celice. Enkapsulacijska snov je

nujno potrebna, saj preprečuje vdor zračne vlage, oksidacijo in zagotavlja odpornost pred

UV-sončnim spektrom. Sloja oziroma stekli sta s strani zatesnjeni z nosilnim kovinskim

ogrodjem.

Slika 4.7: Sestava modula

Vir: PV portal (2015)

Izkoristek modula je vedno manjši od samih sončnih celic, saj s slednjimi ne moremo

popolnoma zapolniti celotnega modula. Govorimo o nekaj odstotkih manj, kot smo jih navedli

v prejšnjem poglavju za posamezno vrsto sončnih celic. Moduli sončnih celic so preizkušeni

po mednarodnih standardih, ki postavljajo enaka pravila tudi za samo sončno celico. Vsak

modul premore tudi podatke o največji moči v Wp (peakwattih). Vrednosti se gibljejo med 25

Wp in 100 Wp.

Celice so, kot omenjeno, vezane v seriji, kar pomeni, da teče enak tok skozi vse celice. Le ena

sama celica (z veliko odpornostjo) vpliva na lastnosti celotnega panela, zato so vse pred

enkapsulacijo testirane, v modul pa vgrajene tiste z enakimi karakteristikami. Vsaka sončna

celica je opremljena tudi z obtočno diodo, ki preprečuje, da bi okvara ene izmed celic vplivala

na funkcionalnost modula, po drugi strani pa preprečuje pregrevanje posamezne celice, ki je

osenčena in ima zato velik električni upor.

32

Za izdelavo sončnih celic poznamo različne tehnologije, isto pa velja tudi za izdelavo samih

panelov. Slednji so pri tankoslojnih celicah lahko fleksibilni ali izdelani kot strešni elementi.

Slika 4.8: Fleksibilni panel

Vir: Solar Systems (2014)

Moduli sončnih celic pa so lahko izdelani tudi kot toplotno izolacijski fasadni elementi.

Slednji so zelo primerni za večje proizvodne objekte. Moduli tako segajo v velikost tudi do

nekaj m2, kar pripomore pri temu da ne rabimo dodatne površine ter posledično zmanjša

investicijski strošek, saj z njimi le nadomestimo klasično stekleno ali podobno fasadno steno.

Moduli nam lahko pripomorejo tudi pri naravni osvetlitvi same zgradbe. Ta je odvisna od

poljubne razporeditve kristalnih ali uporabe amorfnih prosojnih celic (Medved in Novak,

2000).

33

5 FOTOVOLTAIKA

5.1 Zgodovina

Zgodovina, ki predstavlja sam razvoj vede, ki jo imenujemo fotovoltaika, premore mnogo

nekakšnih pomembnih mejnikov, vsak pa se nanaša na prejšnja odkritja in je v pomoč

naslednjim ugotovitvam. Sam začetek pomembnega razvoja energetsko učinkovite vede sega

v daljno leto 1839, konec pa seveda ostaja nedefiniran.

Odkritje temeljnih pojavov in lastnosti materialov (1839−1899)

Za sam začetek štejemo ravno tako kot pri zgodovini sončnih celic odkritje fotonapetostnega

pojava, ki je fizikalna lastnost, ki povzroča pretvorbo svetlobe v samo električno energijo.

Oseba oziroma eksperimentalni fizik, ki je za odkritje zasluţen, je Francoz Alexandre

EdmondBecquerel. Danes logično dejstvo je odkril pri eksperimentu, kjer je dve kovinski

elektrodi potopil v elektrolit in ugotovil, da napetost narašča z osvetljenostjo. Dokaz, da je to

sam začetek razvijanja vede, ki najprej ne dosega bliskovitega razvoja, je danes tudi

Becquerelova nagrada, ki jo dobijo ljudje, ki so zasluţni za posebne doseţke v fotovoltaiki.

Slika 5.1: Becquerelova nagrada

Vir: Becquerelprize (2015)

Odkritje, ki je na las podobno prejšnjemu, uspe tudi znanstveniku Willoughbyu Smithu, le da

je preučeval selenske sončne celice. Leta 1876 je tako skupaj z enim od svojih študentov

prišel do ugotovitve, da podobne lastnosti veljajo tudi za materiala selen in platina, ki imata

34

osvetljen spoj. Ugotovitve so bili temelji za izdelavo prvih selenskih sončnih celic le leto

kasneje.

Leto 1887pa je pomembno z vidika ultravijoličnega sevanja, saj je Heinrich Hertz odkril, da

slednje spreminja prag napetosti, ki povzroča preskok iskre med dvema kovinskima

elektrodama (PV resources).

Razlaga fotonapetostnega pojava in prve sončne celice(1900−1949)

Izjemno poznan znanstvenik, ki je tudi glavni 'krivec' odlične razlage fotonapetostnega

pojava, je Albert Einstein, ki je bil za svoj teoretičen opis leta 1904 nagrajen z Nobelovo

nagrado, ki jo je prejel leta 1921. Njegova teoretična domnevanja so bila kmalu postavljena in

dokazana tudi v praksi, za kar pa je zasluţen Robert Milikan, kar mu je uspelo leta 1916.

Razvoj nas kmalu pripelje do izuma silicijevih sončnih celic, ki so tudi dandanes

najpogosteje uporabljene zaradi svojih odličnih karakteristik in lastnosti. V letih od 1904 do

1921 je razvoj potekal izjemno hitro, saj je do odkritja načina za pridobivanje

monokristalnega silicija prišlo ţe leta 1918, za kar je zasluţen Poljak Jan Czohralski. Kljub

zgodnjemu odkritju je bila prva silicijeva sončna celica izdelana malce kasneje, leta 1941.

Med razvojem sončnih celic so znanstveniki in fiziki prišli tudi do ţelje o odkrivanju ostalih

materialov, ki bi bili primerni za izdelavo, ter tako leta 1932 ustreznost pripisali tudi

kadmijevem selenidu, ki je dandanes pogosto uporabljen polprevodniški material (PV

resources).

Intenzivne raziskave vesolja (1950−1969)

Med prelomna leta pri razvojufotovoltaike štejemo tudi leto 1951. Letnica predstavlja

nekakšen začetek obdobja intenzivnih laboratorijskih raziskav. Kot rezultat vloţenega dela

se kmalu pojavi germanijeva monokristalna celica. V letih od 1954 dalje prične z raziskavami

mnogo laboratorijev, med drugim tudi Bellov, ki je verjetno najbolj znan. Vsi pričnejo z

demonstracijami delovanja sončnih celic ter tako v dokaj kratkem obdobju doseţejo 4,5 %

izkoristek. Podatek je bil seveda dober navdih za nadaljnji razvoj, ki v le nekaj mesecih deleţ

dvigne na kar 6%.

35

Velik deleţ k samemu razvoju pa prispevata tudi avtomobilska industrija ter ţelja po uporabi

sončnih celic v vesolju. Avtomobilska industrija prične bliskovit razvoj z ţeljo po izdelavi

prvega avtomobila na sončno energijo. Delo inţenirjev in razvojnikov je bilo poplačano leta

1955, ko 31. avgusta na konferenci v Chicagu predstavijo najnovejše odkritje.

Slika 5.2: Prvo vozilo na sončno energijo

Vir: AutomoStory (2015)

Vesoljska industrija svoja sredstva tudi pospešeno vlaga v razvoj predvsem zaradi ţelje

oskrbovanja satelitov s sončno energijo. Zelo kmalu se izkoristek dvigne na kar 9 %, na tej

točki pa tudi pride do odločitve, da se leta 1958 izdela silicijeva celica, ki je dovolj odporna

na sevanja in je delovala na satelitu Vanguard 1. Sistem na satelitu je zdrţal kar 8 let, v tem

času pa tako Američani kot Rusi na podoben princip izstrelijo v vesolje še kar nekaj preostalih

satelitov (PV resources).

Uspešen razvoj in kvalitetni izdelki poskrbijo za začetek prvih konferenc na temo sončnih

celic. Prva javno znana se dogodi leta 1961 in je imenovana konferenca zdruţenih narodov o

uporabi sončne energija za deţele v razvoju. Konference tako postanejo redna stalnica in

omogočajo delitev znanja in še hitrejši razvoj.

Fotovoltaika se tako kot veda izjemno hitro razvija, kar pripelje do izdelave prvega sončnega

modula leta 1963, ki je bil tudi praktično uporaben. Izhodna moč največjega

36

fotonapetostnega sistema tistega časa, ki se je nahajal na Japonskem, je tako deloval z močjo

242 W. Karakteristika tako postane še ena izmed lastnosti, ki se prične bliskovito razvijati.

Industrija sončnih celic začne v tem času cveteti, zato se razvijajo tudi podjetja sama.

Ustanovljenih je mnogo novih podjetij, med danes največje pa sodi SpireCorporation, ki

prične z delovanjem leta 1969 in še danes sodi med največje korporacije za izdelavo opreme

na tem področju (PV resources).

Nastanek prvih večjih podjetij (1970−1979)

Nastanek prvih večjih podjetij, ki se pričnejo ukvarjati z omenjeno panogo, je pogojeno z

začetki uporabefotonapetostnih tehnologij na Zemlji. Med razvojem tehnologije med

letoma 1972 in 1975 nastane mnogo novih korporacij, ki so še danes ene izmed največjih na

svetu. Imena, ki se med letoma pojavljajo, so Solar PowerCorporation, SolarexCorporation,

SolecInternational in Solar TechnologyInternational. Podjetja so bila del pomembnega izuma,

ki mu pravimo prvi fotonapetostni sistem za potrebe gospodinjstva. Slednji je vseboval tudi

hranilnik toplote z uporabo fazno spremenljivih materialov.

Hiter razvoj vede tako kmalu pripelje do prvih večjih fotovoltaičnih sistemov v manj

razvitem svetu. Naloge teh sistemov so bile zadovoljevanje vsakdanjih potreb in osnovnih

zahtev za ţivljenje. Tako so sistemi napajali hladilnike, sisteme za črpanje vode,

telekomunikacijsko opremo, medicinsko opremo in ostale vsakdanje naprave. Prvotni namen

je bil tako po vseh konferencah doseţen, zato se pojavi ţelja za uporabo sistemov za

napajanje zahtevnejših sistemov. Razvoj se tako preseli tudi na napajanje meteoroloških

postaj, celotnih večjih območij, proizvodnih objektov, radarskih postaj in podobno (PV

resources).

Veliki samostojnifotonapetostni sistemi (1980−1989)

Začetek desetletja poskrbi za mnogo različnih pomembnih odkritij, ki dokazujejo hiter razvoj

vede, kar je tudi v interesu gospodarstvenikov, podjetij in ljudi. Pod velik dogodek lahko

štejemo razvoj in izdelavo fotonapetostnega modula, ki premore več kot 1MW moči na letni

ravni. Postavljeno je mnogo velikih objektov, ki skrbijo za napajanje drugih sistemov.

