За особеностите на слънчевата енергия 08.11 | 14:38

Що е това слънчева енергия и какви са възможностите ѝ за развитие у нас? По тази и други теми разговаряме с ръководителя на Централната лаборатория по слънчева енергия и нови енергийни източници (ЦЛ СЕНЕИ)  към БАН доц. Петко Витанов.

Доц. Витанов, разкажете ни малко за вашата лаборатория и в какво се изразява вашата дейност?

- Централната лаборатория по слънчева енергия и нови енергийни източници (ЦЛ СЕНЕИ) е едно малко научно звено със състав от 30 души. Поддържаме го малко, за да бъде гъвкаво. Основната ни дейност са научните и научно-приложните изследвания в областта на слънчевата енергия.

Допреди 10 години със слънчевите технологии се занимаваха главно ентусиасти, еколози и др. Постепенно нещата се развиха в друга плоскост и въпросът за използването на възобновяеми енергийни източници, от който най-големият дял е на слънчевата енергия, излезе на преден план.

Каква реално е ролята на слънчевата енергия в съвременния свят?

- Реално погледнато слънчевата енергия е първоизточникът на почти всички енергийни източници на Земята. Това се отнася дори и за фосилните горива, които са възникнали в резултат от фотосинтезата, извършвана от древни растения. Вятърната и водната енергия също са производни на енергийни източници на слънчевата енергия. Без слънчевото греене не би имало кръговрат на въздуха и на водата. Изключение правят урана и геотермалната енергия.

Пряката енергия на слънчева светлина, която попада всяка секунда върху земната повърхност е огромна, тъй като тя облива цялото земно кълбо. На практика тази енергия е неизчерпаема, но в същото време е и ограничена, което е голямият ѝ недостатък. Каквото и да се направи, максималната енерия, която попада за една секунда върху един квадратен метър, е 1000 вата и то за слънчеви дни в часовете между 11:30 и 14:00 ч.

Какви са предимствата на този тип енергия?

- Слънчевата енергия има две основни предимства. На първо място тя е по-прогнозируема и не се влияе толкова от случайни атмосферни фактори, като например вятърната енергия. Освен това фотоволтаичните системи пасивно преобразуват светлината и не изискват постоянна поддръжка. Това ги прави по-удобни за управление и за включване в общия енергиен баланс на страната.

На второ място слънчевата енергия позволява децентрализирано производство. Представете си ситуация, в която всяка еднофамилна къща разполага със слънчеви модули с мощност между 5 и 10 киловата. Произведената от тях енергията от тях се "инжектира" в мрежата за ниско напрежение. В този случай самото децентрализирано производство избягва претоварванията на мрежата, тъй като няма нужда от пренасяне на мощност, която трябва да се преразпределя.

Страната, която за първи път въведе масовото използване на слънчевата енергия от централи с малки мощности и така използва максимално предимствата на децентрализираното производство на електрическа енергия, е Германия. Така беше избегнат испанският модел, при който се отиде към създаване на големи слънчеви централи. Te много бързо претовариха разпределителната мрежата, което направи невъзможно бъдещото присъединяване на големи централи с мощност над 10-20 мегавата.

За успеха на германския модел говори и статистиката според, която само за месеците юли и август 2011 г. в страната са инсталирани фотоволтаични системи с мощност над един гигават (GW).

Кои са недостатъците на слънчевата енергия?

- Макар че имат много предимства, тези технологии не могат да бъдат пълна алтернатива на останалите енергоизточници, най-малкото защото са неизползваеми в тъмната половина на деня. Затова се обмислят различни възможности слънчевата енергия да бъде акумулирана или транспортирана. В Западна Сахара например съществуват планове за изграждането на слънчева централа с мощност 400 мегавата, чиято енергия впоследствие да достига до Европа.

Друг вариант предвижда използването на различните часови пояси – така централите, намиращи се в светлата част на деня ще могат да захранват градовете и предприятията, в които вече е тъмно.

Съществува и трета много перспективна възможност – слънчевата енергия да се преобразува във водород, който се очертава като горивото на бъдещето.

Съществуват ли вече подобни водородни инсталации?

