Budoucnost se solární energií za hubičku?

"Navzdory skepsi některých expertů není pochyb o tom, že vstupujeme do éry neomezené a téměř bezplatné čisté energie," prohlásil před měsícem odborník na technologie ze Stanfordu Vivek Wadhwa ve Washington Post. Technologie, které věří nejvíce, je ta na výrobu solární energie. Zatím je ještě hodně daleko k tomu, abychom ji mohli nazývat "téměř bezplatnou", nicméně výroba se zlevňuje. Ceny fotovoltaických panelů se od roku 2008 propadly o téměř 80 %.

Trajektorie jako by následovala vzorce Swansonova zákona, pojmenovaného podle Richarda Swansona, zakladatele americké firmy na výrobu panelů SunPower. Ten naznačoval, že náklady fotovoltaických panelů klesají o 20 % s každým zdvojnásobením světové výrobní kapacity. Vzorec je výsledkem soustavně se zlepšujícího výrobního procesu - lepší automatizace, kontroly kvality, omezení spotřeby materiálů a tak dále.

Jak pravděpodobné je, že se Wadhwova vize naplní?

Podívejme se na ukazatel minimální hraniční ceny elektřiny pro ziskovost projektu. Bere v úvahu kapitálové, energetické, provozní a udržovací náklady, náklady zadlužení a akciového kapitálu a amortizační míry elektráren pro každý druh výroby energie. I mnohé další vědecké skupiny se pokoušely vypočítat a srovnat úrovňové náklady pro výstavbu, provoz a financování uhelných, atomových, plynových, vodních, solárních, větrných a geotermálních elektráren a elektráren na biomasu.

Začněme s nejoptimističtějšími analýzami pro fotovoltaiku. Finanční firma Lazard spočítala, že spodní pásmo hraniční ceny energie u solárních panelů bez dotací je kolem 72 USD za megawatthodinu (odpovídá to energii využívané během jedné hodiny zhruba 330 rodinnými domy). Lazard projektuje, že klesne na 60 USD za megawatthodinu do roku 2017. Pro srovnání spodní pásmo u výroby energie ze zemního plynu je dnes na 61 USD, u tepelné elektrárny je to 66 USD a u jaderné 124 USD za megawatthodinu.

George Bilicic, viceprezident Lazard, uzavírá, že výrobci energií "stále požadují konvenční technologie, aby plnili energetické potřeby vyspělých ekonomik, ale používají alternativní technologie k diverzifikaci zdrojů výroby".

Electric Power Research Institute, nezisková organizace sponzorovaná výrobci energií, vydala v roce 2012 rovněž zprávu o hraničních cenách pro různé technologie výroby energie. Report Integrated Generation Technology Options 2012 vypočítává pro příští rok spodní pásmo hraničních cen energie pro solární panely 107 USD za megawatthodinu. Pro zemní plyn je to 22 USD, uhlí 62 USD a jádro 85 USD za megawatthodinu.

Kalkulace institutu jdou až do roku 2025, hraniční cena energie pro solární panely může spadnout na 81 USD za megawatthodinu. Institut očekává, že uhelné elektrárny budou nuceny řešit své emise, takže jejich hraniční cena bude 102 USD za megawatthodinu. U plynových elektráren by měla být 44 USD za megawatthodinu. Autoři zprávy ale varují, že jejich kalkulace pro výrobu energie z obnovitelných zdrojů neberou v úvahu dodatečné náklady jako výrobu záložní energie nebo integraci do elektrické sítě.

Další analýzou je roční energetický výhled publikovaný americkou Energy Information Administration (EIA). Ve zprávě agentura počítá, že v roce 2019 hraniční cena energie u solárních panelů dosáhne 101 USD za megawatthodinu. U konvenčního uhlí, jádra a zemního plynu to je 87 USD, respektive 92,60 USD a 61,10 USD za megawatthodinu.

Elektřina "skoro zdarma" ze Slunce? Hned tak ne

Soudě podle odhadů, éra neomezené téměř bezplatné solární energie ještě není tak úplně na dosah, ale pokrok je překotný. Ještě v roce 2011 se EIA ani nepokoušela počítat hraniční ceny energie pro solární panely. V reportu agentura projektovala, že USA nainstalují do roku 2035 fotovoltaickou kapacitu 8,9 gigawattu, ale již v druhém kvartálu 2014 to bylo 15,9 gigawattu.

V roce 2008 světová produkční kapacita solárních panelů vzrostla na 7 gigawattů. Nyní je projektována na 64 gigawattů do roku 2015. Tato míra růstu naznačuje zdvojnásobení výrobní kapacity během zhruba 2 let.

Spolu se zvyšováním kapacity Lazard uvádí, že hraniční cena klesla z 323 USD za megawatthodinu v roce 2009 na současných 72 USD. Pokud se Swansonův zákon ukáže jako funkční, cena pro rentabilitu solárních panelů může klesnout až na 24 USD za megawatthodinu během následujících 10 let. Byla by tak daleko levnější než jakákoli technologie výroby energie z fosilních paliv.

Predikce samozřejmě neberou v úvahu výpadky ve výrobě elektřiny (není pořád slunečný a bílý den), které stále komplikují využití solární energie jako hlavního energetického zdroje. Na druhou stranu by ale další inovace mohly výrazně zvýšit efektivnost solární energie a kapacitu baterií.