Saulės energijos panaudojimo tyrimas

Lietuva beveik neturi iškasamųjų energijos šaltinių ir juos importuoja. Deginant naftą, akmens anglį, dujas išmetami teršalai. Tačiau ji turi pakankamai didelius kiekius atsinaujinančios energijos -saulės, vėjo, biomasės, geoterminės energijos išteklius.

Tiriamojo darbo tema yra ypač aktuali, todėl, kad ateityje bus susiduriama su elektros energijos stygiumi ir dideliu kainų šuoliu. Šiuo metu pasaulyje beveik visų tipų energijos kainos kyla dėl žaliavos stygiaus. Energijos taupymu reikia susirūpinti jau šendien, todėl manau, kad saulės energija yra puiki alternatyva kitoms energijos rūšims. Saulė yra atsinaujinantis energijos šaltinis kuris neteršia aplinkos, beto saulės energija gali sutaupyti nemažai lėšų gyvenamųjų namų savininkams. Šio darbo metu buvo ištirtos Lietuvos galimybės plėtoti saulės energijos technologijas, bei panaudojimo galimybes.
Tiriamojo darbo tikslas nustatyti saulės energijos panaudojimo galimybes.

Darbo tikslui pasiekti iškelti šie uždaviniai:

1. Aprašyti atsinaujinančią saulės energitiką.
2. Ištirti Lietuvos saulės energijos resursus, bei nustatyti palankausias vietas saulės energijos panaudojimo plėtojimui.
3. Ištirti saulės kolektorius ir nustatyti jų panaudojimo galimybes buityje, pateikiant eksplotavimo ypatybių pavyzdžių.
4. Ištirti fotoelektros gamybos ir plėtros galimybes gyvenamojoje aplinkoje. Nustatyti fotoelektrinių veikimo principus pateikiant prijungimo schemų pavyzdžius. Ištirti fotoelektros kainas bei atsiperkamumą. Pateikti didesnės galios fotoelektrinės įrengtos ant fakulteto stogo skaičiavimo pavyzdį, palyginant tarpusavyje kelių tipų fotoelektrinius modulius ir įvertinti kurio tipo fotoelektriniai moduliai geriausiai tiktų fotoelektrinei įrengtai ant fakulteto stogo.

1. ATSINAUJINANČIOJI SAULĖS ENERGIJA

Baimė dėl vieną dieną galinčių išsekti mūsų planetos energetinių resursų nėra naujiena. Antai 1829 m. britų geologai perspėjo Parlamentą, kad gali baigtis šalies akmens anglies rezervai. XIX a. inžinieriai geriausia išeitimi iš tokios krizės nurodė saulės energiją, o vienas žinomiausių iš jų, John Ericsson – propelerio ir geležimi apkaustytų laivų išradėjas – paskyrė šios energijos propagavimui visą likusį savo gyvenimą. 1914 m. jo idėjos paskatino sukurti projektą, kurį įgyvendinus saulės energija turėjo tenkinti visos Europos energetinius poreikius. Ta idėja galėjo būti ir įgyvendinta…

Amerikoje įvairios saulės energijos gaminius pardavinėjančios firmos klestėjo dar XIX a. pabaigoje, bet jų produktai nebuvo kuo nors ypatingi: viena kita drėkinimo sistema ar karšto vandens rezervuarai varomi saulės motoro. Daugelis saulės energijos inžinierių buvo įsitikinę, kad šios technologijos ateitis yra Afrikoje, kur prancūzų išradėjas Augustin Mouchot 1877 m. (Alžyre) pastatė vandens nudruskinimo įrenginius. Jo konkurentas, švedų kilmės amerikietis John Ericsson svajojo, kad pasikreipus energetinės politikos jėgų balansui Vidurio Rytų dykumų naudai: „Spartus Europos anglies kasyklų išteklių išsekimas lems didžiulius tarptautinių santykių pokyčius naudai tų šalių, kurios gali pasigirti dideliais saules energijos resursais”. [1]

1992 m. Jungtinių Tautų konferencijoje „Aplinka ir plėtra” (UNCED) buvo priimta aplinkos apsaugos ir tarptautinės veiklos programa remtinai plėtrai XXI amžiuje (Earth Summit). 1997 m. Hararėje vykusiame World Solar Summit buvo priimta „Pasaulio saulės programa 1996-2005″ (World Solar Programme 1996-2005), konkretizuojanti Earth Summit sprendimus. Ši programa patvirtinta 104 šalių delegacijų ir 17 valstybių vadovų dalyvavusių pasitarime bendru sutarimu.

Programos tikslas – skątinti vyriausybes, tarptautines ir nevyriausybines organizacijas, finansines, akademines ir privačias institucijas palaikyti remiamą atsinaujinančios energetikos plėtrą (Sustainable Renewable Energy Development).

Pasaulio saulės programoje akcentuojama, kad žmonijos gerovei labai svarbi saulės ir kitų atsinaujinančios energijos šaltinių, tokių kaip vėjo, geoterminė, vandens, biomasės ir okeanų remiama plėtra. Atsinaujinanti energija gali sumažinti aplinkos degradavimą, atmosferos užterštumą, šiltnamio efektą. Pasaulio energetikos strategija turi būti grindžiama ne remiantis vien techniniais ir ekonominiais kriterijais, bet atsižvelgiant į energijos ir visuomenės sąveiką, socialines ir kultūros dimensijas. [2]