Omembe vredni so tako sistemi, ki proizvajajo večje količine moči. Testni fotonapetostni

sistem na Havajih za potrebe vulkanske opazovalnice, sistemi za potrebe napajanja

hladilnikov za cepiva na kar 30-ih lokacijah po celem svetu, letala na sončno energijo, sistemi

37

za napajanje nakupovalnih središč in šol, sistem za razsoljevanje morske vode in še mnogo

drugih. Pomemben podatek je, da je v letu 1982 svetovna proizvodnja dosegla ţe kar 9,3 MW

moči s fotonapetostnimi sistemi v celotnem letu. Na raznih konferencah se potrjuje razvoj, s

predstavitvijo sistemov napajanja javnih razsvetljav in oskrbo zemeljske satelitske

postaje. V razvijanje se vključi tudi nemško avtomobilsko podjetje Volkswagen, ki prične

preizkušati vozila, ter jih opremljati z modulom moči 160 W, ki se nahaja na strehah

avtomobilov.

Leto 1983 nam s podatki prikaţe povečanje moči, ki je pridobljena na letni ravni. Iz 9,3 MW

se število več kot podvoji in doseţe kar 21,3 MW. Če bi slednjo moč ovrednotili z denarjem,

bi cena znašala kar 250 milijonov dolarjev. Leto pa ne poskrbi le za večjo količino moči,

temveč razvoj preusmeri v vozila na sončno energijo. Eno izmed vozil, imenovano Solar

Trek, z vgrajenim sistemom moči 1kW, prevozi na dirki v Avstraliji v 14 dneh kar 4000 km.

Vozilo je dosegalo hitrost 72 km/h, povprečno pa pot prevozilo s hitrostjo 24 km/h. Podatki

so bili zavidljivi, ki pa se kmalu spremenijo. Kmalu na testiranjih ugotovijo, da so moţna

izboljšanja, ter tako omogočijo, da vozilo pot prevozi kar dva dni hitreje (PV resources).

Slika 5.3: Solar Trek, vozilo na sončno energijo

Vir: AirPollution (2015)

Veliko zainteresiranost za sam razvoj tehnologije prikaţejo v podjetju SolarexCorporation, saj

se odločijo za odkup in nadaljevanje razvoja tehnologije amorfnih sončnih celic. V podjetju

38

ARCO Solar pa zgradijo fotonapetostni sistem, ki premore 6 MW izhodne moči ter tako

zagotovijo delovanje manjšega mesta, ki šteje od 2000 do 2500 gospodinjstev. Do izgradnje

velikih omreţij prihaja tudi drugod po svetu, kar dokazujejo sistemi za oskrbovanje vasi v

Tuniziji ter bolnišnice v Gvajani. Prihaja do razmišljanja, da so omreţja pametna naloţba za

oskrbovanje hladilnikov s cepivi, razsvetljave in radijskih aparatov povsod po svetu, kjer so

lokacije primerne in sistemi učinkoviti.

Podjetje ARCO Solar je tako zelo aktivno v omenjenem desetletju razvoja ter tudi zasluţno

za postavitev sistema v Kaliforniji, ki premore 1MW izhodne moči, delovanje pa pripelje do

bliskovitega razvoja prvih amorfnih modulov. Zato omenjeno podjetje še danes štejemo za

glavne 'krivce' pri hitrem napredovanju same fotovoltaike. Leta 1984 se tako še naprej po

celotnem svetu postavljajo omreţja za delovanje lokalnih stavb, proizvodnih objektov ter vasi.

Spreminjajo se izhodne moči in količine modulov, večja podjetja pa se pričnejo krepiti, saj

kupujejo manjša in se zdruţujejo v ogromne korporacije (PV resources).

Leta 1985se z novimi tehnologijami pričnejo ukvarjati tudi razne univerze, ena izmed njih pa

poskrbi tudi za zgodovinski doseţek. Na Univerzi New South Wales v Avstraliji izdelajo prvo

sončno celico z izkoristkom, večjim od 20 %. Celica je silicijeva, doseţek pa potrjuje, da se

skozi celotno zgodovino največ truda vloţi v doseganje visokih izkoristkov in zmanjševanje

stroškov izdelave, kar dokazuje podobno razmišljanje, kot ga premorejo podjetja dandanes. V

istem letu je predstavljen tudi prvi tankoplastni fotonapetostni modul. Večji izkoristki in nove

tehnologije poskrbijo tudi za uporabo omreţij v komercialne namene. Tako kmalu pride do

organizacije prve dirke vozil na sončno energijo, kar poskrbi tudi za večjo ozaveščenost in

zanimanje ljudi o delovanjih samih sistemov. Dirke potekajo po Švici in Avstriji, zmagovalna

vozila pa dosegajo hitrosti do pribliţno 70 km/h.Dirke vozil z izrabljanjem sončne energije

tako postanejo nekakšen izziv za vse razvojne laboratorije. Razvijajo pa se tudi tankoplastni

moduli, ki so vgrajeni v omreţja po celotnem svetu, najbolj poznani pa delujejo na

Japonskem, v Nemčiji ter tudi v Pakistanu, za kar poskrbijo potrebe razvojnega projekta

Zdruţenih narodov (PV resources).

Združevanje velikih podjetij (1990−1999)

Predstavljeno desetletje pove veliko predvsem o združevanju manjših podjetij v večja ter

večjih v ogromne korporacije. Imena podjetij, ki jih zasledimo, so predvsem United Solar

39

SystemsCorp, Siemens, ARCO Solar, Canon Inc., Solar EnergyResearch Institute, BP Solar

Systems in še nekaj drugih.Leta 1992 je pomembno z vidika razvijanja in postavljanja novih

omreţij za potrebe razsvetljevanja, delovanja laboratorijev, osebnih računalnikov,

mikrovalovnih pečic in podobnih vsakdanjih ţivljenjskih naprav. Isto leto je tudi prelomno za

razvoj silicijevih celic, saj je bila patentirana ravno omenjena s kar 20 % izkoristkom.

Omembe vredno je tudi leto 1995, čeprav se razvoj izvaja skozi vsa leta, vendar je ravno sredi

devetdesetih let ustanovljen prvi mednarodni fond, ki skrbi za komercializacijo fotovoltaičnih

sistemov. Fond prične z omenjeno nalogo v Indiji. Pričnejo se tudi sponzoriranja oziroma

subvencioniranja s strani svetovne banke in indijske agencije za obnovljive vire, kar

pripomore za zagon več projektov na svojem področju.

Desetletje pripelje tudi do razvoja celic iz kadmijevega telurida ter delovanje letala na

sončno energijo, ki preleti Nemčijo (PV resources).

Slika 5.4: Podjetje Arco Solar

Vir: Cheyney (2014)

Obnovljivi viri energije in borze (2000−2009)

Predvsem Nemčija v tem času premore mnoga podjetja, ki se odločijo za vstop na borzo.

Slednja se ukvarjajo s fotovoltaiko, sončnimi celicami in moduli in drugimi obnovljivimi viri

energije, ki se v tem času tudi razvijajo, saj je energetska osveščenost čedalje pomembnejša

ne le pri podjetjih, temveč tudi pri ljudeh samih. Prihaja do zdruţevanja kapitala, kar pripelje

do nastanka novih, močnih podjetij, ki načrtujejo razvoj z istim ali celo večjim tempom. V

samo proizvodnjo se na začetku novega tisočletja vmeša Japonska, ki tvori novo moč pri

40

tehnologiji in razvoju. Največ sodelujejo podjetja Kyocera, Sanyo in Sharp, ki izdelujejo

module, ki ustrezajo letni porabi moči za potrebe Nemčije. Japonski izdelki tako na trgu

predstavljajo pozitivne karakteristike, kvalitetno izdelavo in najnovejšo tehnologijo.

Desetletje pa je prelomno tudi zaradi razvoja letalske industrije, kar dokazuje napredek Nase,

ki trgu predstavi letalo Helios, ki uspešno prestane polet v stratosfero in doseţe višino kar 30

km (PV resources).

Slika 5.5: Solarno letalo Helios

Vir: AVINC (2015)

Trenutno stanje in načrti za razvoj

Vsaka veda in tehnologija, ki se dokaj hitro razvija, s sabo pripelje mnogo pozitivnih, vendar

ravno tako negativnih učinkov, vendar je fotovoltaika eno izmed tistih področij, kjer občutno

prevladujejo prve. V času svetovne ekonomske krize je panoga tudi v kriznih časih

stopnjevala svoj razvoj in tudi ustvarjala nova delovna mesta. Leta 2012 je tako bilo v

Sloveniji zabeleţenih ţe preko 1500 sončnih elektrarn, ki dosegajo skupno moč 150 MW. Do

istega obdobja se je ravno tako podvojilo število zaposlenih, ki se na kakršenkoli način

ukvarjajo s tovrstnimi izdelki. Stopnje zmogljivosti sončnih elektrarn se tako v najboljših letih

razvoja merijo od 50 % do 70 %. Ugotovitev, da so naloţbe v sonce izjemno smiselne, so

pripeljale do ustanovitve Zdruţenja slovenske fotovoltaične industrije, ki je leta 2012 štela ţe

28 članov, ki so različne druţbe in podjetja tovrstne industrije.

Trenutno stanje na trgu fotovoltaike v Sloveniji je izjemno ugodno, za slednje pa je delno

zasluţena tudi ugodna slovenska zakonodaja. Dejavnik, ki ima velik vpliv, tako omogoča

41

gradnjo novih sončnih elektrarn na strehah, zavira pa postavitve velikih prostostoječih

tovrstnih objektov, ki bi izjemno kazili okolico in izvajali monopol nad manjšimi strukturami

tovrstne proizvodnje. Cene odkupne energije se niţajo, kar je posledica bliskovitega niţanja

cen opreme in modulov. Namen tovrstne zakonodaje je ukinitev subvencioniranja, saj naj bi

investicija postala dostopna čisto vsem. Podatki govorijo, da se je vrednost investicij od leta

2008 do danes zniţala za kar 70 %, zato so padle tudi odkupne cene (Pavlin, 2012).

Spodnji graf prikazuje padec stroškov pri investicijah v sončne elektrarne. Slednji dokazuje

smiselnost niţanja odkupnih cen električne energije ter smiselnost načrta zniţevanja stroškov

do te mere, da se pojavi moţnost ukinjanja subvencij.

Slika 5.6: Padec stroškov pri investicijah v solarne sisteme

Vir: PV portal (2015)

Prihodnost industrije je torej zelo obetajoča. Ţelje in cilji, ki so rezultat dobrega dela in

rezultatov v preteklosti, napovedujejo nagel razvoj še naprej. Za tovrstna prizadevanja pa ni

zasluţna le drţava, v večji meri pametno razmišljanje pripisujejo direktivi EU. Slednja nam

nalaga odgovornost, da vse drţave članice do leta 2020 ustvarimo kar 25 % energije, ki jo

porabimo iz obnovljivih virov. Za doseganje cilja bo potrebno mnogo znanja in razvoja,

veliko pa naj bi k temu pripomoglo še dodatno zniţanje cen modulov, ki naj bi upadle do

pribliţno 50 %. Posledično se bodo zniţale tudi cene električne energije, pridobljene iz

sončnih elektrarn, in dosegle enakovredno ceno ostalim konvencionalnim virom, kjer pa se

42

cene vsakoletno višajo. Lokacijska primernost je torej konkurenčna prednost, ki so jo nekatere

drţave ţe iztrţile in zaprle jedrske elektrarne. Obnovljivi viri energije so torej v izjemnem

poloţaju tudi proti fosilnim gorivom, ki jih je vse manj in ob današnjem zavedanju zelo

onesnaţujejo okolje. Tako prednost pridobivajo voda, sonce in veter, seveda odvisno od

posameznih območij. Veliko vlogo ima tudi denar, ki je zopet na strani sončnih elektrarn.

