Sisteme integrate pentru conversia energiei solare în energie electrică

1. Cadrul general

Energia din surse regenerabile a căpătat în ultimele decenii o importanţă crescută pentru autorităţi, cetăţeni şi industrie pe măsura semnalelor tot mai intense că sursele tradiţionale de energie se epuizează treptat, iar preţul accesului la resursele energetice devine tot mai ridicat.

Pe plan european, este previzibil ca preţul energiei electrice din surse fosile să crească pe termen mediu şi lung, prin eliminarea subvenţiilor la cărbune, creşterea costurilor limitării gazelor cu efect de seră şi prin creşterea preţurilor surselor fosile pe piaţă. Pe de altă parte, costul producţiei energiei din surse regenerabile va scădea pe termen mediu şi lung, unul dintre motive fiind reducerea costurilor producţiei de echipamente.

Este semnificativ ca în numai 5 ani, pe plan mondial, capacitatea instalată în instalaţii/centrale de producere a energiei din surse regenerabile a fost de 120 GW, reprezentând în anul 2008 peste 50% din puterea nou instalată. Puterea totala instalata in centrale de producere a energiei din surse regenerabile a ajuns la 1.140 GW.

1.1. Condiţii ce impun utilizarea energiilor regenerabile

Unul din efectele dezvoltării tehnologice a întregii societăţi umane, din ultimul secol, este creşterea tot mai pronunţată a consumurilor de energie, dar şi dependenţa tot mai accentuată a omenirii, de consumul combustibililor fosili, în special produse petroliere, gaze naturale şi cărbuni.

Având în vedere caracterul limitat al acestor tipuri de combustibili, pe plan internaţional au fost create numeroase organizaţii pentru studierea fenomenelor legate de evoluţia consumurilor şi rezervelor de combustibili fosili. Cea mai prestigioasă organizaţie de acest tip este The Association For The Study Of Peak Oil And Gas (ASPO) - Asociaţia pentru Studiul Deficitului de Petrol şi Gaze Naturale. Această asociaţie se autodefineşte ca fiind o reţea de oameni de ştiinţă şi alte categorii de persoane, interesaţi de identificarea informaţiilor şi impactului produs de deficitul petrolului şi al gazelor naturale.

Pentru a se putea continua exploatarea zăcământului de petrol al lumii, s-a impus reducerea producţiei de la 2 milioane de barili pe zi, la doar 1,7 milioane de barili pe zi, după ce a trebuit abandonată o tentativă de a stabili nivelul producţiei la 1,9 milioane de barili pe zi, nivel al producţiei care s-a dovedit a fi prea ridicat.

Datorită existenţei actualului deficit, pentru următoarea perioadă este estimată o reducere constantă a producţiei de petrol, începând cu anul 2010, aşa cum este indicat în figura 1.1. Creşterea consumului în perioada 2006 - 2010 poate fi explicată numai prin faptul că este necesar să treacă o perioadă de timp până când în economie, se vor putea lua măsuri eficiente de reducere a consumurilor.

Fig. 1.1. Evoluţia estimată a producţiei mondiale de petrol.

(sursa: ASPO 2006.www.peakoil.net)

1.2. Importanţa folosirii surselor de energie regenerabile

Energiile regenerabile nu produc emisii poluante şi prezintǎ avantaje pentru mediu inconjurator şi pentru combaterea poluǎrii locale. Obiectivul principal al folosirii energiilor regenerabile îl reprezintǎ reducerea emisiilor de gaze cu efect de serǎ.

Dezvoltarea surselor regenerabile de energie ca o resurǎ energeticǎ semnificativǎ şi nepoluantǎ este unul din principalele obiective ale politicilor energetice mondiale care, în contextul dezvoltǎrii durabile, au ca scop cresterea siguranţei în alimentarea cu energie, protejarea mediului înconjurator şi dezvoltarea la scarǎ comercialǎ a tehnologiilor energetice

viabile.

În anul 2000, ponderea surselor regenerabile în producţia totalǎ de energie primară pe plan mondial era de 13,8 %, conform Consiliului Mondial al Energiei. Din analiza ratelor de dezvoltare din ultimele trei decenii se observă că energia produsă din surse regenerabile a înregistrat o crestere anuală de 2 %. Este evident că pe termen mediu sursele regenerabile de energie nu pot fi privite ca alternativǎ totalǎ la sursele conventionale, dar este cert cǎ, în masura potenţialului local, datoritǎ avantajelor pe care le au (resurse locale abundente, ecologice, ieftine, independente de importuri), acestea trebuie utilizate în complementaritate cu combustibilii fosili şi energia nuclearǎ.

Studiile oamenilor de ştiintǎ au devenit în ultimii ani din ce în ce mai unanime în a aprecia cǎ o crestere puternicǎ a emisiilor mondiale de gaze cu efect de serǎ va conduce la o încalzire globalǎ a atmosferei terestre de [2 – 6] °C, pânǎ la sfârşitul acestui secol, cu efecte dezastroase asupra mediului înconjurator.