2. SAULĖS ENERGIJOS PANAUDOJIMAS GYVENAMOJOJE APLINKOJE

Kas yra saulės energiją naudojantys prietaisai? Tai gali būti įprasti daiktai, kuriuos nešiojamės su savimi, laikome ant savo darbo stalo arba naudojame buityje. Apsižvalgę aplink save surastume bent vieną prietaisą naudojantį saulės energiją. Žemiau tiriamajame darbe pateikta keletas pavyzdžių susipažinimui apie buityje naudojamus prietaisus kurie gali naudoti saulės energiją. Prie kiekvieno pavyzdžio pateiktas trumpas aprašymas.
1 pavyzdys. Smulkūs elektroniniai prietaisai:
Populiariausi ir matyt realiausiai kasdieniame gyvenime naudojami yra įvairių formų ir dydžių mobiliųjų telefonų ir nešiojamųjų kompiuterių krovikliai. Vienų efektyvumas didesnis, kitų mažesnis, tačiau dauguma vartotojų teigia likę patenkinti šiais saulės energijos prietaisais.
SolarGorilla kroviklis (2.1 pav.) yra vienas universaliausių dabartinėje rinkoje. Jis puikiai tinka nešiojamiesiems kompiuteriams, mobiliesiems telefonams, iPhone ir iPod prietaisams, fotoaparatams. Pirkėjai gauna rinkinį jungčių, skirtų įvairiems telefonų modeliams. Kroviklis atrodo šiuolaikiškai, neužima daug vietos, jį galima sulenkti per pusę ir patogiai nešiotis, nesubraižant ar kitaip nepaveikiant fotoelementų paviršiaus. [3]
Dar vienas būdas įkrauti mobilųjį telefoną yra naudoti specialų įdėklą, kurį dengia mažyčiai saulės fotoelementai. Novothink sukūrė tokius įdėklus iPhone telefonams ir iPod Touch grotuvams. Visa bėda ta, kad šiuos daiktus žmonės įpratę nešiotis kišenėse, rankinėse ar kuprinėse, kur saulės šviesa sunkiai prasiskverbia. Mokslininkai ir dizaineriai, rodos, išsprendė ir šią problemą, sukurdami krepšius, rankines ir kuprines su išorėje įtaisytais saulės fotoelementais, kurie laideliu perduoda energiją į reikiamą prietaisą. Dažniausiai šie įrenginiai naudojami fotoaparatų, mp3 grotuvų ir mobiliųjų telefonų įkrovimui, tačiau Voltaic teigia, kad jų nešiojamųjų kompiuterių krepšiuose esantys saulės elementai gali įkrauti ir kompiuterio bateriją. [3]
2pavyzdys. Mobilieji telefonai:
2.2 pav. Samsung Blue Earth. [5]
Kita naujovė, padėsianti tausoti išteklius ir tiesiogiai prisidėti prie aplinkos apsaugos, yra išmanusis Samsung Blue Earth (2.2 pav.) mobilusis telefonas – ilgo ir kruopštaus darbo rezultatas. Telefone dera patys svarbiausi šiuolaikiniam vartotojui elementai: patrauklus ir stilingas dizainas, funkcijų gausa, aplinkos tausojimas ir nedidelės energijos sąnaudos. Telefonas pagamintas iš perdirbtų plastikinių butelių, jame nėra PVC ir kitų kenksmingų cheminių medžiagų, net pakuotė padaryta iš perdirbto kartono ir gali būti panaudota kaip nuotraukų rėmelis ar pieštukų laikiklis. Blue Earth siūlo žaliąjį režimą „Eco”, kuris maksimaliai sumažina energijos sąnaudas. [3]

3 pavyzdys. Nešiojamieji kompiuteriai:
Technologinė naujovė yra Ispanijos kompanijos iUnika sukurtas mažasis nešiojamasis kompiuteris GYY, nesveriantis nė kilogramo. Ko gero, šiandieninėje rinkoje šis kompiuteris yra vienas ekonomiškiausias energijos atžvilgiu ir efektyviausias. Jo korpusas pagamintas iš bioplastiko, jame įmontuoti saulės elementai, o naudojama nemokama programinė įranga „Linux OS” užtikrina palankiausią šio produkto kainos ir kokybės santykį. Techniniai duomenys nėra įspūdingi, tačiau toks kompiuteris gali patenkinti kasdienius interneto naršytojo poreikius ir nedaryti žalos aplinkai.
4pavyzdys. Elektroninis knygų skaitytuvas:
LG Display kompanija neseniai pristatė savo naujausią technologinį pasiekimą. Tai elektroninis knygų skaitytuvas (e-book), naudojantis saulės šviesos energiją. Šis prietaisas jau dabar yra gana efektyvus, jo kūrėjai siekia iki produkto pasirodymo rinkoje 2011 metais dar labiau padidinti energijos naudojimo efektyvumą.
5pavyzdys. Televizoriai:
Japonijos korporacija Sharp prieš metus pristatė vien tik saulės energija maitinamą televizorių. Šis 26 colių ekrano įstrižainės skystųjų kristalų televizorius naudoja trigubai mažiau elektros energijos, nei kiti tokio dydžio televizoriai. Jis komplektuojamas kartu su ekrano dydžio saulės fotoelementų moduliu ir akumuliatoriumi, kaupiančiu energiją nakčiai. Šis televizorius kol kas gali būti naudojamas žmonių, gyvenančių atokiose vietovėse, kur nėra elektros tinklų. Jis padeda taupyti energiją, tausoti aplinką ir skatina tolimesnį draugiškų aplinkai technologijų vystymą.
6pavyzdys. Oro kondicionavimo sistemos
Pasaulinis atšilimas pamažu keičia mūsų įprastas vasaras ir žiemas. Oras tampa vis labiau nenuspėjamas. Visa laimė, kad technologijos sparčiai žengia į priekį ir nūdienos rinkoje galima įsigyti saulės energiją naudojančių oro kondicionavimo sistemų, kurios pamažu tampa vis aktualesnės ir Lietuvoje. Naudojant šio tipo oro kondicionierius gerokai mažinamos elektros energijos išlaidos, tai ypač svarbu verslui (gamykloms, parduotuvių tinklams ir kt.). Kompanija SolarWall integruoja didžiulius saulės elementus į gyvenamųjų namų, komercinių ir institucinių pastatų korpusus ir siūlo saulės energiją panaudoti ne tik oro vėsinimui karštuoju metų laiku, bet ir oro šildymui žiemą. Kompanijos SolarWall atstovų teigimu tokiu būdu šildymo sąnaudas galima sumažinti iki 50 %.
7pavyzdys. Fotovoltaninės energijos gamybos sistemos
Šias sistemas galima įsigyti ir montuoti ant individualių ir daugiabučių gyvenamųjų namų stogų ir sienų, gamyklų, viešbučių, valstybinių institucijų stogų vietoje gaminant elektros energiją. Nors toks elektros gaminimo būdas reikalauja nemažų pradinių investicijų, tačiau jis atsiperka per keletą metų. [3]
Tai tik keletas pavyzdžių kur galima panaudoti saulės energiją buityje, saulės energijos panaudojimo galimybės yra kur kas platesnės nei paminėta šiuose pavyzdžiuose.