Cena električne energije je skoraj enakovredna ceni elektrarn, vendar je razlika tudi v tem, da

se investicija tukaj vrne v desetih ali petnajstih letih, medtem ko nas elektrarne stanejo toliko,

da se čas odplačevanja in doseganja točke preloma gibljejo okrog 40 let, vmes pa je potrebna

še amortizacija, ki veliko stane (Pavlin, 2012).

Ključni dejavniki, ki bodo torej v prihodnosti krojili omenjeno industrijo, so doseganje višjih

izkoristkov ter zniţevanje cen sončnih modulov, ukinjanje subvencij, niţanje cen električne

energije, pridobljene iz sončnih elektrarn, ter reševanje teţav shranjevanja električne energije,

če sonca nekaj dni ni. Verjetno eden izmed bolj pomembnih je zadnji dejavnik, ki pa ţe

dosega nove zamisli. Ideja, ki je v praksi ţe uporabljena, so vodikove cisterne oziroma

shranjevalni sistemi, ki omogočajo skladiščenje. Razni simpoziji ţe dokazujejo, da je mogoče

v 150 vodikovih cisternah shraniti energijo, ki je sposobna pet dni oskrbovati območje v

velikosti drţave Nemčije. Podatki dokazujejo, da je dandanes ob spodbudi EU mogoče razviti

praktično vse.

Slovenija torej trenutno prehiteva načrtovan razvoj, kar dokazuje tudi ocena, da naj bi do leta

2020 naše območje imelo toliko sončnih elektrarn, kot smo jih imeli ţe leta 2013. Torej smo

cilj dosegli kar 7 let hitreje, kar dokazuje izjemno voljo in spodbudo v tovrstno industrijo

(Pavlin, 2012).

6 SONČNE ELEKTRARNE

6.1 Vrste sončnih elektrarn

Sončne elektrarne lahko razdelimo po več kriterijih oziroma na več različnih mogočih

načinov. Prvi način pove, kje je sistem vgrajen. Podatek tako izda, ali se elektrarna nahaja na

stavbi, je sestavni del slednje ali pa je prostostoječa. Prva delitev nas ne zanima, saj se bomo

43

mi pri ekonomski analizi usmerili le v velikost in zmogljivost sončne elektrarne, ki se bo

nahajala na stavbi, bolj natančno na samem ostrešju.

Druga delitev, ki pa se direktno nanaša na naše diplomsko delo, pa je torej delitev po sami

velikosti oziroma zmogljivosti sončne elektrarne. Zmogljivost se meri v kW, ki je merska

enota za moč. Pomembno je, da poznamo razliko med kW in kW/h. Torej, 1 kW je enota za

merjenje moči, 1 kW/h pa nam pove, koliko dela opravi porabnik z močjo 1 kW v eni uri.

Spodnja razpredelnica prikazuje,kako ločimo solarne sisteme glede na njihovo velikost. Pri

objektu ena uvrstimo predvideno sončno elektrarno med mikrosistem, medtem ko pri objektu

2 investicija ţe spada med male sončne elektrarne (Wikipedia).

Tabela 6.1: Razlikovanje sončnih elektrarn po velikosti

VELIKOST ZMOGLJIVOST

MIKRO do 50 kW

MALA do 1 MW

SREDNJA do 10 MW

Vir: Wikipedia (2015)

7 PREDSTAVITEV OBJEKTOV IN MATERIALA

Velik in pomemben del pri izbiri našega objekta za postavitev naše sončne elektrarne je

preučitev vseh potrebnih pogojev in moţnosti. Preučili smo naši lokaciji, izbrskali povprečna

mesečna sončna obsevanja za izbrani modul sončne celice na podlagi lokacije, določili najbolj

optimalni kot postavitve ter po vseh dobljenih informacijah izbrali še smer, kamor bodo naši

moduli obrnjeni. Kot postavitve imamo na nek način ţe določen, saj je ta odvisen od naklona

naše strehe. Če ima naš objekt 1 naklon 30°, je seveda spodkonstrukcijo mogoče prilagoditi

postavitev celic na 15° ali 45°, vendar je v prvi vrsti vprašanje estetike, dvomi pa se pojavijo

tudi zaradi še enkrat draţje podkonstrukcije, če se odločimo naklon sončnih modulov

spreminjati. Sam sem se odločil analizirati dve moţnosti, dva popolnoma različna objekta ter

tako posledično tudi dve lokaciji.

44

7.1 Metodologija

Pri izdelavi diplomske naloge smo veliko pozornosti namenili raziskovanju in proučevanju

sekundarnih virov, kot so razne knjige, članki in obstoječa ter veljavna zakonodaja, ki ureja

tovrstno področje. Pridobljene informacije sem med sabo primerjal, jih povezal in prišel do

opisanih zaključkov. V drugem delu diplomske naloge smo uporabili metodo analize skupnih

stroškov ţivljenjskega ciklusa (LCC), ki nam je vrnila konkretne rezultate za naši dve

investiciji. Pri samem določanju lokacije sončnega obsevanja in izračunih smo si pomagali s

spletnimi aplikacijami PISO, Google Earth, Mygeoposition ter programom Gradbena fizika

URSA 4. Pri končnih izračunih in določanju praga rentabilnosti pa smo do rezultatov prišli z

licenčnim programom Microsoft Office Excel 2010.

7.2 Predstavitev objekta 1

7.2.1 Osnovno

Objekt, ki ga bomo analizirali, je stanovanjska hiša, ki se nahaja na podeţelju, bolj točno na

lokaciji z naslovom Podboršt 30, 8297 Šentjanţ. Hiša je velikost 13x10 m. Bolj kot sama

velikost pa nas seveda zanima velikost našega ostrešja. Streha je dvokapna, brez dodatnih

čelnih čopov ali kapelic. Podatek je pomemben, saj tako izvemo, da je za postavitev primerna

celotna površina in nimamo izgub pri velikosti. Za laţjo predstavo spodnja slika prikazuje

obliko dvokapne strehe.

45

Slika 7.1: Streha dvokapnica

Vir: Strešniki Golob (2015)

Prvi korak pri izračunu površine strehe našega objekta 1 je, da poznamo podatke, ki so za nas

pomembni. To so dolţina kapa, dolţina trama ter za kasnejše določanje ugodnega sončnega

sevanja tudi naklon strehe. Dolţina kapa je predstavljena s številom 1, dolţinatrama pa s

številom 2.

Podatki:

Dolţina kapa: 16 m

Dolţina trama: 8 m

Naklon strehe: 30 °

Izračun polovice površine:

Površina = 16 m x 8 m

Površina = 128 m2

Izračun nam pove velikost polovice strehe. Naš namen je namestiti sončno elektrarno le na

eno stran našega ostrešja, seveda na tisto, ki prejme več sončnega sevanja.

46

Imamo torej streho velikosti 256 m2. Na našo površino ţelimo namestiti sončno elektrarno, ki

bo za nas delovala najbolj optimalno. Zaradi trenutnih razmer na trgu, bomo module vgradili

v velikosti 60,5 m2. Kot smo ţe omenili, je pri postavitvi zelo pomembno dobro razmisliti, kaj

se nam najbolj izplača. Naša velikost ustreza elektrarni z močjo 10kWp v povezavi s

prihajajočim NET-METERINGOM. NET-METERING je zavedanje oziroma delovanje

elektrarne po naslednjem principu. Ustvarjamo električno energijo. V prvi vrsti oskrbujemo

samega sebe, višek pa prodamo v omreţje, saj je trenutna odkupna cena električne energije

enaka prodajni ceni. Kadar ustvarjamo preseţek, torej v dnevih večje sončne obsijanosti, ga

prodamo, ko proizvajamo premalo za samooskrbo pa električno energijo odkupimo.

Omenjeno velikost smo izbrali tudi zaradi dejstva, da je potrebno od vsake večje elektrarne,

kjer so preseţki nad 10 %, plačati davek. Moduli, ki jih bomo namestili, so polikristalni

silicijevi, znamke PREMIUM. Slednja zajema le module najvišje kakovosti.

7.2.2 Lastnosti lokacije objekta 1

Prva lastnost, ki je za nas tudi najbolj pomembna, je obsijanost naše izbrane lokacije oziroma

objekta 1. Sončna obsijanost oziroma sončno sevanje se meri v W/m2. Naš objekt 1 iz

zračnega pogleda izgleda takole.

Slika 7.2: Pogled na objekt 1

Vir:Geoprostor (2015)

47

Stanovanjski hiši bomo določili nadmorsko višino in zemljepisno dolţino ter širino. Slednji

nam povesta oddaljenost lokacije od samega ekvatorja oziroma pozicijo na sami zemlji.

Objekt 1 se nahaja na nadmorski višini 418 m.

Tabela 7.1: Lokacijski podatki objekta 1

Nadmorska višina Zemljepisna dolţina Zemljepisna širina

418,11 m 15° 8' 20.05'' E 46° 0' 37.16'' N

Vir: MyGeoPosition (2015)

Sedaj pa se posvetimo najpomembnejšemu delu lokacije našega objekta. Zanima nas

predvsem količina sončnega sevanja. Imamo dve moţnosti. Prva je izbira, na katero stran

našega ostrešja bomo namestili sončno elektrarno. Izbiramo lahko med JV in SZ. Druga stvar,

kjer pa nimamo veliko izbire, je, pod kakšnim naklonom bomo namestili naše module. Ker je

streha pod naklonom 30°, se moramo okvirno drţati tega elementa. Jasno je, da je naklon

pomemben podatek.

Spodnja tabela prikazuje povprečno mesečno količino sončnega sevanja (W/m2) iz vseh

moţnih geografskih smeri pri naklonu modulov 30 °, ki se ujemajo z naklonom naše strehe.

48

Tabela 7.2: Globalno sončno sevanje za objekt 1

Globalno sončno sevanje (Wh/m2)

Mesec S SV V JV J JZ Z SZ

Januar 492 566 889 1294 1544 1414 1020 607

Februar 767 1057 1595 2190 2562 2411 1838 1176

Marec 1522 1828 2414 2957 3246 3084 2570 1929

April 2853 3097 3618 4026 4174 4030 3618 3095

Maj 3675 3887 4306 4581 4608 4473 4150 3765

Junij 4296 4361 4651 4871 4940 4928 4731 4423

Julij 4412 4517 4927 5249 5350 5300 5007 4595

Avgust 3361 3563 4121 4572 4751 4632 4204 3632

September 2096 2365 2946 3482 3733 3557 3044 2431

Oktober 1062 1313 1760 2209 2430 2265 1836 1359

November 614 707 983 1272 1394 1255 970 703

December 454 496 740 1030 1170 1040 758 499

∑ 25604 27757 32950 37733 39902 38389 33746 28214

Povprečno mesečno sončno sevanje pri naklonu 30°

Vir: Računalniško orodje Gradbena fizika URSA 4

Iz razpredelnice lahko sedaj primerjamo količini sončnega sevanja, ki na naš objekt 1 padeta

na povprečni letni ravni iz smeri JV in SZ. Slednji smeri upoštevamo zato, ker je v ti dve

obrnjena naša streha. Razberemo lahko, da je količina, ki pade iz smeri JV, neprimerljivo

večja od smeri SZ, zato bomo naše module obrnili proti JV. Povprečna količina sončnega

sevanja, ki pade iz omenjene smeri na letni ravni pod naklonom 30°, je 37733Wh/m2.

