Tendințe globale în dezvoltarea tehnologiilor fotovoltaice

Civilizația umană este în mod permanent în căutarea modalităților de valorificare a noi surse de energie. Un timp îndelungat, omenirea a folosit drept sursă de energie arderea lemnului. Ulterior s-a trecut la folosirea energiei obținute din arderea cărbunelui. În secolele al XIX-lea și al XX-lea au fost pe larg folosite produsele petroliere și gazele naturale pentru producerea de energie. Toate sursele de energie menționate sunt neregenerabile. Adică, ele se diminuează odată ce sunt consumate. Complementar, arderea combustibililor are puternice efecte poluante, ce au impact negativ asupra mediului și conduc la schimbări climatice alarmante. Pentru a evita vulnerabilitățile menționate, la sfârșitul secolului al XX-lea și începutul secolului al XXI-lea a început să se acorde o atenție tot mai sporită surselor regenerabile de energie, în special, surselor de conversie a energiei solare. În acest context inovator se pot menționa următoarele tendințe globale în valorificarea energiei solare.

Tendința 1: Diminuarea ponderii folosirii combustibililor fosili în producerea energiei și mărirea ponderii energiei provenite din conversia energiei solare

Astfel, conform Bloomberg New Energy Finance, dacă în 2012, pe plan global, la o capacitate a instalațiilor de producere a energiei de 5.584 GW, 65% din energie provenea din combustibili fosili și numai 2% din surse de conversie a energiei solare, atunci în 2040 se preconizează, la o capacitate de 14.214 GW (de 2,5 ori mai mare ca în 2012) o diminuare a ponderii energiei provenite din combustibili fosili până la 36% și o creștere a ponderii energiei provenite din conversia energiei solare de până la 26%.

Tendința 2: Creșterea progresivă a capacităților instalațiilor de conversie electrică a energiei solare (PV)

Dacă în 2018 capacitatea globală a instalațiilor de conversie electrică era de 480 GW, în 2030 ea va ajunge la valoarea de 2.840 GW, iar în 2050 – la valoarea de 8.519 GW.

De asemenea, în fiecare an, pe plan global, are loc o creștere a numărului de instalații de conversie electrică a energiei solare.

Tendința 3: Statele moderne sunt tot mai preocupate de sporirea ponderii energiei provenite din conversia electrică a energiei solare

Astfel, în 2023 piața globală a instalațiilor fotovoltaice a avut o capacitate de peste 2,5 ori mai mare comparativ cu 2018. Cele mai avansate state în valorificarea sistemelor de conversie electrică a energiei solare vor fi: China, SUA, India, Japonia, Germania, Australia, Italia, Spania, Coreea de Sud, Franța.

Și în Republica Moldova se constată o tendință ascendentă de folosire a instalațiilor fotovoltaice în scopul diversificării surselor de energie și al diminuării dependenței de importul energiei electrice.

Astfel, dacă în 2014 în republică erau instalații fotovoltaice cu o capacitate de aproximativ 1 MW, în 2023 avem deja instalații ce generează o capacitate de circa 90 MW. Deci a avut loc o creștere de aproximativ 90 de ori a capacităților instalațiilor fotovoltaice de a genera energie electrică. Aceste tendințe de creștere a ponderii energiei provenite din instalații fotovoltaice se vor menține și în continuare.

Tendința 4: Progresele în științe și tehnologii conduc la scăderea prețurilor de producere și de instalare a sistemelor fotovoltaice

Conform International Renewable Energy Agency (IRENA), prețurile pentru modulele fotovoltaice s-au micșorat cu aproximativ 90% în perioada 2009–2018. Dacă în 2009 costul unui W de energie al modulului fotovoltaic costa în jur de 3,5-4 USD, în 2024 costul unui asemenea W este de aproximativ 0,42-0,22 USD. În figura de mai jos sunt reprezentate și scăderile procentuale ale costurilor instalațiilor fotovoltaice (prin prisma costului 1 W de energie) pentru diferite țări.

De asemenea, datorită progreselor științifice și tehnologice, scad prețurile și pentru lucrările de instalare a sistemelor fotovoltaice. Astfel, în perioada 2010–2024, costurile de instalare pentru sistemele fotovoltaice s-au redus la nivel global cu aproximativ 74%. Dacă în 2010 costurile de instalare erau cuprinse între 3.300 și 7.900 USD/kW, în 2024 aceste costuri variază între 800 și 2.700 USD/kW.

Tendința 5: Sistemele fotovoltaice contribuie la reducerea emisiilor de dioxid de carbon și la diminuarea efectului de încălzire globală

Marea majoritate a statelor lumii au reușit să evite emisii semnificative de dioxid de carbon datorită faptului că au înlocuit energia obținută din arderea combustibililor fosili prin energia generată de instalații fotovoltaice. În tabelul de mai jos sunt prezentate unele date ce confirmă această tendință.

Deoarece statele lumii și-au asumat angajamentul de a reduce emisiile de CO₂ cu 60-70% până în anul 2050, se poate afirma cu certitudine că va fi solicitată și creșterea ponderii energiei generate de instalații fotovoltaice. În acest context, va fi în ascensiune cererea de montare a instalațiilor fotovoltaice și, respectiv, cererea pentru instalatori de sisteme fotovoltaice solare.

Tendința 6: Modernizarea progresivă a tehnologiilor fotovoltaice și a componentelor pentru sistemele fotovoltaice

Progresele științei și ale tehnologiilor influențează în mod pozitiv creșterea atractivității pentru instalațiile fotovoltaice solare. Pot fi evidențiate următoarele mari realizări în modernizarea tehnologiilor fotovoltaice:

• Extinderea duratei de viață a unui modul fotovoltaic. Deja există module care au o durată de funcționare eficientă de peste 30 de ani.
• Sporirea progresivă a randamentului celulelor fotovoltaice. Deja au fost obținute randamente de peste 40% în condiții de laborator.
• Creșterea duratei de exploatare a bateriilor pentru stocarea energiei în sistemele autonome.
• Perfecționarea continuă a dispozitivelor de urmărire a soarelui.
• Digitalizarea proceselor de dimensionare, monitorizare, exploatare și mentenanță a instalațiilor fotovoltaice. Actualmente există o multitudine de softuri pentru realizarea acestor operații. Promițătoare sunt oportunitățile digitale de gestionare de la distanță a instalațiilor.
• Conectarea instalațiilor fotovoltaice în rețele fotovoltaice funcționale și extinderea acestor tipuri de rețele.
• Creșterea dinamicii de fabricare a modulelor bifaciale, care produc energie din ambele părți ale celulei, ceea ce sporește producția totală de energie.
• Extinderea sistemelor fotovoltaice plutitoare, care au mari avantaje, deoarece pot fi instalate pe suprafața apelor, reducând astfel tendințele de acoperire cu panouri a suprafețelor care pot fi folosite în agricultură.
• Fortificarea cooperării dintre firmele de design și firmele care realizează panouri solare pentru a le îmbunătăți din punct de vedere estetic și pentru a le oferi un aspect personalizat. Astfel, panourile solare se pot integra în estetica acoperișului fără a afecta eficiența sau producția acestora.