2.1 Saulės energijos šiluminis panaudojimas buityje

Saulės šiluminė energija gali būti naudojama daugelyje sričių, pavyzdžiui, karšto vandens šildymui, patalpų šildymui ir t.t.
Įprasta, jog dažniausiai saulės energija namų ūkiuose naudojama vandens šildymui. Ant namų stogų ar sienų įtaisomi saulės kolektoriai, kurie kaupia saulės šilumą ir ją panaudoja vandeniui šildyti. Vėliau šiltas vanduo keliauja į katilus, kuriuose reikalui esant dar šiek tiek pašildomas ir tada tiekiamas į vandentiekio sistemą. Šiltuoju metų laiku tokio vandens papildomai šildyti nebereikia. Žiemą dažniausiai vandens temperatūra nėra pakankama, taigi tenka naudoti elektrinius katilus, tačiau sąskaitos už elektrą žymiai sumažėja.
Saulės energijos naudojimas ne tik mažina priklausomybę nuo iškasamo iš žemės kuro, naudojamo energijos gamybai, tačiau taip pat tiesiogiai mažina CO2 emisiją. Tyrimais įrodyta, kad CO2 emisija prisideda prie globalinio atšilimo, sukurdama taip vadinamą „šiltnamio efektą”. Dėl šios rimtos gamtos apsaugos problemos pastebime tam tikrų klimato pokyčių, kurie kelia rimtų neramumų. Įprastas namų ūkis gali sumažinti CO2 emisiją iki 20%, sumontuojant namuose šiluminės saulės energijos kolektorių ir taip įdėti indėlį į Žemės ateitį. [6]
Buityje naudojamų saulės kolektorių kokybė apibūdinama šiais pagrindiniais parametrais:
• efektyvumu,
• konversijos koeficientu,
• šilumos nuostolių koeficientu.
Saulės kolektoriaus efektyvumą nusako atsispindėjusi šviesa nuo kolektoriaus stiklo dangos ir absorberio. Absorberyje sukaupiamos šilumos nuostolių atsiranda dėl jos dalinio praradimo per kolektoriaus stiklo dangą ir izoliacijos sluoksnį trimis keliais:
• dėl išspinduliavimo į aplinką infraraudonųjų bangų diapazone,
• dėl perdavimo į aplinką kontaktinio laidumo keliu,
• dėl pernešimo į aplinką konvekcijos keliu.
Šviesos nuostoliai gali siekti apie 20% viso šviesos srauto, ir jų dydis praktiškai nepriklauso nei nuo aplinkos temperatūros, nei nuo paties kolektoriaus temperatūros. [7]
Kolektoriaus šilumos nuostolių dydis pirmiausia priklauso nuo kolektoriaus konstrukcijos, jo pagaminimo kokybės ir panaudotų medžiagų savybių. Jau pagaminto konkretaus kolektoriaus efektyvumas priklauso nuo temperatūrų skirtumo tarp kolektoriaus ir aplinkos ir nuo saulės spinduliavimo intensyvumo.
Maksimalų efektyvumą kolektorius pasiekia esant vardinėms sąlygoms, t.y. kai saulės šviesos intensyvumas 1000 W/m2 ir kai šilumos nešėjas cirkuliuoja taip intensyviai, kad kolektoriaus vidutinė temperatūra [(Tįėj. + Tišėj)/2] lygi aplinkos temperatūrai. Didėjant aplinkos ir kolektoriaus temperatūrų skirtumui, šilumos nuostoliai sparčiai didėja, o kartu efektyvumas mažėja. Maksimali kolektoriaus temperatūra pasiekiama, kai energija iš jo neimama, t.y. kai jo efektyvumas lygus nuliui.
Kolektoriaus konversijos koeficientas h apibrėžimas kaip maksimalus kolektoriaus efektyvumas, kai šilumos nešėjo kolektoriuje vidutinė temperatūra [(Tįėj. + Tišėj)/2] lygi aplinkos temperatūrai.
Šilumos nuostolių koeficientas k yra kolektoriaus efektyvaus ploto vidutinių lyginamųjų nuostolių (W/m2) ir temperatūrų skirtumo tarp kolektoriaus ir aplinkos santykis. Šilumos energijos kiekis Q, kurį pagamina saulės kolektorius, aprašomas formule [7]:
Q = I * ht* Ai (2.1)
Q – energija, Wh;
I – saulės šviesos intensyvumas, W/m2;
ht – kolektoriaus efektyvumo koeficientas, esant konkretiems saulės intensyvumo ir temperatūrų skirtumams tarp kolektoriaus ir aplinkos reikšmių. A – saulės kolektoriaus paviršiaus plotas, m2.

Literatūroje yra aprašomi tokie saulės kolektorių tipai:
• Plokščiasis
• Vakuuminis
• Rezervuaras
• Oro kolektorius
• Atvirasis

Trumpas veikimo aprašymas plokščiojo ir vakuuminio kolektoriaus.
Plokščias kolektorius (2.3 pav.) yra labiausiai paplitęs kolektorių tipas. Buityje jis naudojamas vandeniui ir patalpoms šildyti. Kolektorių sudaro apšiltinta plokštė su stiklu, kurioje įrengtas šilumos kaupiklis. Jis gaminamas iš šilumai laidaus metalo (dažniausiai – vario ar aliuminio; dažniau naudojamas varis, nes geriau praleidžia šilumą ir yra atsparesnis korozijai).

1 – stiklas
2 – absorbcinė plokštė
3 – izoliacija
4 – vamzdelis

Kaupiklio plokštė padengiama specialia selektyvine danga, kuri geriau sulaiko sugeriamą saulės šviesą. Dangą sudaro labai plonas amorfinio puslaidininkio sluoksnis, užpurkštas ant metalinio pagrindo. Jis puikiai sugeria matomo spektro spindulius ir mažai išspinduliuoja ilgųjų bangų infraraudonųjų spindulių. Plokštiems kolektoriams paprastai naudojamas matinis, tik šviesą praleidžiantis stiklas, sudėtyje turintis mažai geležies, todėl sumažinami šilumos nuostoliai. Dugnas ir sienelės dengiami šilumą izoliuojančiomis medžiagomis [8].
Saulės šviesa pereina stiklą ir patenka ant kaupiklio plokštės, kuri įšyla ir saulės energiją paverčia šilumine. Ši šiluma perduodama šilumos nešikliui – vandeniui ar antifrizui, cirkuliuojančiam saulės kolektoriumi. Šilumos nešiklis įšyla ir per šilumokaitį šilumą atiduoda vandens šildytuve esančiam vandeniui. Jei vandens šildytuvo nėra, galima sumontuoti elektrinį šildytuvą, kad sumažėjos temperatūrai, būtų galima pašildyti vandenį iki reikiamos temperatūros [9].
Alternatyva plokštiems saulės kolektoriams yra vakuuminiai saulės kolektoriai. Pagrindinis šių kolektorių pranašumas – maži nuostoliai esant aukštai temperatūrai. Tai sudėtingesnis ir brangesnis kolektorių tipas (2.4 pav.).