- Да. В Дания вече е създаден демонстрационен проект в затворено селище. То използва енергията от вятъра и я преобразува във водород, от който в последствие се добива електричество. При този подход вместо вятърна енергия може да се използва и слънчева енергия. Една американска фирма вече предлага на клиентите си инсталации от пет киловата, които произвеждат водород, служещ за захранването на горивни клетки през нощта. Нейната на цена е около 20 хиляди евро.

Възможен ли е в България моделът на Google за схема, позволяваща на домакинствата да закупят собствени слънчеви инсталации на кредит и после да ги изплащат чрез сметките си за ток?

- Да възможна е, и ние вече сме я предлагали. Това е така нареченият ESCO модел. Пред него не съществуват технологични трудности да се реализира навсякъде по света, включително и в България. Единственият проблем у нас е, че никой не желае да направи дългосрочни инвестиции в подобни лизингови схеми. Инвеститорите търсят печалби в по-кратки срокове.

Кои са най-популярните митове относно слънчевата енергия, които битуват в обществото?

- Често съм чувал от хора, които претендират да са ерудирани е, че фотоволтаичната технология била вредна и че основният материал на фотоволтаичните модули – силицият, е бил токсичен. Силицият е абсолютно безвреден материал. Има разбира се материали като кадмиев телурид и кадмиев сулфид, които са опасни, но те не са масово разпространени. Освен това фирмите, които работят на базата на тези материали, поемат ангажимента след края на експлоатационния срок на съоръженията да ги приберат и рециклират.

Друг мит е, че са цената на електричеството от фотоволтаичните технологии е висока. Това не е точно така, тъй като цената на този тип електричество започна сериозно да намалява. С развитието на масовото производство през последните пет години, цената на фотоволтаичните модули спадна от 4 евро до под едно евро за един ват. От друга страна цената на електрическата енергия от конвенционалните източници продължава да нараства.

Какво е отношението на българските компании към слънчевата енергия?

- Работим добре с българските фирми. По-голям е интересът от страна на предприемачите, които искат да построят слънчеви централи. Те се обръщат към нас за консултации, тестване на използваните от тях слънчеви съоръжения, проектиране на инсталации и т.н.

За съжаление в България не съществува корпоративна наука. Тук няма големите корпорации, които могат да си позволят да заделят част от печалбите си за иновации и изследвания. Фирмите масово нямат интерес да рискуват с инвестиции в разработката на нови технологии или високотехнологични производства . Тези изследвания са рискови, тъй като са иновативни и може да се окажат пазарно нерентабилни.

Защо България трябва да инвестира в подобни ''луксозни'' дейности като научни изследвания?

- Наистина някои казват – за какво сте ни? Истината е, че ако нас ни нямаше, щяха да дойдат да ни консултират различни чуждестранни специалисти. На тях правителството и бизнесът ще трябва да плащат в пъти повече за създаването на проекти и за консултантски дейности, отколкото сега плащат за нашите услуги.

Затова всяка развита страна трябва да поддържа един контингент от експерти-консултанти в различни области на науката и технологиите и това са учените. В противен случай поемаме по т.нар. африкански модел, в който страните канят и плащат на чужди консултанти. За да бъде едно съвременно общество креативно, то трябва да бъде ерудирано.

Кой е успешният модел за развитие на страната ни?

- Когато имате предимно малки и средни предприятия държавата е тази, която трябва да поощрява и компенсира рисковия фактор в научните изследвания и иновации с програми за повишаване на конкурентоспособността. Подобна политика е характерна не само за малките държави, но и за гиганти като САЩ и Китай. В Китай огромни компании получават безлихвени кредити или помощи от държавата, които да вложат в наука.

При сегашната ситуация как мотивирате младите хора, който искат да се занимават с наука, да дойдат при вас?

- При нас имаме млади хора, които искат да се занимават с наука. Успяваме да ги мотивираме по различни начини – с работа по европейски проекти , с допълнително заплащане по договори и др. Единственият проблем е, че основното заплащането, което можем да им предложим в БАН е по-ниско.

Когато говорим за млади хора, за съжаление тенденцията е все по-малко от тях се насочват към природните и техническите науки след завършване на средното си образование. От друга стана независимо, че днес имат големи възможности за достъп до информация, младите хора масово остават с доста ограничени знания. На мнозина тях вече им липсват основни познания дори след завършване на техническа или природна специалност.