Vyhodnocení úspěšnosti tržních podpůrných programů

   V rozmezí 22 let bylo na podporu zavádění fotovoltaiky v pěti vyspělých zemích světa investováno 4 400 milionů ECU (USA 43%, Japonsko 32%, Německo 16% , Itálie 5%, Francie 5%) v oblastech výzkumu, vývoje a demonstrační projektů. Článek se zabývá hodnocením měřítka v jakém přispěly státní investice ke sdílení rizika v počátečním a zralém stadiu rozmachu průmyslu. S vyjímkou Německa se všem zemím podařilo tento poměr snížit. Koncem roku 1998 byla na světě vyrobeno celkem 902 MW systémů, přičemž v pěti jmenovaných zemích to bylo 30%, v posledních letech tento podíl rychle roste.
   Jako první kriterium byly hodnoceny příspěvky na posledních patnácti vědeckých konferencích. Z celkem 5644 příspěvků ze všech zemí bylo 1273 v BRD, 747 z USA, 612 z Francie, 414 z Itálie a 284 z Japonska. Relativní zastoupení jednotlivých oblastí výzkumu bylo aplikací hospodářské Ricardovy teorie a za předpokladu ideálního světa vyjádřeno přiřazením jednotlivých témat jednotlivé zemi: základní výzkum - Austrálie, materiál - Francie, solární články - Japonsko, moduly - Španělsko, systémy - Německo, měření - Itálie, aplikace a programy - Švýcarsko, demonstrace - Velká Británie, hospodářské aspekty - USA.
   Dále byla srovnána podpora v jednotlivých uvedených zemích s výnosy a byly vyjádřeny podíly podpory z veřejných prostředků a výnosů z prodeje vždy po pěti letech mezi roky 1976 až 1998. Souborné podíly za celou dobu jsou následující: USA 0.9, Německo 3.3, Francie 0.9, Itálie 0.9 Japonsko 0.7. Celková částka získaná v těchto pěti zemích byla ve sledovaném období o málo vyšší než prostředky vložené - celkem se jednalo o obrat 4700 milionů ECU.
   Z celkového množství 269 MW ve fotovotaice instalovaných v uvažovaných zemích připadá na USA 111.4, Německo 30.4, Francie 6.3, Itálie 22.5 Japonsko 98.8. Pouze Německo a Japonsko šíří fotovoltaickou elektřinu po sítích a chystá se k tomu také Holandsko a USA, zde zatím převažuje lokální spotřeba v obytných a obchodních budovách.
   Existuje více možností jak skloubit jednotlivé výzkumné a vývojové programy, především k tomu může dojít v zemích se silnou politickou vůlí dosáhnout těchto cílů.
   Před rokem 998 bylo v Německu zaměstnáno 800 osob, z toho více jak 350 vědeckých a výzkumných pracovníkův sedmi institutech a více univerzitách a byly zapojeni do střešní organizace FVS. Sluneční energie má v BRD důležitou úlohu, protože se u ní jedná o dlouhodobou perspektivu zájmu veřejnosti.
   V Japonsku leželo těžiště zájmu do roku 1983 v cenové výhodné výrobě slunečních článků a surového, polykrystalického a amorfního křemíku. V další etapě to byla koncentrace programů zejména na podmínky hromadné výroby a na nové články na bázi vrstvených materiálů a-Si. Od roku 1993 to byly především programy na širokou prezentaci a propagaci fotovoltaických systémů, aktivity pro soukromé domy, odpočty daní a spolupráce pěti vedoucích vzájemně si konkurujících výrobců fotovoltaiky v oblasti výzkumu.
   V USA byl program po roce 1973 směrován na terestrické aplikace fotovoltaiky. Od této doby zde existuje několik výzkumných programů a speciálních laboratoří ve spolupráci s ministerstvem energetiky. Na rozdíl od Evropy v Americe existuje dlouhá tradice výrobních a technologických odborníků, kteří byly navíc podpořeni vládními programy "Photovoltaic Manufacturing Technology" a "Thin Film Partnership".