7.3 Predstavitev objekta 2

7.3.1 Osnovno

Objekt, ki ga bomo analizirali, je industrijska delavnica, ki se nahaja na podeţelju, bolj točno

na lokaciji z naslovom Krmelj 37 A, 8296 Krmelj. Proizvodna delavnica je velikosti 70 x 20

m. Streha je dvokapna, brez dodatnih čelnih čopov ali kapelic.

49

Izračuna kvadrature strehe:

Dolţina kapa: 70 m

Dolţina trama: 10,35 m

Naklon strehe: 15°

Površina = 70 m x 10,35 m

Površina = 725m2

Izračun nam pove velikost polovice strehe. Naš namen je namestiti sončno elektrarno le na

eno stran našega ostrešja, seveda na tisto, ki prejme več sončnega sevanja.

Objekt 2 je torej neprimerljivo večji od našega objekta 1. Tukaj se odločamo za vgradnjo

sončne elektrarne z moduli identičnega materiala kot pri objektu 1, razlika je le v seriji. Tukaj

bomo uporabili serijo PROJECT. PROJECT serija nam bo zaradi velike količine materiala

nekaj privarčevala, saj imajo slednji le nekaj vizualnih nepravilnosti ali manjše razlike v

barvi. Ti se praviloma uporabljajo za večje projekte. Nas te nepravilnosti ne motijo, saj ima

proizvodni objekt nameščeno tako imenovano atiko, zato so moduli praktično neopazni. Naša

velikost bo obsegala slabo polovico strehe, pribliţno 640 m2.

7.3.2 Lastnosti lokacije objekta 2

Naš objekt iz zračnega pogleda izgleda takole.

50

Slika 7.3: Pogled na objekt 2

Vir: Geopedia (2015)

Proizvodni delavnici bomo določili nadmorsko višino in geografsko dolţino ter širino. Slednji

nam povesta oddaljenost lokacije od samega ekvatorja oziroma pozicijo na sami zemlji.

Objekt 2 se nahaja na nadmorski višini 253 m.

Tabela 7.3: Lokacijski podatki objekta 2

Nadmorska višina Zemljepisna dolţina Zemljepisna širina

253,52 m 15° 11' 5.27'' E 45° 59' 5.23'' N

Vir: MyGeoPosition (2015)

Preverimo povprečne mesečne količine ter skupno letno sončnega sevanja za vse smeri.

Odločali se bomo med SV in JZ. Ker je tukaj naklon naše dvokapnice le 15°, lahko

pričakujemo precej večje vrednosti, saj je razumljivo, da večji je kot, manj je usmerjen proti

svetlobi, posledično pa je manj tudi sončnega sevanja. Če bi naše module namestili

vodoravno oziroma pod naklonom 0°, bi pridobili maksimalne moţne vrednosti.

51

Spodnja razpredelnica prikazuje povprečno mesečno sončno sevanje (W/ m2) ter skupno letno

za naklon 15°.

Tabela 7.4: Globalno sončno sevanje za objekt 2

Globalno sončno sevanje (Wh/m2)

Mesec S SV V JV J JZ Z SZ

Januar 662 748 959 1194 1323 1256 1039 794

Februar 1310 1427 1743 2078 2282 2201 1890 1521

Marec 2197 2307 2616 2932 3089 3000 2709 2373

April 3550 3654 3911 4140 4233 4141 3911 3652

Maj 4348 4450 4644 4797 4852 4738 4557 4385

Junij 4948 4979 5098 5221 5277 5253 5144 5011

Julij 5168 5216 5394 5571 5648 5607 5447 5259

Avgust 4136 4226 4484 4742 4851 4779 4537 4266

September 2806 2919 3218 3516 3653 3556 3274 2957

Oktober 1570 1670 1918 2166 2194 2194 1959 1700

November 808 888 1052 1211 1201 1201 1042 885

December 557 629 787 948 953 953 796 637

∑ 32060 33113 35824 38516 39556 38879 36305 33440

Povprečno mesečno sončno sevanje pri naklonu 15°

Vir: Računalniško orodje Gradbena fizika URSA 4

Iz razpredelnice lahko sedaj primerjamo količini sončnega sevanja, ki na naš objekt 2 padeta

na povprečni letni ravni iz smeri SV in JZ. Razberemo lahko, da je količina, ki pade iz smeri

JZ, neprimerljivo večja od smeri SV, zato bomo naše module obrnili proti JZ. Povprečna

količina sončnega sevanja, ki pade iz omenjene smeri pod naklonom 15°, je 38879 Wh/ m2.

7.4 Predstavitev materiala

V povezavi s podjetjem Bisol, ki je vodilno podjetje za proizvodnjo modulov pri nas in deluje

v kar 55 drţavah sveta, smo pridobili ponudbo in lastnosti vgrajenih materialov. Ponudba

obsega module BMU 265 znamke PREMIUM in PROJECT. Specifikacije obeh vrst se

popolnoma nič ne razlikujejo. Modul je sestavljen iz 60 serijsko vezanih polikristalnih celic

velikost 156 mm x 156 mm. Celoten modul tehta 18,5 kg in je obdan z okvirjem iz

52

eloksiranega aluminija, ki ima prirejene tudi luknje za odvodnjavanje. Deluje na intervalu

temperature od -40 °C do +85°C. Steklo je debelo 3,2 mm, kaljeno, ima nizko vrednost ţeleza

ter visoko prosojnost. Module nam bodo dostavili na paleti, pakirane po 16 ali 25 kosov.

Mehanska odpornost je dokaj visoka, saj bi slednji morali zdrţati točo debeline 25 mm, ki

prileti s hitrostjo 83 km/h. Vršna moč pod idealnimi pogoji je 265 Wp. Ţivljenjska doba z

rednim vzdrţevanjem je 40 let. Moduli so izdelani v Sloveniji in visoko učinkoviti ob nizki

osvetlitvi. Podjetje Bisol na svoje izdelke daje tudi garancijo 10 let, zagotavljajo pa tudi, da

izhodna moč po 25. letu uporabe ne bo padla pod 85 %. Cena enega modula znamke

PREMIUM znaša 153,70 €, znamke PROJECT pa zaradi vizualnih nepravilnosti 125,88 €.

7.5 Proizvodnja električne energije na letni ravni

Izračunali bomo, koliko bomo sploh proizvedli električne energije, glede na naše sončno

obsevanje in izkoristek naših modulov. Določili bomo mesečne prihodke, prav tako pa tudi

letne za oba objekta.

7.5.1 Objekt 1

Spodnji izračun prikazuje primer za naš objekt 1 za sončno elektrarno v velikosti 60,5 m2.

Izračun predstavlja mesec januar, kjer je povprečna dnevna obsevanost iz smeri JV znašala

1295 W/m2.

Povprečna dnevna obsevanost za januar: 1294 W/m2

Faktor vršne moči modula BMU 265: 0,245

Količina naših modulov: 37

Izračun moči enega modula v enem dnevu pri podanem sončnem obsevanju:

Moč = 1294 W/m2x 0,245

Moč = 317,03 W

Izračun moči 37 modulov v enem dnevu:

Moč 1 = moč x 37

Moč 1 = 317,03 W x 37

Moč 1 = 11730,11 W

53

Izračun moči 37 modulov za mesec januar (31 dni):

Moč 2 = Moč 1 x 31

Moč 2 = 11730,11 W x 31

Moč 2 = 363633,41 W

Moč 2 = 363,6 kW

Sončna elektrarna, ki jo bomo namestili na naš objekt 1, bo s sončnim obsevanjem 1295

W/m2 v mesecu januarju proizvedla 363,6 kW električne energije. Izračun je torej primer za

mesec januar.

Spodnja tabela prikazuje izračune za celo leto. Upoštevani so tudi krajši in daljši meseci (30

ali 31 dni). Moč je podana v W.

Tabela 7.5: Izkoristek modula za objekt 1

MESEC OBSEVANJE MOČ 1

MODUL/DAN

MOČ 37

MODULOV/DAN

MOČ 37

MODULOV/MESEC

JAN 1294 317,03 11730,11 363633,41

FEB 2190 536,55 19852,35 595570,5

MAR 2957 724,465 26805,205 830961,355

APR 4026 986,37 36495,69 1094870,7

MAJ 4581 1122,345 41526,765 1287329,715

JUN 4871 1193,395 44155,615 1324668,45

JUL 5249 1286,005 47582,185 1475047,735

AVG 4572 1120,14 41445,18 1284800,58

SEP 3482 853,09 31564,33 946929,9

OKT 2209 541,205 20024,585 620762,135

NOV 1272 311,64 11530,68 345920,4

DEC 1030 252,35 9336,95 289445,45

∑ 37733 9244,585 342049,645 10459940,33

Vir: Repovţ, lastna raziskava (2015)

54

Pridobili smo mesečne količine električne energije, ki jih bo proizvedla sončna elektrarna,

nameščena na objektu 1. Vrednosti so dokaj visoke, saj so izraţene v W, zato bomo slednje za

vsak mesec pretvorili v kW in izračunali mesečni doprinos.

Tabela 7.6: Izkoristek modula za objekt 1

MESEC MESEČNA MOČ (W) MESEČNA MOČ

(KW)

MESEČNI

PROIZVOD (€)

JAN 363633,41 363,63 57,45

FEB 595570,5 595,75 94,10

MAR 830961,355 830,96 131,29

APR 1094870,7 1094,87 172,99

MAJ 1287329,715 1287,32 203,40

JUN 1324668,45 1324,66 209,30

JUL 1475047,735 1475,04 233,06

AVG 1284800,58 1284,80 203,00

SEP 946929,9 946,92 149,61

OKT 620762,135 620,76 98,08

NOV 345920,4 345,92 54,66

DEC 289445,45 289,44 45,73

∑ 10459940,33 10459,94 1652,67

Vir: Repovţ, lastna raziskava (2015)

Skupna moč, ki jo bo na letni ravni proizvedla naša nameščena sončna elektrarna, je

10459,94033 kW. Odkupna cena električne energije je 0,158 €/kWh. Sedaj lahko s preprostim

izračunom pridobimo vrednost v €.

Letni doprinos = proizvedena moč x odkupna cena el. energije

Letni doprinos= 10459,94033 x 0,158 €

Letni doprinos = 1.652,670572 €

7.5.2 Objekt 2

Spodnji izračun prikazuje primer za naš objekt 1 za sončno elektrarno v velikosti 60,5 m2.

Izračun predstavlja mesec januar, kjer je povprečna dnevna obsevanost iz smeri JV znašala

1295 W/m2.

55

Povprečna dnevna obsevanost za januar: 1256 W/m2

Faktor vršne moči modula BMU 265: 0,245

Količina naših modulov: 392

Izračun moči enega modula v enem dnevu pri podanem sončnem obsevanju:

Moč = 1256 W/m2 x 0,245

Moč = 307,72 W

Izračun moči 392 modulov v enem dnevu:

Moč 1 = moč x 392

Moč 1 = 307,72 W x 392

Moč 1 = 120626,24 W

Izračun moči 392 modulov za mesec januar (31 dni):

Moč 2 = Moč 1 x 31

Moč 2 = 120626,24 W x 31

Moč 2 = 3739413,44 W

Moč 2 = 3739,41344 kW

Sončna elektrarna, ki jo bomo namestili na naš objekt 2, bo s sončnim obsevanjem 1256

W/m2 v mesecu januarju proizvedla 3739,41344 kW električne energije. Izračun je torej

primer za mesec januar.