1 -stiklinis vamzdelis
2 – vamzdelis
3 – absorbcinė plokštė
4 – šilumokaitis
5 – korpusas

2.4 pav. Vakuuminis saulės kolektorius [7]

Jų konstrukcija panaši į termoso: vienas stiklinis ar metalinis vamzdelis įstatytas į kitą, esantį didesnio skersmens. Tarp jų – vakuumas. Tai puiki šilumos izoliacinė medžiaga, taigi, šilumos nuostoliai minimalūs. Kiekviename vakuumu apsuptame vamzdelyje įmontuota kaupiklio plokštė su helio ir titano danga. Ji sugeria labai daug saulės energijos, tačiau išspinduliuoja nedaug šilumos. Po kaupikliu eina šiluminis vamzdis, pilnas garuojančio skysčio. Veikiamas šilumos, skystis garuoja ir pasiima vakuuminio vamzdelio šilumą. Garai kyla į viršų, kur kondensuojasi ir perduoda šilumą pagrindinio vandens naudojimo kontūro šilumos nešikliui ar neužšąlančiam šildymo kontūro skysčiui. Kondensatas suteka žemyn, ciklas kartojasi. Lanksčia jungtimi šiluminis vamzdis sujungiamas su kondensatoriumi. Pastarasis yra šilumokaityje (lyg vamzdis vamzdyje). Pažeidus vieną vamzdelį, kolektorius dirba toliau. Tai vadinamoji sausoji jungtis, todėl galima keisti vamzdelius net tuomet, kai įrenginys pilnas. Svarbiausias sistemos privalumas – galima dirbti net kai temperatūra – 30°C (kolektoriai su stikliniais šiluminiais vamzdeliais) ar – 45°C (kolektoriai su metaliniais šiluminiais vamzdeliais). Saulės kolektoriaus kaupiklis – varinis su šilumos izoliacija. Šiluma perduodama varine gilze, todėl šildymo kontūras yra atskirtas nuo vamzdelių [9].
Galima išskirti tris pagrindinius vakuuminių kolektorių tipus [10]:
• su išoriniu paraboliniu reflektoriumi (CPC);
• su vidiniu veidrodžiu;
• be reflektoriaus.
Mūsų sąlygomis šaltuoju metų laiku, spalio-vasario mėnesiais, galimos konvertuoti energijos kiekis tesudaro 10-20% poreikio.

2.2 Lietuvos saulės energijos resursai

Per metus žemės paviršių Lietuvoje pasiekia apie 1000 kWh/m2 saulės energijos. Daugiau kaip 80 % šios energijos tenka 6 mėnesiams (nuo balandžio iki rugsėjo). Realiai šiuo metu saulės energija šiluminiams tikslams gali būti naudojama įrengiant saulės kolektorius vandeniui šildyti, žemės ūkio produkcijai džiovinti ir įrengti patalpų šildymo saulės energija sistemas.
Lietuvoje yra sumontuota tik keletas vandens šildymo saulės kolektoriais sistemų, kurių suminis plotas sudaro apie 100 m2. Gamykla „Santechninės detalės” gamina saulės kolektorius štampuotų plieninių šildymo radiatorių pagrindu. Lyginamoji tokio kolektoriaus kaina apie 300 Lt/m2, energetinis efektyvumas – apie (250-290) kWh/m2 per sezoną. Dabartinėmis sąlygomis, nesant skatinimo ir rėmimo naudoti saulės kolektorius vandeniui šildyti daugeliu atveju ekonomiškai neapsimoka.
Neseniai buvo sukurti ir šalies žemės ūkyje produkcijos džiovinimui pradėti naudoti plėveliniai saulės kolektoriai. Jų energetinis sezoninis našumas – iki 200 kWh/m 2 . Jie atsiperka per (1-2) metus. Tačiau tokius kolektorius nepatogu montuoti ir sandėliuoti, o plėvelė – neilgaamžė. Tokius kolektorius galėtų naudoti smulkūs ūkininkai. Suminis kolektorių žemės ūkio produkcijos džiovinimui plotas šiuo metu sudaro apie 180 m2.
Šiuo metu pradėti tyrimo darbai siekiant pagrįsti saulės energijos naudojimo būdus patalpoms šildyti. Tačiau tokios rekomendacijos dar ruošiamos ir realiai veikiančių šildymo sistemų dar neturime.
Nacionalinėje energijos vartojimo efektyvumo didinimo programoje saulės energijos naudojimo šiluminiams reikalams potencialas įvertintas priėmus, kad ši energija tenkins 10 % šildymo ir apie 30 % karšto vandens ruošimo reikmių t.y. 3,0 TWh per metus. Realiausia vandens šildymui naudoti savos namu gamybos saulės kolektorius ir rezervuarus (sistemos kaina apie 400-500 Lt/m2, našumas 250¬300 kWh/m 2 per metus, tarnavimo laikas 10 metų arba organizuoti vietinę pramoninę kolektorių gamybą naudojant importinius absorberius (sistemos kaina būtų apie 1000 Lt/m 2 , našumas iki 330-380 kWh/m per metus, tarnavimo laikas apie 15-20 metų. Be to, plačiau galėtų būti naudojami polimeriniai absorberiai (be skaidrios dangos) plaukimo baseinams, žuvininkystei ir augalų laistymui.
Didelės perspektyvos yra naudoti saulės kolektorius žemės ūkio produkcijos džiovinimui. 1997 m. Lietuvoje buvo gauta daugiau kaip 3 Mt grūdų ir pagaminta daugiau kaip 2 Mt šieno. Naudojant šilumines džiovyklas 1 kg vandens iš grūdų išgarinti reikia sunaudoti apie 1,1 -1,7 kWh energijos, tuo tarpu naudojant aktyviąją ventiliaciją su saulės kolektoriais – tik 0,33-0,39 kWh. Džiovinant 1 t 24 % drėgnumo grūdų iki 14 % drėgnumo šiluminėmis džiovykloms reikia apie 184 kWh/t, o aktyviąja ventiliacija su saulės kolektoriais – tik apie 47 kWh/t energijos. Naudojant aktyviąją ventiliaciją su saulės kolektoriais šienui džiovinti galima gauti aukštos kokybės pašarą. Skaičiavimai rodo, kad žemės ūkio produkcijos džiovinimo kolektorių šalyje potencialas sudaro apie 4 mln.m2 saulės kolektorių ploto. Tokie kolektoriai ateityje turėtų būti sutapdinti su pastatų statybinėmis konstrukcijomis [11].

