Če bomo do leta 2050 želeli v celoti razogljičiti svoja gospodarstva, kakor nas zavezujejo cilji v pariškem podnebnem sporazumu iz leta 2015, bodo morale države sončnim kolektorjem za pridobivanje sončne energije, ki sodi med obnovljive vire energije, nameniti precejšen delež svojih površin. Dejstvo je namreč, da sončni kolektorji zasedejo veliko prostora – za proizvodnjo enega gigavata električne energije sončne elektrarne potrebuje približno 20-krat več površine kot elektrarne, ki delujejo na fosilna goriva. V Sloveniji so najpomembnejši obnovljivi viri energije les in druga trdna biomasa, vodna energija, tekoča biogoriva in geotermalna energija; sončna energija se znajde bolj na repu seznama. Raba obnovljivih virov je po državah namreč zelo različna, saj je odvisna od naravnih danosti, vendar pa je ocenjeno, da bodo do leta 2050 morale pridobivanju sončne energije nameniti od 0,5 do 5 odstotkov svojih površin. Vprašanje je, katere površine bodo posamezne države pripravljene "žrtvovati".
Povpraševanje po zemlji lahko namreč privede do resnega konflikta, saj bi se sončne elektrarne lahko potencialno začele pokrivati ozemlja, ki so namenjena kmetijstvu (sploh v času negotovosti prehranske verige), prostoživečim živalim, zaščitenim območjem. Rešitev bi lahko, vsaj za nekatere države, predstavljale sončne celice na vodi: gre za solarne panele, ki so opremljeni s plovci in jih je mogoče namestiti na vodne površine. Za zdaj je vloga panelov, stoječih na vodi, v pridobivanju energije relativno majhna (od leta 2020 so skupno namestili na vodi stoječih sončnih kolektorjev z zmogljivostjo 3 GW in kopenskih v zmogljivosti 700 GW).
Toda potencial za širitev obstaja, napovedujejo raziskovalci, vsaj glede na ogromno število vodnih rezervoarjev po vsem svetu. Če bi z njimi denimo pokrili deset odstotkov svetovnih rezervoarjev ob hidroelektrarnah, bi s tem tem pridobili skoraj 4000 GW sončne energije, kar je enako skupni zmogljivosti vseh svetovnih elektrarn na fosilna goriva. So pa taki projekti dražji od postavitve sončne elektrarne na kopnem za 4 do 8 odstotkov.
Sončne elektrarne na vodi so doslej sprejeli v najrazličnejših državah po svetu (denimo v Avstraliji, Braziliji, na Kitajskem, v Angliji, Indiji, na Japonskem, v Južni Koreji, Franciji, Švici). Vprašanje pa je, kako primerne so za slovenske vode, kaj o njih še ni raziskanega in kakšne so alternative.
ZDA bodo morale za sončno energijo do leta 2050 nameniti do 61 tisoč kvadratnih kilometrov
Prednosti in slabosti
Za namestitev sončnih panelov so primerne mirne vode, čeprav vodnih površin ni smiselno nebrzdano zakrivati s sončnimi elektrarnami, opozarja dr. Tomislav Tkalec iz društva Fokus, in obenem spomni, da tovrstne ideje sicer preigravajo že tudi v Sloveniji, najbolj intenzivno o njih razmišljajo v HSE. Slednji potencial vidijo zlasti na jezerih, ki so posledica rudarjenja, in v bližini katerih je tudi že vzpostavljena infrastruktura za povezavo v elektroenergetsko omrežje (denimo v Šaleški dolini). Dušan Gvozdič, predsednik Zadruge sončnih elektrarn Slovenije, pa pojasni, da se tovrstni projekti, čeprav na njih delajo, v Sloveniji doslej še niso uresničili zaradi neobstoječe zakonodaje, ki bi urejala to področje. Podlage, na kateri bi lahko gradili, torej ni. "Tehnične možnosti so, vendar mi za zdaj v prostorskih načrtih Slovenije še nimamo opredeljene vodne površine, na kateri bi se takšne elektrarne lahko gradile," dodaja. Veliko si obetajo od novega ministrstva za energetiko, ki bi (ko gre za gradnjo sončnih elektrarn na vodi) prevzelo pristojnosti, ki so sedaj razporejene na štiri ministrstva. V sektorju sončnih elektrarn so torej optimistični, vendar pa je treba ob tem neodvisno razmisliti o njihovih prednostih in tudi o potencialnih škodljivih vplivih na okolje.