Spodnja tabela prikazuje izračune za celo leto. Upoštevani so tudi krajši in daljši meseci (30

ali 31 dni). Moč je podana v W.

56

Tabela 7.7: Izkoristek modula za objekt 2

MESEC OBSEVANJE MOČ 1

MODUL/DAN

MOČ 392

MODULOV/DAN

MOČ 392

MODULOV/MESEC

JAN 1256 307,72 120626,24 3739413,44

FEB 2201 539,245 211384,04 6341521,2

MAR 3000 735 288120 8931720

APR 4141 1014,545 397701,64 11931049,2

MAJ 4738 1160,81 455037,52 14106163,12

JUN 5253 1286,985 504498,12 15134943,6

JUL 5607 1373,715 538496,28 16693384,68

AVG 4779 1170,855 458975,16 14228229,96

SEP 3556 871,22 341518,24 10245547,2

OKT 2194 537,53 210711,76 6532064,56

NOV 1201 294,245 115344,04 3460321,2

DEC 953 233,485 91526,12 2837309,72

∑ 38879 9525,355 3733939,16 114181667,9

Vir: Repovţ, lastna raziskava (2015)

Pridobili smo mesečne količine električne energije, ki jih bo proizvedla sončna elektrarna

nameščena na objektu 2. Vrednosti so dokaj visoke, saj so izraţene v W, zato bomo slednje za

vsak mesec pretvorili v kW in izračunali mesečni doprinos.

57

Tabela 7.8: Izkoristek modula za objekt 2

MESEC MESEČNA MOČ (W) MESEČNA MOČ

(KW)

MESEČNI

PROIZVOD (€)

JAN 3739413,44 3739,41344 590,83

FEB 6341521,2 6341,5212 1001,96

MAR 8931720 8931,72 1411,21

APR 11931049,2 11931,0492 1885,11

MAJ 14106163,12 14106,16312 2228,77

JUN 15134943,6 15134,9436 2391,32

JUL 16693384,68 16693,38468 2637,55

AVG 14228229,96 14228,22996 2248,06

SEP 10245547,2 10245,5472 1618,80

OKT 6532064,56 6532,06456 1032,07

NOV 3460321,2 3460,3212 546,73

DEC 2837309,72 2837,30972 448,29

∑ 114181667,9 114181,6679 18040,70

Vir: Repovţ, lastna raziskava (2015)

Skupna moč, ki jo bo na letni ravni proizvedla naša nameščena sončna elektrarna, je

114181,6679 kW. Odkupna cena električne energije je 0,158 €/kWh. Sedaj lahko s preprostim

izračunom pridobimo vrednost v €.

Letni doprinos = proizvedena moč x odkupna cena el. energije

Letni doprinos= 114181,6679 x 0,158 €

Letni doprinos = 18.040,70353 €

58

8 STROŠKI PROJEKTA

8.1 Splošno

Vsakokrat, ko v nekaj investiramo, je zelo pomembno, da predvidimo tudi vse stroške, ki pri

raznih vlaganjih nastanejo. Tukaj ne mislimo le denarja, ki ga v nekaj vloţimo, temveč tudi

tisto, ki nas stane, da projekt zaţivi in obratuje. Pri vsaki dobri ideji potrebujemo začetni

kapital, teţava pa se pojavi, ko mnogi ne računajo na stroške vzdrţevanja ali npr. samega

obratovanja, če slednji tekom dobe vračanja nastanejo.

Pri investicijah v obnovljive vire energije oziroma konkretno sončne elektrarne potrebujemo

dokaj velik začetni kapital. Pridobimo ga lahko s pomočjo kredita, še nekaj časa nazaj pa smo

lahko izkoristili razne subvencije, ki so bile zaradi padanja cen modulov ter posledično niţjih

stroškov investicij ukinjene. Prvi stroški, ki nam torej padejo na misel, so konkreten denar, ki

ga potrebujemo za samo namestitev. Pozitivna lastnost projekta je, da lahko dokaj natančno

opredelimo višino investicije, saj nekih dodatnih in nepredvidljivih odhodkov ni. Ponudba, ko

jo dobimo, je torej cena za same sončne module, podkonstrukcijo, razsmernik, kabel in

namestitev.

Dejstvo, da subvencij za sončne elektrarne ni več, saj se cena modulov niţa, potrjuje podatek,

da so povprečni letni investicijski stroški fotonapetostnih sistemov padli iz šest milijonov

evrov v letu 2008 na kar dva milijona do leta 2011. Materiali, namestitve in vse ostale

malenkosti, ki sodijo k inštalaciji, so se tako pocenili za kar 66 %. Cena samega projekta

lahko izjemno variira, zato je dobro, da si ogledamo še deleţe stroškov v sami investiciji. Pri

postavitvi in ceni same elektrarne naj bi moduli zavzeli pribliţno 55 % same cene,

razsmerniki 13 %, inštalacijski material 15 %, montaţa 10 %, ostalo pa je načrtovanje in

dokumentiranje sistema, ki nam ga izvede projektni vodja oziroma projektno podjetje, ki nam

tudi zagotovi ustrezne elemente fotonapetostnega sistema. Razlika se pojavi le pri precej

večjih projektih, kjer razumljivo moduli predstavljajo večji deleţ in lahko doseţe tudi do 75

% investicije. V sami investicijski fazi pa se lahko pojavijo tudi stroški nakupa prostora ali

najema, vendar v našem primeru to ni potrebno, saj sta nepremičnini v lasti investitorjev

(Lenardič, 2012).

59

Graf 8.1: Deleţi pri investicijskih stroških

Vir: Prirejeno po Lenardič (2012)

Poleg tega osnovnega razmišljanja pa moramo prišteti še ceno vzdrţevanja. Slednja se na letni

ravni giblje nekje okoli maksimalno 1 % same investicije, upoštevajoč inflacijski ter diskontni

faktor. 1 % je torej deleţ, ki ga bomo v našem primeru upoštevali.

Med stroške vzdrţevanja tukaj uvrstimo vse, kar nas tekom ţivljenjskega cikla našega

fotonapetostnega sistema povzroči odhodke za samo nemoteno delovanje in ustvarjanje

električne energije. Stroške je brez samega praktičnega znanja teţko predvideti, zato nam

podatek o višini izjemno koristi. Pojavijo se redna in izredna vzdrţevanja, ki kljub vsemu ne

smejo prekiniti delovanja. Redni stroški so tisti, ki jih lahko brez kakšnih večjih teţav

predvidimo pri samem načrtovanju, zajemajo pa, na primer, periodične vizualne preglede

sistema, kontrolo spojev, pri samostoječih elektrarnah po potrebi košnjo trave…Nenačrtovano

vzdrţevanje, ki se vedno pojavi, pa zajema nepredvidene okvare razsmernikov ali katerihkoli

ostalih elementov, udar strele, mehanske poškodbe modulov zaradi izrednih vremenskih

razmer (veter, toča, sneg…) in podobno. Med stroške vzdrţevanja pa se šteje tudi večji

obdobni pregled, ki ga je potrebno izvajati na 10 let. Podroben pregled razsmernikov in kadar

je potrebna obnova oziroma zamenjava vitalnih delov (stikalni mostiči). Če zamenjava ni

mogoča, pa je potrebno razsmernik zamenjati. V našem primeru imajo polikristalni

55%

13%

15%

7% 10%

Investicijski stroški

Moduli

Razsmerniki

Inštalacijski material

Načrtovanje in dokumentiranje

Montaža

60

moduliobeh kakovosti ţivljenjsko dobo 40 let, kar pomeni, da se bo večji pregled in

morebitna popravila izvajala kar trikrat (Lenardič, 2012).

8.2 Objekt 1

8.2.1 Stroški investicije

Stroški investicije se v našem primeru gibljejo med 15.000 € in 20.000 €. Tukaj se bomo

orientirali na srednjo vrednost, ki predstavlja znesek v višini 17.500 €. Na streho objekta 1

bomo namestili sončno elektrarno v velikost 10 kWp. Potrebujemo module, ki bodo obsegali

60,5 m2. Velikost enega modula je 1649 mm x 991 mm. Površina enega modula torej meri

1,63 m2, kar pomeni, da jih bomo mi namestili 37.

Cena 1 modula PREMIUM: 153,70 €

Cena za 37 modulov PREMIUM: 5.686,90 €

Investicija za objekt 1 nas bo stala 17.500 €. Deleţ modulov predstavlja 5.686,90 €, kar

pomeni, da slednji predstavljajo dobre 32 % celotnega vloţka, ostalo pa nas stane material ter

načrtovanje in priprava dokumentacije.

8.2.2 Stroški vzdrževanja

Stroški vzdrţevanjase pri sončnih elektrarnah gibljejo okrog 1 % osnovne investicije. Po

raziskovanju sem ugotovil, da je deleţ maksimum in da vsekakor odstotek ni nikoli večji, zato

bomo upoštevali omenjeno vrednost. Izračun za letno raven izgleda takole:

Cena investicije: 17.500 €

Stroški vzdrţevanja: 1 %

Cena vzdrţevanja = 1 % x 17.500 €

Cena vzdrţevanja = 175 €

Vzdrţevanje na letni ravni nas torej stane 175 €.

61

8.3 Objekt 2

8.3.1 Stroški investicije

Stroški investicije se v našem primeru gibljejo med 1,0 € do 1,4 € na Wp. Vzeli bomo

povprečno vrednost 1,2 €. Naša sončna elektrarna bo na 700 m2 delovala z močjo 104 kWp.

Investicija torej obsega vrednost 124.800 €. Velikost enega modula je 1649 mm x 991 mm.

Površina enega modula torej meri 1,63 m2, kar pomeni, da jih bomo mi namestili 392.

Cena 1 modula PROJECT: 128,53 €

Cena za 392 modulov PROJECT: 50.383,76 €

Investicija za objekt 2 nas bo stala 124.800 €. Deleţ modulov predstavlja 50383,76 €, kar

pomeni, da slednji predstavljajo dobre 40,4 % celotnega vloţka, ostalo pa nas stane material

ter načrtovanje in priprava dokumentacije. Podatek tudi potrdi našo trditev, da se pri večjih

elektrarnah deleţ stroška modula povečajo lahko tudi do 75 % investicije.

8.3.2 Stroški vzdrževanja

Stroški vzdrţevanja se ne spreminjajo glede na samo velikost in moč sončne elektrarne. Tudi

pri objektu 2 je deleţ slednjih pribliţno 1 %.

Cena investicije: 124.800 €

Stroški vzdrţevanje: 1 %

Cena vzdrţevanja = 1 % x 124.800 €

Cena vzdrţevanja = 1.248 €

Vzdrţevanje na letni ravni nas torej stane 1248 €.

62

9 EKONOMIKA PROJEKTA

Pri samih izračunih donosnosti je zelo pomembno, da slednje opravimo na realen način. Dva

faktorja, ki jih moramo upoštevati, sta diskontna stopnja in inflacijski faktor, da vrednosti

prilagodimo nekemu obdobju. Trenutna veljavna diskontna stopnja za Slovenijo je 7 %

(Ministrstvo za finance).