2.3 Vandens šildymo įrenginių – gaminių apžvalga ir rekomendacijos

Tiriamojo darbo metu ištirti saulės kolektorių sistemų veikimo principai. Informacija pateikta žemiau. Informacija pateikta rementis elektroniniu puslapiu www.sveo.lt, 2010 m.
Paprasčiausias ir populiariausias saulės energijos panaudojimas yra karšto vandens ruošimas (2.5 pav):
Ant pastato stogo sumontuoti saulės kolektoriai yra veikiami saulės spindulių, kurie įkaitina specialią plokštę (absorberį) esantį saulės kolektoriuje. Absorberis įkaista ir perduoda energiją juo cirkuliuojančiam specialiam skysčiui, kuris šilumą nuneša į katilinėje sumontuotą karšto vandens talpą (boilerį) ir atiduoda ją vandeniui. Tuomet, kai nėra saulės, boilerį šildo atsarginis šildytuvas ar katilas. Visą procesą valdo specialus kontroleris, turintis po daviklį saulės kolektoriuose bei boileryje [12].
2.5 pav. Saulės kolektoriaus veikimas [12]. 2.3.1 TS300-plokščias kolektorius

Vienas iš labiausiai paplitusių ir populiariausių kolektorių. Jis tinka tiek mažiems tiek didesniems šilumos energijos paėmimo įrenginiams. Juos galima jungti lygiagrečiai į didelę grupę kolektorių. TS300 (2.6 pav.) puikiai dirba šiltuoju metų laiku, yra nebrangus ir greitai atsiperkantis
[13].

2 lentelė
TS 300 plokščiojo kolektoriaus techniniai duomenys [13].

2.3.2 TS400V-plokščias kolektorius

Vienintelis toks ir analogų neturintis visame pasaulyje iš gaminamų pramoniniu būdu saulės kolektorių (2.7 pav). Jis skirtas šaltesnio klimato šalims – tokioms kaip Lietuva. Kolektorius garantuoja aukštus darbo rezultatus. Absorberio (plokštės, kuri sugeria energiją) plotas šiame vakuuminiame kolektoriuje yra 4 kartus didesnis nei vamzdelinio tipo vakuuminiuose kolektoriuose (dėl juose esančių tarpų). Kolektorius patiekiamas be vakuumo. Sumontavus pajungiamas vakuumatorius ir oras iš kolektoriaus pilnai pašalinamas. Tuomet kolektorių slegia 20 tonų atmosferinis slėgis. Po prikrautą auto furgoną iš abiejų pusių. Dėl tokių apkrovų pagaminti plokščią kolektorių labai sunku, vamzdelinį -lengva (nes jis apvalus). Šis kolektorius patentuotas ir vienintelis rinkoje [14].

3.6.1 Fotoelementai

Pastatuose dažniausiai naudojami 12V, 24V ir 48V darbo įtampos moduliai. Jų galia dažniausiai būna nuo 15 Wp iki 300 Wp. Reikiama didesnė jėgainės galia gaunama jungiant modulius į grupes. Monokristalinio silicio fotoelektriniai moduliai tarnauja virš 30 metų ir jiems suteikiama 20 metų garantija. Polikristalinio ir amorfinio silicio moduliams suteikiama iki 10 metų garantija. Pigiausi yra amorfinio silicio moduliai, tačiau jų tarnavimo laikas trumpiausias ir generuojama galia iš ploto vieneto mažiausia. Tokius modulius tikslinga naudoti greičiausiai vartotojui atsiperkančiose valstybės subsidijuojamose su elektros tinklu sujungtose jėgainėse. Lietuvos sąlygomis, kai nėra subsidijų ir mažos galios pastato jėgainės prijungimas prie išorinio elektros tinklo labai problematiškas, tikslingiausia naudoti ilgaamžius monokristalinio silicio fotoelektrinius modulius. Tokių modulių kaina pas gamintoją svyruoja nuo maždaug 4 iki 5 JAV $/Wp. Importuojamų modulių kaina gerokai išauga dėl transporto ir muitinės išlaidų.
Taip pat gaminami specialios konstrukcijos, integruojami su statybinėmis konstrukcijomis moduliai. Šie moduliai naudojami kaip sienų ar stogų danga, pusiau skaidriam balkonų, mansardų, laiptinių įstiklinimui. Nors tokios konstrukcijos ir yra brangesnės už įprastinius modulius, tačiau šiuo atveju atkrinta papildomų palaikančių ir tvirtinimo konstrukcijų reikalingumas, dalį modulių instaliacijos darbų galima traktuoti kaip pastato statybos ir apdailos darbus. Europos ir Japonijos praktika rodo, kad tokiu atveju bendros statybos ir modulių kainos sumažėjimas siekia 1,5 – 0,7 JAV $/Wp. 1996m pradėtos gaminti kombinuotos fotoelektrinės/terminės sistemos, pritaikytos naudoti kaip stogų dangos. Šiose sistemose šilumos kolektorius jungiamas su saulės elementais. Tokio tipo privataus būsto jėgainė leidžia gaminti 3,2 kWp elektros energijos ir 25 kW šiluminės energijos. Keletas kompanijų (ASE Vokietijoje , Solarex JAV) , prisitaikydamos prie architektų reikalavimų , gamina įvairių spalvų ir atspalvių saulės elementus ir modulius [22].
3.6.2 Akumuliatorių baterija

