Potențialul fotovoltaic al României și de ce suntem pe locul 182 la acest capitol conform ESMAP?

Un material scris de Mădălina Nechifor pentru Info Clima, o rețea de cercetători care publică articole pe subiectul schimbărilor climatice.

Mădălina Nechifor este doctorand la „Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică și Informatică Aplicată”, Universitatea Tehnica „Gheorghe Asachi” din Iași. Principalul obiect de studiu îl reprezintă energia regenerabilă solară. Astfel proiectul dezvoltat de Mădălina – „Acoperișul tău Solar” este o inițiativă care dorește să crească conștientizarea publică a efectelor benefice utilizării de panouri solare, și a energiei regenerabile în general. Cred în acțiuni imediate, focusate, pentru a sensibiliza publicul cu privire la unele dintre cele mai presante probleme cu care se confruntă societatea actuală.

ESMAP (Global Photovoltaic Power Potential by Country) pentru România ne furnizează o valoare de 3,574 kWh/m2 pe zi, iar acest lucru ne plasează pe locul 182 din 210 țări analizate. Deși la prima vedere această poziție nu foarte încurajatoare, totodată Germania, deși este pe locul 197 în topul realizat de ESMAP, este una dintre țările lider în ceea ce privește producția de energie solară pe cap de locuitor. Așadar, în cadrul acestui material oferim explicații legate de acest clasament și cum reflectă potențialul fotovoltaic al României.

Situația României conform ESMAP și care sunt parametrii decisivi? (GHI – PVOUT)

Recent, compania Solargis a efectuat un calcul la nivel mondial cu privire la resursele solare și producția de energie fotovoltaică pentru fiecare țară de pe glob.

Aceste informații au fost ulterior publicate sub forma unor seturi de date complete și de înaltă rezoluție prin intermediul Global Solar Atlas, o platformă online finanțată și gestionată de Programul de Asistență pentru Managementul Sectorului Energetic (ESMAP), un fond administrat de Banca Mondială.

Utilizând aceste date, se pot realiza comparații semnificative între țări și regiuni în ceea ce privește potențialul lor solar teoretic, practic și economic.Potențialul teoretic al energiei solare fotovoltaice într-o anumită locație este definit de contitatea de energie pe disponibilă pe termen lung. În ceea ce privește tehnologia fotovoltaică (PV), acestă cantitate energetică este bine evaluată prin intermediul unei mărimi fizice numită iradiere orizontală globală (GHI).

GHI reprezintă suma iradierii directe și difuze primite de o suprafață orizontală și este exprimată în kWh/m2. Prin GHI, putem realiza o comparație a condițiilor pentru tehnologia PV, fără a lua în considerare un design specific al instalației sau modul de funcționare.

Cu toate acestea, GHI reprezintă doar o primă estimare a potențialului de producție a energiei fotovoltaice într-o anumită regiune și nu ia în considerare factorii suplimentari de importanță crucială. Ținând cont de acest parametru România ocupă locul 182.

Un alt parametru important constă în evaluarea potențialului practic al energiei solare fotovoltaice (PV), cunoscut sub numele de puterea de ieșire a unui sistem PV tipic (PVOUT).

În contrast cu potențialul teoretic, această evaluare simulează transformarea resursei solare disponibile în energie electrică, luând în considerare o serie de factori, cum ar fi temperatura aerului, altitudinea și reflexia solară (albedo), precum și unghiul de înclinare al modulelor, configurația lor, gradul de umbrire, gradul de murdărire și alți parametri ce afectează performanța sistemului.

PVOUT reprezintă cantitatea de energie electrică produsă pe unitatea de capacitate fotovoltaică instalată, exprimată în kilowați-oră per kilowatt instalat (kWh/kWp).

Având în vedere această variabilă, România se situează pe poziția 178 în ierarhie.

Evaluarea potențialului practic este o estimare precaută, și ia în considerare o instalație cu panourilor fotovoltaice monocristaline, montate static la un unghi optim. Aceasta a fost configurația predominantă a centralelor fotovoltaice până în prezent.

Locul potrivit cu potențialul solar potrivit

Acolo unde este fezabil, instalațiile fotovoltaice sunt de obicei concentrate în regiunile cu condiții solare extrem de favorabile. Adesea, o mică parte din suprafața totală a unei țări, cu potențial practic viabil, poate găzdui o capacitate suficientă pentru a acoperi cererea de energie a întregii națiuni.

Raportul furnizat de ESMAP prezintă o evaluare a potențialului practic în trei niveluri, definite de diverse restricții topografice și de utilizare a terenului:

■ Nivelul 0 nu ține cont de nicio limitare

■ Nivelul 1 exclude terenurile ce au constrângeri fizice sau tehnice (teren accidentat, mediu construit și păduri dese)

■ Nivelul 2 exclude în plus terenurile aflate sub constrângeri „soft”, cum ar fi reglementările referitoare la protecția terenurilor cultivate și a zonelor de conservare.