Inflacijsko stopnjo smo določili glede na povprečje zadnjih petih let. Tako slednja znaša 4,4

% (SURS, 2015).

Slednja podatka nam omogočita, da določimo diskontni in inflacijski faktor, ki nam bosta

prilagodila ceno oziroma vrednost na določeno leto.

Inflacijski faktor določimo na podlagi povprečne vrednosti inflacijske stopnje zadnjih petih

let, ki znaša 4,4 %. Spodaj je prikazan primer izračuna inflacijskega faktorja za leto 2025:

Inflacijski faktor = (1 + 4,4 %)leto izračuna – sedanje leto

Inflacijski faktor (2025) = (1 + 0,044)2025–2015

Inflacijski faktor (2025) = (1,044)10

Inflacijski faktor (2025) = 1,538

Diskontni faktor določimo na podlagi podanih 7 %, ki so veljavni za Republiko Slovenijo.

Spodaj je prikazan primer izračuna diskontnega faktorja za leto 2025:

Diskontni faktor = (1 + 7 %)leto izračuna – sedanje leto

Diskontni faktor (2025) = (1 + 0,07)2025–2015

Diskontni faktor (2025) = (1,07)10

Diskontni faktor (2025) = 1,967

Ţivljenjska doba naših modulov je 40 let, zato moramo za vsako leto v prihodnosti izračunati

oba faktorja, ki nam bosta cene prilagodila trgu. Naši izračuni bodo torej obsegali obdobje od

63

leta 2015 do leta 2055. Predpostavimo, da je to ţivljenjski cikel naše sončne elektrarne

oziroma investicije.

Tabela 9.1: Izračunana diskontni in inflacijski faktor za posamezno leto

LETO INFLACIJSKI FAKTOR DISKONTNI FAKTOR

2015 / /

2016 1,044 1,070

2017 1,090 1,145

2018 1,138 1,225

2019 1,188 1,311

2020 1,240 1,403

2021 1,295 1,501

2022 1,352 1,606

2023 1,411 1,718

2024 1,473 1,838

2025 1,538 1,967

2026 1,606 2,105

2027 1,677 2,252

2028 1,750 2,410

2029 1,827 2,579

2030 1,908 2,759

2031 1,992 2,952

2032 2,079 3,159

2033 2,171 3,380

2034 2,266 3,617

2035 2,366 3,870

2036 2,470 4,141

2037 2,579 4,430

2038 2,692 4,741

2039 2,811 5,072

2040 2,934 5,427

2041 3,063 5,807

2042 3,198 6,214

2043 3,339 6,649

2044 3,486 7,114

64

2045 3,639 7,612

2046 3,799 8,145

2047 3,967 8,715

2048 4,141 9,325

2049 4,323 9,978

2050 4,514 10,677

2051 4,712 11,424

2052 4,919 12,224

2053 5,136 13,079

2054 5,362 13,995

2055 5,598 14,974

Vir: Repovţ, lastna raziskava (2015)

Sedaj ko imamo točno določena oba faktorja za vsako leto, lahko prilagodimo vrednosti.

Prilagodili bomo stroške vzdrţevanja in letni doprinos. To nam bo omogočilo izračun dobička

celotne ţivljenjske dobe delovanja naše sončne elektrarne.

Cena električne energije pa je še eden izmed faktorjev, ki bodo krojili našo donosnost.

Trenutne odkupne cene so iste kot komercialna cena pri elektro distributerjih. Povprečna

vrednost, ki smo jo pridobili na strani Statističnega urada Republike Slovenije, je bila v

drugem četrtletju leta 2015, cena električne energije z vsemi dajatvami 0,158 €. To ceno

bomo upoštevali, saj naj bi ob podpisu pogodbe cena ostala nespremenjena.

9.1 Objekt 1

Spodaj so navedene vrednosti, ki smo jih potrebovali za sam izračun in spadajo med

pomembne.

Cena investicije: 17.500 €

Letna donosnost: 1652,67 €

Letni strošek vzdrţevanja: 175 €

Inflacijska stopnja: 4,4 %

Diskontna stopnja: 7%

65

Na podlagi vseh podatkov smo izračunali vrednosti za 40 let delovanja, ki jih prikazuje

spodnja tabela.

Tabela 9.2: Ekonomsko nihanje investicije v objekt 1

LETO

Inflacijska

stopnja (%)

Diskontna

stopnja (%)

Cena

odkupa

(€/kWh)

Letni

proizvod

elektrike

(€)

Stroški

vzdrţevanja

(€)

Letni

dobiček

(€)

Nihanje

investicije

2015 4,4 7 0,158 1652,67 175 1477,67 -16022,33

2016 4,4 7 0,158 1612,51 170,75 1441,76 -14580,56

2017 4,4 7 0,158 1573,33 166,6 1406,73 -13173,83

2018 4,4 7 0,158 1535,1 162,55 1372,55 -11801,29

2019 4,4 7 0,158 1497,8 158,6 1339,2 -10462,09

2020 4,4 7 0,158 1461,4 154,75 1306,66 -9155,43

2021 4,4 7 0,158 1425,89 150,99 1274,91 -7880,53

2022 4,4 7 0,158 1391,24 147,32 1243,93 -6636,6

2023 4,4 7 0,158 1357,44 143,74 1213,7 -5422,9

2024 4,4 7 0,158 1324,45 140,25 1184,21 -4238,69

2025 4,4 7 0,158 1292,27 136,84 1155,43 -3083,26

2026 4,4 7 0,158 1260,87 133,51 1127,36 -1955,9

2027 4,4 7 0,158 1230,23 130,27 1099,96 -855,94

2028 4,4 7 0,158 1200,34 127,1 1073,24 217,3

2029 4,4 7 0,158 1171,17 124,01 1047,16 1264,45

2030 4,4 7 0,158 1142,71 121 1021,71 2286,17

2031 4,4 7 0,158 1114,95 118,06 996,89 3283,05

2032 4,4 7 0,158 1087,85 115,19 972,66 4255,71

2033 4,4 7 0,158 1061,42 112,39 949,03 5204,74

2034 4,4 7 0,158 1035,63 109,66 925,97 6130,71

2035 4,4 7 0,158 1010,46 107 903,47 7034,17

2036 4,4 7 0,158 985,91 104,4 881,51 7915,69

2037 4,4 7 0,158 961,95 101,86 860,09 8775,78

2038 4,4 7 0,158 938,58 99,39 839,19 9614,97

2039 4,4 7 0,158 915,77 96,97 818,8 10433,78

2040 4,4 7 0,158 893,52 94,61 798,91 11232,68

2041 4,4 7 0,158 871,81 92,32 779,49 12012,17

66

2042 4,4 7 0,158 850,62 90,07 760,55 12772,73

2043 4,4 7 0,158 829,95 87,88 742,07 13514,8

2044 4,4 7 0,158 809,79 85,75 724,04 14238,84

2045 4,4 7 0,158 790,11 83,66 706,45 14945,28

2046 4,4 7 0,158 770,91 81,63 689,28 15634,57

2047 4,4 7 0,158 752,18 79,65 672,53 16307,1

2048 4,4 7 0,158 733,9 77,71 656,19 16963,29

2049 4,4 7 0,158 716,07 75,82 640,24 17603,53

2050 4,4 7 0,158 698,67 73,98 624,69 18228,22

2051 4,4 7 0,158 681,69 72,18 609,51 18837,73

2052 4,4 7 0,158 665,13 70,43 594,7 19432,43

2053 4,4 7 0,158 648,97 68,72 580,25 20012,67

2054 4,4 7 0,158 633,2 67,05 566,15 20578,82

2055 4,4 7 0,158 617,81 65,42 552,39 21131,21

Vir: Repovţ, lastna raziskava (2015)

Po naših izračunih in glede na donosnost sončne elektrarne objekta 1 se točka preloma izvede

leta 2028. Z omenjenim letom se ţe pojavi dobiček v višini 217, 3 €. Naslednjih 27 let nam

sončna elektrarna prinaša dobiček v višini 21.131,21 €. Spodnji graf prikazuje natančno točko

preloma.

67

Graf 9.1: Krivulja dobe vračanja investicije za objekt 1

Vir: Repovţ, lastna raziskava (2015)

Točka preloma oziroma rentabilni prag se v grafu nahaja točno tam, kjer krivulja seka y os

oziroma os, na kateri so podana posamezna leta. Pod y osjo je investicija v negativnem stanju,

nad y osjo pa se nam prične ustvarjati dobiček.

9.2 Objekt 2

Spodaj so navedene vrednosti, ki smo jih potrebovali za sam izračun in spadajo med

pomembne.

Cena investicije: 124.800 €

Letna donosnost: 18.040,70 €

Letni strošek vzdrţevanja: 1.248 €

Inflacijska stopnja: 4,4 %

Diskontna stopnja: 7%

Na podlagi vseh podatkov smo izračunali vrednosti za 40 let delovanja, ki jih prikazuje

spodnja tabela.

-20000

-15000

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000

25000

2010 2020 2030 2040 2050 2060VR

EDN

OST

V €

LETO

EKONOMIKA INVESTICIJE

68

Tabela 9.3: Ekonomsko nihanje investicije v objekt 2

LETO

Inflacijska

stopnja (%)

Diskontna

stopnja

(%)

Cena

odkupa

(€/kWh)

Letni

proizvod

elektrike

(€)

Stroški

vzdrţevanja

(€)

Letni

dobiček

(€)

Nihanje

investicije

2015 4,4 7 0,158 18040,7 1248 16792,7 -108007,3

2016 4,4 7 0,158 17602,33 1217,67 16384,66 -91622,64

2017 4,4 7 0,158 17174,61 1188,09 15986,52 -75636,12

2018 4,4 7 0,158 16757,28 1159,22 15598,07 -60038,05

2019 4,4 7 0,158 16350,1 1131,05 15219,05 -44819

2020 4,4 7 0,158 15952,81 1103,57 14849,24 -29969,76

2021 4,4 7 0,158 15565,17 1076,75 14488,42 -15481,34

2022 4,4 7 0,158 15186,95 1050,59 14136,36 -1344,98

2023 4,4 7 0,158 14817,92 1025,06 13792,86 12447,88

2024 4,4 7 0,158 14457,86 1000,15 13457,71 25905,59

2025 4,4 7 0,158 14106,55 975,85 13130,7 39036,29

2026 4,4 7 0,158 13763,77 952,13 12811,63 51847,92

2027 4,4 7 0,158 13429,32 929 12500,32 64348,25

2028 4,4 7 0,158 13103 906,43 12196,58 76544,83

2029 4,4 7 0,158 12784,61 884,4 11900,21 88445,04

2030 4,4 7 0,158 12473,96 862,91 11611,05 100056,09

2031 4,4 7 0,158 12170,85 841,94 11328,91 111385

2032 4,4 7 0,158 11875,11 821,48 11053,63 122438,63

2033 4,4 7 0,158 11586,56 801,52 10785,04 133223,66

2034 4,4 7 0,158 11305,02 782,05 10522,97 143746,63

2035 4,4 7 0,158 11030,31 763,04 10267,27 154013,90

2036 4,4 7 0,158 10762,29 744,5 10017,79 164031,69

2037 4,4 7 0,158 10500,77 726,41 9774,36 173806,05

2038 4,4 7 0,158 10245,62 708,76 9536,86 183342,91

2039 4,4 7 0,158 9996,66 691,54 9305,12 192648,03

2040 4,4 7 0,158 9753,75 674,73 9079,01 201727,04

2041 4,4 7 0,158 9516,74 658,34 8858,4 210585,44

2042 4,4 7 0,158 9285,49 642,34 8643,15 219228,59

2043 4,4 7 0,158 9059,86 626,73 8433,13 227661,72

2044 4,4 7 0,158 8839,72 611,5 8228,21 235889,94

69

2045 4,4 7 0,158 8624,92 596,65 8028,28 243918,21

2046 4,4 7 0,158 8415,34 582,15 7833,2 251751,41

2047 4,4 7 0,158 8210,86 568 7642,86 259394,26

2048 4,4 7 0,158 8011,34 554,2 7457,14 266851,40

2049 4,4 7 0,158 7816,67 540,73 7275,94 274127,35

2050 4,4 7 0,158 7626,74 527,59 7099,14 281226,49

2051 4,4 7 0,158 7441,41 514,77 6926,64 288153,13

2052 4,4 7 0,158 7260,59 502,27 6758,33 294911,46

2053 4,4 7 0,158 7084,17 490,06 6594,11 301505,56

2054 4,4 7 0,158 6912,03 478,15 6433,88 307939,44

2055 4,4 7 0,158 6744,07 466,53 6277,54 314216,98

Vir: Repovţ, lastna raziskava (2015)