Akumuliatorių baterija kaip energijos kaupiklis yra viena iš būtinų autonominės fotoelektrinės jėgainės dalių. Akumuliatoriuose sukaupiama šviesiu paros metu generuojama elektros energija, kad vėliau ją galima būtų naudoti tamsiu metu, kai moduliai neveikia.
Reikiama akumuliatorių baterijos talpa parenkama kiekvienam konkrečiam atvejui. Akumuliatoriaus talpos parinkimas yra svarbi autonominių jėgainių projektavimo problema. Jei talpa per didelė – iššvaistomos lėšos, o be to, fotoelektriniai moduliai gali būti nepajėgūs pilnai įkrauti akumuliatorių. Kai akumuliatorių talpa per maža, neišnaudojama galimybė sukaupti didesnes energijos atsargas, nevisiškai išnaudojama fotoelektrinių modulių galia. Priklausomai nuo numatomo jėgainės naudojimo režimo ir būtino energijos tiekimo patikimumo akumuliatoriaus talpa parenkama nuo 1 Ah iki 6,5 Ah vienam fotoelektrinio modulio vatui. Pavyzdžiui, ne nuolat gyvenamuose pastatuose (sodo nameliuose, poilsinėse sodybose) pageidautina, kad akumuliatorius sukauptų visą darbo dienomis generuojamą energiją, kurią būtų galima sunaudoti per kelias savaitgalio dienas. Šiuo atveju, mažinant brangiausios saulės elektrinės dalies – fotoelektros modulių galią, galima sumažinti visos sistemos kainą. Kasdien eksploatuojamose saulės elektrinėse akumuliatorių talpa paprastai turi užtikrinti vienos ar kelių dienų generuojamą energiją.
Rinkoje egzistuoja didelė įvairiausių akumuliatorių, kuriuos daugiau ar mažiau efektyviai galima naudoti saulės elektrinėse, pasiūla. Specialūs autonominių elektrinių akumuliatoriai yra gana brangūs, o naudojant tam tikslui nepritaikytus pigius akumuliatorius juos dažniau reikia keisti, imlesnis darbui jų aptarnavimas. Ruošiant saulės elektrinės projektą nustatoma reikalinga akumuliatorių talpa. Akumuliatorių tipą vartotojas gali pasirinkti pagal finansines išgales, todėl pagrindiniai jų tipai toliau apžvelgiami išsamiau
Techniškai paprasčiausia naudoti specialiai šiems tikslams skirtus gilaus iškrovimo akumuliatorius. Kompanijos SAFT Sunika serijos Ni-Cd akumuliatoriai tarnauja virš 20 metų, atlaiko iki 3500 įkrovos – iškrovos ciklų, reikalauja minimalios priežiūros, tačiau yra labai brangūs (~ 700 JAV $ – 180Ah , 12V). Plačiausiai paplitę specialūs rūgštiniai gilaus iškrovimo akumuliatoriai (Trojan, Concorde, Solarbloc, Powerbloc ir kt.), atlaikantys 250 – 700 ciklų ir tarnaujantys nuo 3 iki 7 metų. Nuo įprastinių starterinių akumuliatorių jie skiriasi :
• kiekvienos plokštelės storis didesnis negu 2mm,
• elektrolito kiekis viršija 1,15 l elementui,
• separatorius pagamintas iš mikroporinio polietileno,
• elektrolito tankis neviršija 1,25 g/cm3 .

Tokių akumuliatorių kaina (~ 400 JAV $ – 350Ah , 12V) yra priimtina išsivysčiusioms šalims, o Lietuvoje ji yra dar per didelė. Be to, dėl mažos paklausos šiais akumuliatoriais Lietuvoje neprekiaujama, o pavienis atvežimas yra pakankamai brangus.
Pigiausi ir prieinamiausi yra įprastinės konstrukcijos rūgštiniai automobiliniai akumuliatoriai. Jų vienos Ah kaina gali būti 4 – 5 kartus mažesnė, lyginant su kitų tipų akumuliatoriais. Didelis jų trūkumas yra tas, kad jie neilgaamžiai. Jų elektrodų plokštelės yra plonos ir turi didelį paviršiaus plotą, pritaikytą iškrovimui per trumpą laiką didelėmis srovėmis. Tuo tarpu fotoelektrinėje iškrova vyksta maža srove ir per ilgą laiką. Norintiems prailginti tokių akumuliatorių darbo amžių, rekomenduojamas mažesnis nei nominalus elektrolito tankis (1,24 vietoje 1,28 g/cm3) ir mažas iškrovos gylis (t.y. akumuliatorius nerekomenduojama iškrauti daugiau kaip iki 0,75 jų nominaliosios įkrovos talpos) [22].

3.6.3 Akumuliatorių įkrovikliai

Akumuliatorių baterija yra gana brangi jėgainės dalis, todėl ją reikia taip eksploatuoti, kad ji kuo ilgiau tarnautų. Akumuliatoriaus darbo amžių trumpina šie faktoriai:
• per didelės įtampos įkrovimo metu (skatina koroziją ir vandens išsiskyrimą iš elektrolito),
• per žemos įtampos iškraunant (skatina koroziją),
• per gilus iškrovimas (sukelia sulfataciją ir apnašų susidarymą),
• labai mažos įkrovimo srovės (sulfatacija),
• aukšta temperatūra (paspartina senėjimo procesą),
• elektrolito stratifikacija (sulfatacija).

Nuo daugelio šių nepageidautinų faktorių poveikio apsaugo geras akumuliatorių įkroviklis. Šiuolaikiniai įkrovikliai atlieka tokias funkcijas:
• apsaugo akumuliatorių nuo perkrovimo,
• apsaugo akumuliatorių nuo trumpo jungimo , neleistinai didelės apkrovos ir temperatūros,
• apsaugo nuo klaidingo poliškumo prijungiant fotoelektrinį generatorių,
• nakties metu apsaugo nuo krūvio nutekėjimo į fotoelektrinį generatorių,
• atlieka galios maksimizavimo funkciją,
• atlieka akumuliatorių įkrovimo lygio monitoringą, parodant akumuliatoriuje likusį krūvio kiekį ir tikėtiną likusią akumuliatoriaus darbo trukmę iki leistino iškrovimo lygio,
• automatiškai atjungti apkrovas akumuliatoriui išsikrovus iki minimalios leistinos ribos.

Pagal veikimo principą įkrovikliai skirstomi į du pagrindinius tipus: nuosekliojo veikimo ir lygiagrečiojo veikimo. Įkrovęs akumuliatorių, nuosekliojo veikimo įkroviklis automatiškai nustoja krauti akumuliatorių nuolatine srove ir ima jį krauti palaikančiuoju režimu, kai akumuliatorius maitinamas elektroniškai valdomais srovės impulsais, palaikančiais akumuliatorių visiškai įkrautą. Lygiagrečiojo veikimo įkroviklis, kai akumuliatorius įkrautas, perjungia mikroelektrinės srovę į varžinę apkrovą. Išsiskiriančią šilumos energiją galima panaudoti patalpoms arba vandeniui šildyti. Tokio tipo įkrovikliai dagiausiai naudojami vėjo mikroelektrinėse.
Akumuliatorių įkroviklių kaina priklauso nuo jų atliekamų funkcijų skaičiaus, efektyvumo ir galios. Pavyzdžiui, 30A krovimo srovės įkroviklių kainos, priklausomai nuo jų sudėtingumo, svyruoja nuo 600 Lt iki 4 500 Lt; 8A krovimo srovės – nuo 350 Lt iki 750 Lt; profesionalus 90 A įkroviklis, aptarnaujantis 2600 Wp modulyną ir naudojantis savo reikmėm tik 0,2 W, kainuoja iki 10 000 Lt [22].