Țările situate în intervalul moderat favorabil de producție energetică, cuprins între 3,5 și 4,5 kWh/kWp, așa cum este cazul României, constituie 71% din totalul populației la nivel global.

Cu siguranță, detaliile disponibile cu privire la potențialul de energie fotovoltaică permit estimarea suprafeței necesare pentru a atinge obiectivele de producție. De exemplu, în cazul Mexicului, doar aproximativ 0,1% din teritoriul său ar trebui să fie alocat centralelor fotovoltaice la scară mare pentru a acoperi întreagul sau consum anual de energie electrică (aproximativ 270 TWh).

Cu toate acestea, acest procent variază semnificativ în funcție de fiecare țară în parte. În Franța, din cauza unui consum mai mare de energie electrică și a unui randament fotovoltaic mai scăzut, procentul ar ajunge la aproximativ 1,0% din suprafața țării. În contrast, Etiopia ar avea nevoie de doar 0,003% din suprafața sa totală pentru a fi acoperită cu panouri fotovoltaice și pentru a-și satisface cerințele anuale de energie din ultimii ani.

Pentru România procentul furnizat de ESMAP este de doar 0,26% (468 km²) din zona 1 (180,000 km²), ce exclude suprafețele acoperite de păduri, ape, zonele urbane sau industriale, terenurile foarte accidentate sau aflate la distanță mare de centrele de activitate umană.

Germania pe locul 197 ESMAP însă lider în ceea ce privește producția de energie solară pe cap de locuitor

Conform datelor prezentate se observă că variabilitatea radiației solare incidente (PVOUT) nu este atât de încurajatoare cum s-ar fi anticipat. Distribuția temperaturii aerului adesea contracarează distribuția indicelui global de radiație solară (GHI). Zonele cu niveluri mai scăzute de radiații solare pot beneficia de temperaturi mai reduse ale aerului pe parcursul întregului an, în timp ce temperaturile ridicate ale aerului pot limita producția de energie fotovoltaică în regiunile cu potențial solar mare.

Factorul geografic secundar ca importanță este temperatura aerului, deoarece influențează eficiența conversiei energiei solare în energie electrică în sistemele fotovoltaice (PV). Puterea de ieșire a acestor sisteme este de asemenea supusă variațiilor în timp: aceasta se schimbă pe parcursul anotimpurilor și al zilelor din cauza factorilor astronomici și geografici, iar pe termen foarte scurt, variația este determinată de prezența norilor. În plus, utilizarea practică a instalațiilor solare este restricționată de diverse constrângeri fizice și reguli referitoare la utilizarea terenurilor.

O evaluare corectă a potențialului energiei fotovoltaice se realizează prin luarea în considerare a tuturor acestor factori adiționali, după cum au procedat cei de la ESMAP pentru clasamentele realizate unde Romania ocupă 2 poziții (182/178) nu tocmai încurajatoare la prima vedere.

Pentru a profita din plin de potențialul fotovoltaic european Strategia UE (RePowerEU) pentru energia solară propune 3 inițiative:

1. introducerea treptată a obligației de a instala energie solară pe clădiri pentru a utiliza maximul potențialului fotovoltaic de pe acoperișuri

2. să abordeze blocajele forței de muncă și să creeze noi angajați calificați în sectorul energiei solare.

3. să diversifice lanțurile de aprovizionare, să reducă riscul de aprovizionare și să atingă 30 GW de capacitate de producție solară europeană până în 2025, lucru ce ar putea crea peste 400.000 de noi locuri de muncă și 60 de miliarde EUR pe an.

Pentru exemple de bune practici trebuie să aruncăm o privire la Germania. Deși este pe locul 197 în topul realizat de ESMAP, este una dintre țările lider în ceea ce privește producția de energie solară pe cap de locuitor.

Producția de energie electrică a Germaniei din instalatii fotovoltaice a fost de 60,8 terawatt-oră în 2022, în timp ce în România acestea au generat doar 1,78 terawatt-oră. Germania a adoptat măsuri de sprijin pentru tehnologia fotovoltaică de dimensiuni mici (PV), prin acordarea unor beneficii fiscale, instalarea sistemelor fotovoltaice pe acoperișurile clădirilor rezidențiale sau în apropierea acestora este scutită de orice taxe. Această măsură se aplică inclusiv pentru toate componentele necesare, precum modulele solare, invertoarele și sistemele de stocare a energiei solare.

România a făcut și ea un pas important prin Monsson, cel mai mare dezvoltator de proiecte de energie verde din țară, si a semnat un acord cu Rezolv Energy pentru finalizarea celui mai mare parc fotovoltaic din Europa, în judeţul Arad. Punerea în funcțiune este prevăzută pentru anul 2025, iar producţia anuală de energie a acestui parc fotovoltaic va acoperi necesarul de energie pentru peste 1 milion de gospodării şi va genera peste 500 de noi locuri de muncă în următorii trei ani.