   Německo je se svým ročním fotovoltaickým rozpočtem 35 milionů euro a celkovou sumou 750 milionů za posledních 22 let na druhém místě za Japonskem - při přepočtu na hlavu. Při srovnání s obratem výroby fotovoltaiky má Německo nejhorší výsledky (20 euro na hlavu subvence na jednu Wp ). Sečteme-li všechny subvence Německa, Francie a Itálie tak se dostaneme k částce 1200 milionů euro při produkci za 743 milionů euro, odpovídá to pro tyto tři státy subvenci 6.1 euro na jeden Wp . V případě Japonska činí subvence 1340 milionů euro, což odpovídá 4.8 euro na jeden Wp . Japonsko tedy dosahuje jednu z nejvyšších účinností subvencí do fotovoltaiky na světe. Jsou za to odpovědné dva impulsy: od roku 83 je to světové prvenství ve výrobě kalkulaček a hodinek a od 1994 národní program 70.000 slunečních střech. V USA činí subvence na jednu Wp 5.1 euro. Podpora byla výrazná za Carterovy administrativy a zmenšila se během administrativy Ronadla Regana.
   Všechny podpůrné programy, které se týkaly účinnosti, spolehlivosti, návratnosti energie a objemu výroby se podílely na zvýšení účinnosti jednotlivých fotovoltaických článků. Okolo roku 1978 byly účinnost krystalického křemíku mezi 10 a 11% dnes vzrostly na 14.5 až 18%, u pilotních zařízení jsou potvrzeny účinnosti 19% , během 2 až pěti let se tam dostane i průmyslová výroba. Teoretický práh účinnost z roku 1978 (23.5% u krystalických Si článků) byl překonán před pár lety na Universitě v Jižní Walesu v Austrálii. Během 20 let poklesla prodejní cena - uvedeno současným kurzem USD - z 18 USD / Wp v roce 1978 přes 6.8 v roce 1988 na hodnotu 4.2 USD/ Wp v roce 1998. Ve stejném rozmezí klesla cena proudových modulů pro veliká zařízení ze 13 USD na 3.7 USD/ Wp.
   S pokrokem v oblasti kapslování článků se prodloužila životnost z původních 5 let na 30 a většina předních výrobců poskytuje garanci 20 let.
   Energetická návratnost se snížila z původních 20 let v roce 1978 do dnešní doby - podle podmínek klimatu - na 5 let (multi-c-Si) a odhaduje se u tenkovrstvých modulů na 2 roky.
   Celkový prodaný instalovaný výkon se v hodnoty 2 v roce 1978 zvýšil na 202 MWp , v roce 1999 zhruba rozděleno mezi Evropu, USA a Japonsko. Střední meziroční přírůstek světového trhu mezi léty 1978 a 1998 obnáší 23%.
   Nejslabším bodem fotovoltaických systémů je uskladnění energie, z 902 MWp bylo asi 750 MWp (83%) spotřebováno v samostatných přístrojích. Pro uskladnění energie jsou především zatím používány olověné akumulátory - pro potřeby fotovoltaiky byly prodány baterie o celkovém výkonu téměř 3 miliony kWh v roce 1995. Celková kapacita fotovoltaických olověných akumulátorů byla v témže roce 10.5 milionů kWh, což odpovídá 1.7 milionu tun olova, při jednorázovém použití a při pětinásobné výměně baterií během životnosti jednoho modulu, nebo 400.000 tun olova , pakliže se bude znovu použito. představuje to problém zejména v zemích třetího světa. Hermetické olověné akumulátory se prodávají za cenu 100 Euro/kWh při 1400 cyklech nabití a vybití a životnosti 3 až 4 roky. Jednou cestou řešení je zásadní zlepšení životnosti a počtu cyklů, u těchto akumulátorů, aby nemusely být použity příliš exotické materiály.