3.6.4 Inverteris

Kadangi fotoelektriniai moduliai generuoja nuolatinę srovę, kintamos srovės imtuvams būtinas inverteris. Jis nuolatinės srovės elektros energiją pakeičia į standartinės įtampos ir dažnio kintamosios srovės energiją. Pagal išėjimo įtampos kreivės formą inverteriai skirstomi į tris grupes:
• stačiakampės laiptuotos išėjimo įtampos , sudarytos iš nedidelio laiptelių skaičiaus (dažniausiai 4 laipteliai į periodą) – meandriniai inverteriai,
• modifikuotos sinusinės išėjimo įtampos , sudarytos iš didelio laiptelių skaičiaus (apie 50 laiptelių į periodą) – modifikuoto sinuso inverteriai,
• sinusinės išėjimo įtampos – sinusiniai inverteriai.
Pirmosios grupės inverteriai yra pigiausi, trečiosios – brangiausi. Pirmosios grupės inverteriai tinka 90 % visų elektros energijos imtuvų maitinimui (gali netikti kompiuteriams, lazeriniams spausdintuvams, betransformatoriniams įkrovikliams, kai kuriems televizoriams). Antros ir trečios grupės inverteriai tinka praktiškai visiems imtuvams.
Labai svarbios inverterių charakteristikos yra naudingo veikimo koeficientas n visame galios diapazone ir tuščioje veikoje naudojama galia. Įprastinių, specialiai nepritaikytų saulės ektrinėms, inverterių n= 90 % siekia tik esant didelėms apkrovoms, o prie mažų apkrovų dažnai būna n <= 50 % . Aukštos klasės STUDER Si 3548(TP) 3 500W inverterio n= 95 %, o tuščios eigos galia <= 0,8 W visame galios diapazone nuo 0,3 W iki 3500 W, jo išėjimo įtampa - sin 230 V +-3 %, 50 Hz +- 0,01 %. Daugelis inverterių viename korpuse turi ir akumuliatorių įkroviklį, o išėjimo grandinėje dar ir kintamos srovės kontaktorių. Tai leidžia juos naudoti svarbių kintamosios srovės imtuvų avarinio maitinimo sistemose. Šias sistemas naudoja prie elektros tinklo prijungti vartotojai, kai jiems reikia didelio elektros tiekimo patikimumo. Jei tokia sistema yra, dingus tinklo įtampai, per milisekundėmis matuojamą laikotarpį automatiškai įsijungia kontaktorius ir elektros tiekimas atstatomas iš akumuliatorių baterijos. Pastaruoju metu rinkoje pasirodė fotoelektriniai moduliai su integruotu inverteriu, kuriuos tiesiogiai galima naudoti kintamosios elektros srovės imtuvams maitinti arba be tarpinių grandžių jungti į elektros tinklą. Inverterio kaina sparčiai kyla didėjant jo galiai, todėl eksploatuojant saulės elektrinę nerekomenduojama vienu metu naudoti kelis pačius galingiausius imtuvus. Tikslinga stengtis kuo daugiau kintamos srovės imtuvų pakeisti nuolatinės srovės imtuvais (pavyzdžiui, apšvietimo sistemą). Orientacinės sinusinių inverterių kainos: 150 W - 1000 Lt ; 250W - 1200 Lt ; 400W - 2600 Lt ; 800W - 5800 Lt ; 1200W - 7600W ; 2300W - 10000 Lt ; 3500W - 14000 Lt. Meandrinio 300W inverterio kaina 500 Lt. Tinklo inverterių, skirtų sujungti fotoelektrinę jėgainę su energetikos sistemos elektros tinklu, kainos maždaug tokios [22]: • vienfaziai 1500, 2100 ir 2400 W inverteriai - 9 500 Lt , 10 200 ir 17 500 Lt atitinkamai; • trifaziai 10, 14, 26, 40 ir 60 kW - 68 000, 86 000, 130 000, 190 000 ir 270 000 Lt atitinkamai. 3.7 Energijos gamybos saulės elektrinėse ypatybės Saulės elektrinės energetinis produktyvumas ženkliai priklauso nuo paros laiko ir nuo metų laiko (nuo mėnesio). Jeigu diena apsiniaukusi, tą dieną elektros energijos bus pagaminama apie 5-20 kartų mažiau, negu saulėtą dieną. Panašiu santykiu svyruos elektrinės generuojama galia apsiniaukusią dieną su pragiedruliais. Žiemos mėnesiais mūsų šalyje saulės elektrinė pagamins ženkliai mažiau energijos, negu vasaros mėnesiais, nes žiemą dienos trumpos ir dažniausiai apsiniaukusios. 220 Wp saulės mikroelektrinės metinis pagaminamos energijos grafikas priklausomai nuo metų mėnesio pateiktas 3.13 paveiksle. 3.13 pav. 220 Wp saulės mikroelektrinės metinis pagaminamos energijos grafikas [22]. Kaip matyti 26 paveiksle, toks metinis pagaminamos energijos grafikas gali gerai tikti tik vasarnamiams ir sodo nameliams. Jeigu reikia daug elektros energijos žiemos mėnesiais, norint įsirengti autonominę elektrinę, galima naudoti vėjo mikroelektrines arba hibridines saulės ir vėjo mikroelektrines. Apytiksliai skaičiuojant galima priimti, kad kiekvienas įrengtas saulės elektrinės vatas (1 Wp) Lietuvoje per metus pagamins apie 1 kWh elektros energijos [22]. 3.8 Fotoelektrinių įrengiamų ant stogų ar specialių šlaitinių priestatų atsiperkamumas ir rekomendacijos Tiriamajame darbe pagrindinis dėmesys buvo skirtas Lietuvai, todėl apie fotoelktrinių įrengiamų ant stogų ar specialių šlaitinių priestatų rekomendacijas bei atsiperkamumą rėmiausi straipsniu publikuotu interaktyvioje erdvėje www.pinigukarta.lt 2010 02 22, straipsnio pavadinimas „Fotoelektra - tai naujas Klondaikas". „Jei 150 kvadratinių metrų namo stogą padengti saulės elementais, ar jų užtektų aprūpinti visiems pastato energetiniams poreikiams? Kiek apytiksliai tai kainuotų? Per kokį laiko tarpą žmonėms atsipirktų saulės elementų įrengimas ir naudojimas?" [23] Į klausimą atsakė UAB "Saulės energija" direktorius, Lietuvos saulės energetikų asociacijos prezidentas Edmundas Žilinskas. „Ant stogo sutalpintumete apie 15kW galingumo fotoelektrinių modulių, jie per metus pagamintų maždaug 14000 kWh elektros energijos. Jeigu