Po naših izračunih in glede na donosnost sončne elektrarne objekta 2se točka preloma izvede

leta 2023. Z omenjenim letom se ţe pojavi dobiček v višini 12.447,88 €. Naslednjih 32 let

nam sončna elektrarna prinaša dobiček v višini 314.216,98 €. Spodnji graf prikazuje natančno

točko preloma.

Graf 9.2: Krivulja dobe vračanja investicije za objekt 2

Vir: Repovţ, lastna raziskava (2015)

-150000

-100000

-50000

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

2010 2020 2030 2040 2050 2060

VR

EDN

OST

V €

LETO

EKONOMIKA INVESTICIJE

70

Točka preloma oziroma rentabilni prag se v grafu nahaja točno tam, kjer krivulja seka y os

oziroma os, na kateri so podana posamezna leta. Pod y osjo je investicija v negativnem stanju,

nad y osjo pa se nam prične ustvarjati dobiček.

10 UGOTOVITVE

Končali smo z našimi teoretičnimi izhodišči ter opravili vse potrebne izračune za investicijo

solarnega sistema dveh različnih velikosti. S pomočjo pridobljenih rezultatov lahko sedaj

odgovorimo na naša postavljena raziskovalna vprašanja ter potrdimo ali ovrţemo zastavljeno

trditev oziroma hipotezo.

10.1 Hipoteza

Hipoteza: Sončna elektrarna je donosna investicija.

Pri obeh objektih oziroma investicijah smo ugotovili, da je ţivljenjska doba modulov tako

dolga, da se investicija povrne ter nam ustvari tudi dobiček. Pri objektu 1 se rentabilni prag

pojavi po trinajstih letih, investicija pa nam v naslednjih 27 letih ustvari dobiček v višini

21.131,21 €. Pri objektu 2 se rentabilni prag pojavi ţe po osmih letih, investicija pa nam v

naslednjih 32 letih ustvari dobiček v višini 31.4216,98 €.Podatki nam torej povedo, da trditev

drţi, zato potrdimo hipotezo.

10.2 Raziskovalna vprašanja

Raziskovalno vprašanje 1: Ali je fotovoltaika veda, ki se bo v prihodnosti razvijala? Po obširnem pregledu literature in dejstev smo ugotovili, da se je fotovoltaika kot veda v

preteklosti z bliskovito hitrostjo razvijala. Ker je Sonce eden izmed tistih virov, ki so

brezplačni, poleg tega pa je neomejen, so cilji za prihodnost zastavljeni v smeri enakega

razvoja ali še hitrejšega. Izkoriščanje obnovljivih virov se bo v prihodnosti še povečalo, Sonce

pa seveda ni izjema. Direktiva EU nam tudi nalaga odgovornost, da do leta 2020 ustvarimo

kar 25 % energije iz obnovljivih virov, kar tudi pomeni, da bo industrija delala na tem, da

71

pridobi boljše izkoristke. Dejstvo, da Slovenije ţe sedaj prehiteva načrtovan razvoj, ter je ţe

leta 2013 dosegla stopnjo postavljenih sončnih elektrarn, ki naj bi jih namestili do leta 2020,

pa pove, da je odgovor na naše raziskovalno vprašanje DA.

Raziskovalno vprašanje 2: Ali je Slovenija primerna za postavitev sončne elektrarne?

Teorija pove, da je povprečno dnevno globalno sevanje v osrednji Sloveniji (Ljubljana) 0.8

kWh/m2 pozimi, do pribliţno 5 kWh/m

2 poleti. Slovenija je površinsko dokaj majhna drţava.

Vrednosti globalnega sevanja se lahko razlikujejo, vendar na tako majhni površini ne za prav

veliko. Kot primer lahko vzamemo sevanje na obalno-kraški ali pa pomurski regiji.

Lokacijsko se nahajata na popolnoma različnih koncih drţave. Za primerjavo bomo vzeli

povprečno dnevno obsevanje za mesec julij, ko je le-to največje na ravno ploskev oziroma

pod kotom 0 °. V kraju Koper slednje znaša 6,1 kWh/m2, v Murski Soboti pa 5,9 kWh/m

2.

Podatek je pomemben zato, ker nam pove, da je odstopanje med najugodnejšo regijo (obalno-

kraška) in regijo iz popolnoma drugega konca drţave izredno majhno. Globalno sončno

sevanje je torej ugodno in primerno za postavitev po celotni Sloveniji. Odgovor na naše

raziskovalno vprašanje je DA.

Raziskovalno vprašanje 3: Ali se ob večjem vložku sredstev doba vračanja manjša?

Na tretje raziskovalno vprašanje pa smo do odgovora prišli s pomočjo naših izračunov.

Namen izračuna za dve različno veliki sončni elektrarni je bil ravno v tem, da ugotovimo,

kako se spreminja doba vračanja. Spodnji graf prikazuje ekonomiko obeh projektov oziroma

dobo vračanja investicije.

72

Graf 10.1: Primerjava rentabilnih pragov med obema investicijama

Vir: Repovţ, lastna raziskava (2015)

Sodeč po grafu, kjer primerjamo rentabilni prag objekta 1 in objekta 2, lahko ugotovimo, da

se ta hitreje pojavi pri objektu 2. Pri objektu 1 je šlo za investicijo v višini 17.500 €, izračunali

pa smo, da se le-ta povrne v trinajstih letih. Pri objektu 2 je investicija obsegala sredstva v

višini 124.800 €, vloţek pa se nam povrne ţe v osmih letih. Torej je doba vračanja krajša pri

objektu 2 oziroma višji investiciji. Na naše raziskovalno vprašanje odgovorimo z DA.

10.3Ključne ugotovitve

Ugotovili smo, da smo pravilno domnevali našo hipotezo in raziskovalna vprašanja. Slednje

je rezultat dobrega poznavanja področja fotovoltaike. Da je sončna elektrarna donosna

investicija, smo pričakovali, saj literatura pove, da je Slovenija primerna lokacija za samo

postavitev in da so odkupne cene ugodne. Ob podpisu pogodbe določimo ceno za daljše

obdobje, ker izniči tveganje same naloţbe. Kot povsod drugje je seveda z vidika ekonomije

jasno, da se prag rentabilnosti pribliţa, če povečamo sredstva v investicijo. Večji solarni

sistem pomeni večji proizvod električne energije ter posledično tudi več sredstev.

Fotovoltaika je veda, ki se bo v prihodnosti razvijala še hitreje kot do sedaj. Med

raziskovanjem raznih člankov, intervjujev vodilnih moţ podjetij na slednjem področju lahko

-150000

-100000

-50000

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

2010 2020 2030 2040 2050 2060

VR

EDN

OST

V €

LETO

OBJEKT 1

OBJEKT 2

73

razberemo, da direktiva EU narekuje bliskovit razvoj, saj je v skupnem interesu vseh izraba

obnovljivih virov energije.

10.4 Omejitve raziskave

Omejitve raziskave pa so prisotne tudi pri sami investiciji v sončno elektrarno. Naši rezultati

so ugodni, saj projekt dolgoročno prinaša dobiček, na slednjega pa bi lahko vplivali naslednji

dejavniki. Cena električne energije je praktično najpomembnejši faktor, ki se ob podpisu

pogodbe določi. Zadeva, na katero moramo biti pozorni, je, da določimo fiksno odkupno

ceno, ki se v našem ţivljenjskem ciklusu ne spremeni. Pozornost posvetimo tudi izbiri

modulov ter materialov, ki nam prinesejo ugodne izkoristke in imajo primerno odpornost na

vremenske razmere naših objektov. Vsak izmed omenjenih mejnikov naše investicije je zelo

pomemben, saj je ključni element ţivljenjskega ciklusa.

Pomembno je, da razmišljamo tudi o stroških, ki nastanejo ob samem zaključku delovanja

solarnega sistema. Polikristalni silicij je okolju škodljiv material, zato lahko upoštevamo, da

se bodo pojavili tudi stroški odlaganja odpadkov, ki pa trenutno še niso določeni, saj je obseg

zaključenih projektov praktično ničen. Vsi ti dejavniki vplivajo na variacijo našega dobička.

11 ZAKLJUČEK

Med izdelavo diplomske naloge smo raziskali, primerjali in povzeli mnogo pomembnih in

koristnih informacij, ki so nam vrnile zanimive rezultate. Druţbena ozaveščenost in

odgovornost nas v veliki meri vzpodbuja v izrabo obnovljivih virov energije. Slednji bi lahko

bili precej bolj izkoriščeni, če nebi trenutni trg in ekonomsko stanje ljudi pripeljal do ţivljenja

iz danes na jutri. Prihrankov ni, zato se le malo ljudi odloča za investicije. Sonce je eden

izmed najmočnejših, trajnih in kot je ţe večkrat poudarjeno brezplačnih virov energije. Na

zemljo pošlje ogromno količino sončnega sevanja, ki ga premalo izrabljamo. Odločitev, da

bomo tekom naloge obravnavali dva različna objekta, se mi je zdela zelo smiselna. Objekt 1

zahteva nekakšen dostopen vloţek, 17.500 €, na leto pa proizvede 10.459 kWh električne

energije. Povprečno slovensko gospodinjstvo porabi 3.872 kWh, kar pomeni, da nam ostane

kar 63 % energije, kar v denarju pomeni 1.040,7 €. Zlahka bi tako oskrbovali samega sebe,

74

kar pomeni brezplačno elektriko, zraven pa bi lahko še nekaj zasluţili. Pri objektu 2 so zaradi

skoraj 11 x večjega fotovoltaičnega sistema številke precej večje. Vloţek 124.800 € si lahko

privošči le neko večje podjetje, ki mu je mar za zeleno razmišljanje. Podjetje, ki smo ga

obravnavali, ima velik proizvodni objekt, na mesečni ravni pa porabi kar slabih 2.000 kWh

energije oziroma za delovanje mesečno odšteje pribliţno 300 €. Slednji denar in še denar, ki

podjetje stane za enega zaposlenega, bi namenili za kredit in sredstva bi bila povrnjena v

okvirno sedmih letih. Torej vse je mogoče, če nam kaj pomeni tovrstno udejstvovanje in

delovanje.

