Obnovljivi izvori energije – Tržište sunčanih kolektora

Sunčeva energija je svugdje dostupan izvor koji se može koristiti izravno za grijanje i rasvjetu zgrada, grijanje potrošne tople vode i vode u bazenima ili za izravnu proizvodnju električne energije.

Četvorni metar sunčanih ćelija može proizvesti oko 100 W električne energije. Jedan četvorni metar sunčanih kolektora može proizvesti oko 700 W topline za grijanje tople vode ili prostora. Jedan četvorni metar kvalitetnog prozora može zgradi osigurati oko 600 W topline za grijanje zgrade. Isti četvorni metar prozora može osigurati rasvjetu kvalitetniju od umjetnih rasvjetnih tijela nadomještajući oko 100 W električne energije za rasvjetu.
Primjena Sunčeve energije za proizvodnju topline u sunčanim kolektorima jedna je od isplativijih primjena ovog obnovljivog izvora energije. Učinkovitost pretvorbe Sunčeve energije u sunčanim kolektorima dostiže i do 80%, no učinkovitost pretvorbe na razini sustava, naročito na godišnjoj razini, može biti znatno manja.
Primjenom sunčanih kolektora za proizvodnju tople vode ostvaruje se značajna ušteda u utrošku goriva ili električne energije, smanjuje onečišćenje zraka, smanjuje ispuštanje ugljičnog dioksida u atmosferu, smanjuje se ovisnost o uvozu fosilnih goriva, smanjuju se troškovi i opasnosti vezani uz prijevoz fosilnih goriva, stvaraju se lokalna radna mjesta i omogućava veća predvidljivost troškova grijanja.
U slučaju da se topla voda priprema u električnim bojlerima, primjenom sunčanih kolektora rasterećuje se elektroenergetska mreža i pridonosi odgađanju ili otklanjanju potrebe izgradnje novih proizvodnih, prijenosnih i distribucijskih elektroenergetskih kapaciteta.
Međutim, nedostatak primjene sunčanih kolektora je njihova relativno visoka cijena. Sunce jest besplatno, ali njegovo korištenje nije. Za razliku od električnih bojlera s relativno niskom investicijom i visokim troškovima pogona, sunčani sustavi imaju relativno visoke investicijske troškove, a vrlo male troškove pogona i održavanja.

Nadalje, ekonomska analiza preferira pozitivne financijske tokove danas, a relativno visoke diskontne stope penaliziraju uštede goriva i električne energije u budućnosti tijekom radnog vijeka sunčanog sustava. Iskustva većine zemalja su pokazala da značajnije povećanje primjene Sunčeve energije za proizvodnju topline nije izgledno bez poticaja države.

Europsko tržište sunčanih kolektora

U 2004. godini tržište se oporavilo od značajnog pada prouzročenog problemima s poticajima u Njemačkoj 2002. godine. Isporučeno je 1,56 milijuna četvornih metara (1.089 MWt) što predstavlja rast od 12% (slika 1) u odnosu na prethodnu godinu [1]. Na kraju 2004. godine u funkciji je 9.525 MWt sunčanih kolektora koji su proizveli oko 8.164 MWh obnovljive energije. Tržište samo četiri zemlje Njemačke, Austrije, Španjolske i Grčke predstavlja 78% ukupnog europskog tržišta
Njemačko tržište je vodeće u Europi s gotovo 50% udjela u ukupnom europskom tržištu sunčanih kolektora. U Njemačkoj je 2002. zabilježen pad od 40% prouzročen u prvom redu smanjenjem poticaja u ožujku i lipnju 2001. godine, a prema nekim izvorima i promjenom valute u euro i rastu ekonomske nesigurnosti zbog usporavanja njemačke ekonomije.