jėgainė visiškai autonominė, ji turi buti kombinuota - saulės-vėjo su akumuliatoriais. Apytikriai, statistinis namas per mėnesį sunaudoja apie 500 kWh elektros energijos, pikinis galingumas siekia iki 9kW. Tokių parametrų autonominė saulės-vėjo jėgainė kainuoja kiek daugiau nei 150 000 Lt. Apie jokį atsipirkimą negali būti ir kalbos, nebent elektros tinklo įvedimas kainuoja panašiai. Autonomines daugiausiai stato Afrikoje, kur nėra skirstomųjų tinklų ir Lietuvoje, kur iki šiol nebuvo galimybės prisijungti prie tinklų. Visai kita šneka, jei fotolektra parduodama skirtomiesiems tinklams. Nuo šių metų sausio 1 d. įsigaliojo fotoelektros supirkimo tarifai. Nuo 1,51 iki 1,63 Lt/kWh. 1kW galingumo saulės elementų irengimas kainuoja 10 000-11 000 Lt, jis pagamina apie 950 kWh per metus, kas atitinka apie 1500Lt. Atsipirkimas, net ir įskaitant visas papildomas biurokratijas yra 7-9 metai. Šiuo atveju namas naudoja energiją iš tinklų, o fotoelektrą parduoda. Dabar fotoelektra - ko gero, pats geriausias energetinis verslas, neskaitant spekuliavimo sėdint ant vamzdžio ar laido. Atsipirkimas panašus kaip ir didelių megavatais galią skaičiuojančių vėjo jėgainių, tačiau mažoms jėgainėms daug lengviau gauti statybų leidimus." [23] Remiantis šiuo straipsniu prieiname išvados, kad Lietuvoje naudoti elektrą gaunamą iš fotoelktrinių neapsimoka. Tikslingiau gaunamą elektros energiją iš fotoelektrinių parduoti ir už gautas lėšas pirkti elektros energiją savom reikmėm iš esamų elektros tiekėju. 3.9 Didesnės galio fotoelektrinės, įrengtos ant fakulteto stogo, skaičiavimo pavyzdys Tarkime ant fakulteto stogo būtų įmanoma sumontuoti 1000 m 2 saulės fotoelementų. Neatsižvelgiant į realias galimybes ar tai ištiesu įmanoma ar ne. Norint apskaičiuoti kiek energijos būtų įmanoma gauti iš tokios fotoelektrinės svarbiausia žinoti vietovės, kurioje įrengiama saulės fotoelektrinė pilnutinę vidutinę daugiametę saulės ekspoziciją elektrinės fotomoduliams pasirinktoje saulės energijos erdvės plokštumoje, kWh/m2. Savo skaičiavimus atlikau remdamasis 6 lentele. S aulės fotoelektrinės per mėnesį pagamintas elektros energijos kiekis, apskaičiuojamas remiantis formule (3.1) [24]: Čia: ES - saulės fotoelektrinės per mėnesį pagamintas elektros energijos kiekis, kWh , Ev - vietovės, kurioje įrengiama saulės fotoelektrinė, pilnutinė vidutinė daugiametė saulės ekspozicija elektrinės fotomoduliams pasirinktoje saulės energinės erdvės plokštumoje, kWh / m2, nF - parinktojo FEM tipo naudingo veikimo koeficientas, nS - likusiųjų mikroelektrinės energijos konversijos grandžių bendras naudingumo koeficientas (apytiksliai galima priimti 0,65 - 0,75 ~ 0,7), SMa - bendras apytikslis modulyno plotas, m 2 . Kadangi fotoelektrinės fotoelementų moduliai gali būti įrengti keliais būdais, t.y. pasukti į įvairias puses, bei gali būti reguliuojamas fotoelemtų būvimas erdvėje, remdamasis kelių tipų modulių charakteristikomis (3.14 paveiksas) apskaičiavau teoriškai galimus vidutinius fotoelektrinės pagaminamus energijos kiekius per mėnesį kWh. IŠVADOS 1. Kadangi Lietuva yra nedidelė šalis, tai skirtumai tarp ekspozicijų atskirose HMS nėra dideli. Apibendrinus pateiktą informaciją, galima teigti, kad pagrindiniai saulės energijos išteklių pasiskirstymo dėsningumai šalies teritorijoje yra šie: didžiausi saulės energijos ištekliai yra vakarinėje šalies dalyje prie jūros (maksimali metinė ekspozicija horizontaliojoje plokštumoje Nidoje 1042 kWh/m2), mažiausi saulės energijos ištekliai yra šiaurės rytinėje ir rytinėje šalies dalyje (minimali metinė ekspozicija horizontaliojoje plokštumoje Biržuose 926 kWh/m2 ), vidutinė metinė ekspozicija horizontaliojoje plokštumoje Lietuvoje yra apytiksliai 1000 kWh/m2 (984 kWh/m2), galima didžiausia vidutinės metinės ekspozicijos horizontaliojoje plokštumoje nuokrypa nuo šalies vidurkio betkuriame Lietuvos teritorijos taške sudaro ne daugiau, kaip 5,9 %. 2. Šiluminių elektrinių kuriose būtų naudojami saulės kolektoriai Lietuvoje statyti neapsimoka, nes Lietuva yra nepalankioje geografinėje padėtyje. Dideli saulės ekspozicijų svyravimai žiemos ir vasaros laiku daro pernelyg didelę įtaką jų panaudojimo naudingumui. Saulės kolektorius tikslingiau naudoti buityje ar žemės ūkyje. Jų naudojimas mažina išlaidas skirtas šilumai, bei karšto vandens ruošimui. 3. Statant saulės fotoelektrinę ant fakulteto stogo rinkčiausi monokristalinius saulės fotoelementų modulius, nors jie ir nėra patys pigiausi, bet jų naudingumo koeficientas yra didžiausias, taip pat jų atsiperkamumas yra trumpiausias, lyginant su kitų tipų fotomoduliais. 4. Kolkas kol dar FEM kainos didelės jų atsiperkamumas labai ilgas, todėl šiuo metu pagaminamą elektros energiją labiau apsimoka parduoti į elektros tinklą, nes nuo 2010m sausio 1d. įsigaliojo fotoelektros supirkimo tarifai nuo 1,51 iki 1,63 Lt/kWh. 1 kW galingumo saulės elementų įrengimas kainuoja 10 000-11 000 Lt, tokia fotoelektrinė pagamintų apie 950 kWh per metus, kas atitinka apie 1500 Lt parduodant elektros energiją į tinklą. 1 kW galingumo fotoelektrinės atsipirkimas parduodant elektros energiją į tinklą apie 7-9 metai. Darbo autorius: A. Jankauskis Atsiųsti pilną darbą saules-energija