Zanimivost, ki se je pri raziskovanju pojavila, je, da smo potrdili hipotezo in z da odgovorili

na vsa raziskovalna vprašanja. Slednje pomeni, da smo zelo dobro predvideli ekonomsko plat

projekta ter da imamo tudi neko znanje o teoretičnih izhodiščih, ki so pogoj za postavitev

sončne elektrarne (lokacija, količina sončnega obsevanja…).

Investicije v tovrstno energijo so smiselne in varne, pazljivost je potrebna le pri določanju

odkupne cene, saj se slednja zelo hitro spreminja in je tudi najpomembnejši dejavnik naše

investicij.

75

12 VIRI

1. AirPollution (2015) AirPollution. Dostopno prek:

http://home.earthlink.net/~timster/id11.html(10. 5. 2015).

2. ARSO (2010) Poraba električne energije v gospodinjstvih. Dostopno prek:

http://kazalci.arso.gov.si/?data=indicator&ind_id=351 (3. 4. 2015).

3. AutomoStory (2015) First Solar Car. Dostopno prek:

http://www.automostory.com/first-solar-car.htm (10. 5. 2015).

4. AVINC (2015) Centurion. Dostopno prek: https://www.avinc.com/uas/adc/centurion/

(15. 5. 2015).

5. BABUDER, MAKS in URBANČIČ, ANDREJA (2009) Obnovljivi viri energije

(OVE) v Sloveniji. Celje: FIT media d.o.o.

6. BecquerelPrize (2015) Aboutthe Alexandre EdmondBecquerelPrize. Dostopno prek:

http://www.becquerel-prize.org/cms/about-the-becquerel-prize.html (6. 5. 2015).

7. Bell laboratories (2015) About Bell Laboratories. Dostopno prek:

http://www.belllabs.com/about-bell-laboratories (15.4.2015).

8. CHEYNEY TOM (2014) Solar Curator (2014)A tribute to solar PV pioneer Bill

Yerkes, 1935-2014.Dostopno prek:

http://www.solarcurator.com/2014/02/12/tribute-solar-pv-pioneer-bill-yerkes-1935-

2014/ (14 .5 .2015).

9. Delo (2015) Različni viri pridobivanja energije v Sloveniji. Dostopno prek:

http://www.delo.si/assets/media/other/20110428/0422__UcinkovitaRabaEnergije.pdf(

8.4.2015).

10. Energap (2015) Energija sonca. Dostopno prek: http://www.energap.si/?viewPage=43

(5. 3. 2015).

11. Energija sonca (2015) Nepovratna sredstva. Dostopno prek:

http://www.energijasonca.si/index.php?page=nepovratna-sredstva (23. 6. 2015).

12. ENVCO (2015) Albedometer – GlobalandReflectedradiation. Dostopno prek:

http://envcoglobal.com/catalog/weather/weather-monitoring-sensors/analog-weather-

sensors/analog-solar-radiation-sensors-9 (8.3.2015).

13. FON, BILJANA in PODBORŠEK, MAJDA (2005) Obnovljivi viri energije.

Ljubljana: Tiskarna Drţavnega zbora Republike Slovenije.

14. GEOPROSTOR. Dostopno prek: https://www.geoprostor.net/(10. 9. 2015).

15. ICJT (2015) Jedrske elektrarne po svetu. Dostopno prek:

http://www.icjt.org/jedrska-tehnologija/je-po-svetu/ (9. 4. 2015).

16. KASTELEC, DAMIJANA in RAKOVEC, JOŢE in ZAKŠEK, KLEMEN (2007)

Sončna energija v Sloveniji. Ljubljana: Zaloţba ZRC.

17. Kibla (2015) Sončna energija. Dostopno prek:

http://kid.kibla.org/~gverila/vegansvet/predal/soncna_energija.htm (4. 3. 2015)

18. KLOBUČAR, JAKA (2012) Izkoriščanje energije sonca. Dostopno prek:

http://www-f9.ijs.si/~krizan/sola/seminar/1112/klobucar.pdf (5. 3. 2015).

19. LENARDIČ, DENIS (2012) Fotonapetostni sistemi. Ljubljana: Agencija POTI d.o.o.

20. MEDVED, SAŠO (1993) Solarni inženiring. Ljubljana: Fakulteta za strojništvo

Ljubljana.

21. MEDVED, SAŠO in NOVAK, PETER (2000) Varstvo okolja in obnovljivi viri

energije. Ljubljana: Fakulteta za strojništvo Ljubljana.

76

77

22. Ministrstvo za okolje in prostor (2015) Kazalci okolja v Sloveniji. Dostopno prek:

http://kazalci.arso.gov.si/?data=group&group_id=12 (5. 4. 2015).

23. Ministrstvo za finance (2015) Investicijska dokumentacija. Dostopno prek:

http://www.mf.gov.si/fileadmin/mf.gov.si/pageuploads/Prora%C4%8Dun/Na%C4%8

Drt_razvojnih_programov/investicijska_dokumentacija_za_obcine.pdf(13.9.2015).

24. MY GEO POSITION. Dostopno prek: http://si.mygeoposition.com/ (12. 9. 2015).

25. PAVLIN, CVETO (2012) Delo. Do leta 2050 vsa elektrika iz sončnih elektrarn?.

Dostopno prek:

http://www.delo.si/gospodarstvo/posel-in-denar/do-leta-2050-vsa-elektrika-iz-

soncnih-elektrarn.html (20. 5. 2015).

26. Ponting mostovi (2015) Most čez HE Blanca. Dostopno prek:

http://www.ponting.si/sl/objekti/mostovi-in-viadukti/most-cez-he-blanca#confirm

(13. 4. 2015).

27. Potencial obnovljivih virov eneregije v Sloveniji (2015) Slovenija in sončna energija.

Dostopno prek:

https://sites.google.com/site/obnovljivsi/slovenija-in-soncna-energija (5. 3. 2015).

28. PV portal (2015) Moduli. Dostopno prek:http://pv.fe.uni-lj.si/Moduli.aspx

(15.4.2015).

29. PV portal (2015) Pregled fotovoltaičnega trga v Sloveniji. Dostopno prek:

http://pv.fe.uni-lj.si/files/Pregled_fotovoltaicnega_trga_v_Sloveniji_2013.pdf

(3.6.2015a).

30. PV portal (2015) Sončno obsevanje v Sloveniji. Dostopno prek.

http://pv.fe.uni-lj.si/ObsSLO.aspx (5. 4. 2015b).

31. PV portal (2015) Sončno sevanje in obsevanje. Dostopno prek:

http://pv.fe.uni-lj.si/Obsevanje.aspx (5. 4. 2015c).

32. PV portal (2015) Sončne celice. Dostopno prek:http://pv.fe.uni-lj.si/Celice.aspx

(15.4.2015d).

33. PVRESOURCES (2015) Historicaloverwiev. Dostopno prek:

http://www.pvresources.com/Introduction/Historicaloverview (14. 5. 2015).

34. SCHITTICH, CHRISTIAN (2003) Solar architecture.Munchen: Editiondetail.

35. SOLAR SYSTEMS (2014) Flexible Solar Panels – How do theyCompare.

Dostopno prek:http://solar.upstime.com/flexible-solar-panels/ (6.5.2015).

36. SONČNE ELEKTRARNE (2012) Sestavni deli sončne elektrarne. Dostopno prek:

http://www.soncnaelektrarna.net/tag/soncne-celice/ (15.4.2015).

37. SŠGZ (2010) Novice: November 2010 Savinjsko-šaleška gospodarska zbornica

ponovno izreka polno podporo izvedbi projekta Blok 6 Termoelektrarne Šoštanj.

Dostopno prek: http://www.ssgz.si/aktualno/novice?id=84 (9. 4. 2015).

38. STREŠNIKI GOLOB. Dostopno prek: http://www.stresniki-golob.si/(3. 6. 2015).

39. SUNTECH (2015) Products. Dostopno prek:

http://www.suntech-power.com/menu/monocrystalline.html (15.4.2015).

40. SURS (2011) Cene energentov, Slovenija, 1. Polletje 2011. Dostopno prek:

http://www.stat.si/StatWeb/glavnanavigacija/podatki/prikazistaronovico?IdNovice=41

51 (3. 4. 2015).

41. SURS (2015) Preračun inflacije. Dostopno prek:

http://www.stat.si/statweb/glavnanavigacija/interaktivno/preracuni/prera%C4%8Dun-

inflacije (12. 9. 2015a).

42. Svet (2015) Viri energije za oskrbo Slovenije. Dostopno prek:

http://www.esvet.si/energetska-oskrba-slovenije/oskrba-z-energijo-danes (8. 4. 2015).

78

79

43. Wikipedia (2015) Piranometer. Dostopno prek:

https://ms.wikipedia.org/wiki/Piranometer (8. 3. 2015).

44. Wikipedia (2015) Pyrgeometer. Dostopno prek:

https://en.wikipedia.org/wiki/Pyrgeometer (8. 3. 2015a).

45. Wikipedia (2015) Pyrheilometer. Dostopno prek:

https://en.wikipedia.org/wiki/Pyrheliometer(8. 3. 2015b).

46. Wikipedia (2015) Sončna celica. Dostopno prek:

http://sl.wikipedia.org/wiki/Son%C4%8Dna_celica#mediaviewer/File:Solar_cell.png

(13.4.2015c).

47. Wikipedia (2015) EdmondBecquerel. Dostopno prek:

https://en.wikipedia.org/wiki/Edmond_Becquerel (15.4.2015d).

48. Wikipedia (2015) Elektrarna. Dostopno prek: https://sl.wikipedia.org/wiki/Elektrarna

(3.6.2015e).

49. Wikipedia (2015) Hidroelektrarna. Dostopno prek:

https://sl.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrarna (9.4.2015f).

50. Wikipedia (2015) Jedrska elektrarna. Dostopno prek:

https://sl.wikipedia.org/wiki/Jedrska_elektrarna (8.4.2015g).

51. Wikipedia (2015) Termoelektrarna. Dostopno prek:

https://sl.wikipedia.org/wiki/Termoelektrarna (9. 4. 2015).

80

PRILOGE

Priloga 1: Polikristalni silicijev modul znamke PREMIUM podjetja Bisolza sončno

elektrarno objekta 1.

Priloga 2: Polikristalni silicijev modul znamke PROJECT podjetja Bisol za sončno elektrarno

objekta 2.

Priloga 3: Ponudba za sončno elektrarno objekta 1.

Priloga 4: Ponudba za sončno elektrarno objekta 2.

Priloga 1:Polikristalni silicijev modul znamke PREMIUM podjetja Bisol za sončno

elektrarno objekta 1.

Priloga 2:Polikristalni silicijev modul znamke PROJECT podjetja Bisol za sončno elektrarno

objekta 2.

Priloga 3: Ponudba za sončno elektrarno objekta 1.

Priloga 4: Ponudba za sončno elektrarno objekta 2.