Poticaji su početkom 2003. godine povećani i njemačko tržište se oporavilo i u 2003. godini poraslo za 39% na 720.000 m2 (504 MWt), a u 2004. za 4% na 750.000 m2 (525 MWt) ugrađenih sunčanih kolektora godišnje. Njemačka industrija proizvede 66% ugrađenih ravnih kolektora, a najveći proizvođači su Viessmann, Buderus, Wagner, Sonnenkraft i Schuco [2]. Ostatak kolektora se uvozi. Tipičan njemački sustav ima između 4 i 6 m2 i spremnik od 300 l [3].
Grčka je druga zemlja u Europi po površini ugrađenih kolektora uz značajan rast od 34% u 2004. godini, odnosno 215.000 m2 (152 MWt). Grčko tržište se počelo razvijati prije tridesetak godina kada su sunčani kolektori polako počeli istiskivati električne bojlere.

Međutim, najveći utjecaj na uspjeh sunčane topline u Grčkoj je mogućnost primjene značajno jeftinijih termosifonskih sustava pogodnih za ugradnju na ravne krovove, najčešći oblik krova u Grčkoj. Većina sustava je namijenjena pripremi potrošne tople vode za privatne vlasnike (99%) uz vrlo malo sustava u hotelskoj industriji. Prosječan sustav ima 2,4 m2 i spremnik od 150 l. Većinu ugrađenih sustava proizvede domaća industrija uz mali uvoz iz Izraela[3]. Nastavak sličnog rasta se previđa i za 2005. godinu [2].
U 2004. godini u Austriji je ugrađeno 182.594 m2 kolektora (127.816 MWt) što je povećanje od 9% u odnosu na prethodnu godinu. Austrija je iza Grčke u površini kolektora, ali je sustiže u pogledu kolektorske površine po stanovniku, u obje zemlje 255 m2 (179 KWt) na tisuću stanovnika.

Za 2005. godinu predviđa se ugradnja oko 200.000 m2 (140 MWt). Sunčani sustavi u Austriji sve se više koriste i za zagrijavanje prostora, tako da je od 1998. godine pola novih instalacija predviđeno za zagrijavane potrošne tople vode i prostora (kombinirani sustavi). Tipičan sustav opskrbljuje toplom vodom četiri osobe, a zbog nepovoljnijih klimatskih uvjeta ima površinu od 6 do 8 m2 i spremnik od 300 do 400 l[3].
Španjolsko tržište sunčanih kolektora karakterizira značajan rast od 1999. godine uz prosječan godišnji rast od preko 30%. U 2004. godini ugrađeno je 90.000 m2 (63 MWt) novih kolektora. Za 2005. godinu se predviđa još značajniji rast na 150.000 m2 zbog snažne podrške lokalnih zajednica ugradnji sunčanih sustava.

Već 40 općina uvjetuje dobivanje građevinske dozvole ugradnjom sunčanih sustava. Barcelona je prva uvela takvu obvezu. Svaka novogradnja s više od 22 stana mora koristiti Sunčevu energiju za pripremu potrošne tople vode ako je dnevna potrebna količina tople vode veća od 2.500 l pri 45°C[1].
Ostatak svijeta

Podaci o broju ugrađenih sunčanih kolektora u Europskoj uniji mogu izgledati vrlo impresivno, ali EU predstavlja samo oko 9% svjetskog tržišta. Kina s godišnjom proizvodnjom od oko 10 milijuna m2 (7 GWt) dominira tržištem zahvaljujući niskim troškovima proizvodnje kolektora i sustava i niskim troškovima rada za ugradnju.
Većina sustava ugrađena je u obiteljskim kućama (75%), ali je i značajan broj društvenih objekata (20%). Oko 5% sustava ugrađeno je za potrebe industrije. Ako usporedimo površinu kolektora ugrađenu u 2003. godini [2] na tisuću stanovnika, Izrael s 52,3 m2 je daleko ispred Austrije (20,5 m2), Grčke (15,1 m2), Njemačke (9,1 m2), Australije (8,5 m2) i Kine (7,4 m2).
Projekcije za budućnost

Organizacija EREC [4] predviđa porast europskog tržišta sunčanih kolektora za 23% godišnje do 2020. godine kada da bi Europa imala u pogonu preko 200 milijuna m2 sunčanih kolektora. Svjetsko tržište sunčanih kolektora rast će oko 16% godišnje do 2010. godine kada tržište dolazi u lagano zasićenje. Nakon 2030. rast je nešto niži, oko 10%.
Izvor: Masmedia d.o.o. www.masmedia.hr