Dušan Gvozdič pojasni, da poseben potencial za gradnjo vidijo na degradiranih vodnih površinah. "Izplen take elektrarne je od 30 do 40 odstotkov večji kot pri sončni elektrarni na kopnem, ker je ohlajevanje naravno," dodaja. Moduli celic obenem ne bodo imeli nameščenih zgolj na eni strani, temveč na obeh (zaradi odbijanja svetlobe od vodne površine). Pozitivno je torej, da plavajoče sončne celice hladi voda, obenem pa njihova prisotnost pomaga preprečevati tudi izhlapevanje vode (pokritje bi torej lahko vodilo v znatne prihranke vode). Poleg tega sončne celice s svojim senčenjem pomagajo zmanjšati neželeno cvetenje alg.
Po drugi strani pa strokovnjaki za sončno energijo ugotavljajo, da morajo biti plavajoči solarni sistemi zgrajeni tako, da prenesejo tok vode in valove. Običajno so, kot že zapisano, dražji od kopenske sončne energije in lahko zahtevajo dodatno čiščenje zaradi kopičenja biofilmov. Velja spomniti, da so bile tudi puščave dolgo promovirane kot idealne lokacije za sončne celice (ker imajo veliko sonca, zemlja tam se ne rabi za druge namene), vendar pa je poglobljena raziskava vplivov razkrila, da bi velika območja, pokrita s temnimi sončnimi kolektorji, spremenila lokalne temperature in motila globalni pretok zraka (to bi lahko povzročilo suše v Amazoniji ali izgubo morskega ledu na Arktiki). Tudi pri sončnih celicah na vodi je še neraziskano, kakšne vplive bi imele na bregovih, ali bi njihova prisotnost morda vodila v pojav tujerodnih invazivnih rastlin, kakšen vpliv bi imele na migracijo in gnezdenje ptic. Obenem je treba upoštevati možnost poplav in vpliv teh na vodne fotovoltaike, možne vplive na privlačnost Slovenije kot turistične destinacije in podobno.
Na voljo imamo ogromno streh
Obenem nosijo ogromen potencial za gradnjo sončnih elektrarn drugi prostori, kot so strehe, parkirišča in tudi avtoceste. Na primeru Slovenije je iz zbranih podatkov (poročilo je nastalo v okviru projekta LIFE Podnebna pot 2050) mogoče ugotoviti, da veliko večino potenciala za postavitev fotovoltaičnih elektrarn v Sloveniji predstavljajo prav strehe objektov. Delež parkirišč in uporabnih degradiranih območij je na nivoju dobrih dveh oziroma enega odstotka. "Če sončno elektrarno postavimo na strehi, ta ne bo imela dodatnega obremenjujočega vpliva na okolje. Če govorimo o energetskem prehodu, moramo začeti tam, kjer je to najlažje. Imamo veliko ustreznih streh in uporabiti bi jih morali prvenstveno; če nam jih zmanjka, bi se morali usmeriti na druga področja, denimo iskati rešitve na vodnih površinah, ki jih omenjate," opozarja dr. Tkalec.
Vse strehe (oziroma druge potencialne površine) niso primerne za namestite panelov zaradi konstrukcije ali nagiba, vseeno pa je med manjšimi stavbami skupno 26 odstotkov takšnih, katerih strehe je mogoče izkoristiti, za srednje oziroma večje stavbe je delež uporabnih streh večji – okoli 74 oziroma 94 odstotkov, še navaja poročilo.
Sicer pa raba sončne energije s termičnimi sprejemniki sončne energije tudi v Sloveniji počasi narašča. Poleg tega statistika spremlja tudi proizvodnjo električne energije v sončnih elektrarnah - slednja je bila leta 2018 celo nižja v primerjavi z letom 2014 predvsem zaradi manjše osončenosti, v letu 2019 pa se je močno povečala (18,9 odstotka) zaradi večje osončenosti in večje skupne kapacitete, ki je posledica novih vstopov sončnih naprav v prenovljeno podporno shemo.
Pri nas še vedno izstopa lesna biomasa
Visoka raba lesne biomase je glede na veliko pokritost z gozdovi pri nas pričakovana in smotrna. Največ trdne biomase se porabi v gospodinjstvih, sledi industrija. Raba lesne biomase je z vidika izpustov CO2 obravnavana kot CO2 nevtralno gorivo. Za izpuste ostalih snovi pa lesna biomasa ni okoljsko nevtralno gorivo – zlasti je problematična njena raba v starih kotlih s slabimi pogoji za izgorevanje, kjer nastajajo velike količine prašnih delcev, ki so nevarni za zdravje, ter hlapnih organskih spojin, iz katerih nastaja prizemni ozon. Nepopolno zgorevanje lesa je tudi pomemben vir črnega ogljika. Novi kotli na lesno biomaso imajo občutno nižje izpuste omenjenih snovi, velik vpliv na emisije ima tudi pravilno kurjenje, najbolj optimalna pa je raba lesne biomase v sistemih daljinskega ogrevanja.