Topte sluncem! Je to levnější i šetrnější...

Topte sluncem! Je to levnější i šetrnější...

Energii na Zem dodává každý den a zdarma. Je to ekologický zdroj námi zatím málo využívaný. Solární energie má ale velkou budoucnost!

    <p>Lidstvo stojí před velkým úkolem. V nejbližší době musí snížit emise oxidu uhličitého (CO<sub>2</sub>), který je hlavní příčinou skleníkového jevu a globálního oteplování klimatu. Příčinou toho je CO<sub>2</sub>, který se uvolňuje zejména při spalování fosilních paliv v různých oblastech lidské činnosti. Mezinárodní agentura pro energii IEA (International Energy Agency) odhaduje, že v roce 2005 bylo ve světě vypuštěno do ovzduší těžko představitelné množství asi 18 miliard tun CO<sub>2</sub>. Na emisích CO<sub>2</sub> se nejvíce podílejí výroba elektrické energie (39 %), průmyslová výroba (22 %), doprava (23 %). Jenom tato tři odvětví v uvedeném roce sama vyprodukovala 84 % z celkového množství CO<sub>2</sub>.</p>

Slunce nabízí jedinečné možnosti
Všechny zdroje energie, které jsou na Zemi k dispozici, většinou vděčí za svou energii Slunci. Slunce je nejdůležitějším zdrojem energie pro veškerý život na Zemi a neustále dodává trvalý proud energie o výkonu asi 1,373 kW na každý čtvereční metr povrchu zemské atmosféry (solární konstanta). Celkové dosud známé zásoby ropy mohou při současné spotřebě vydržet asi ještě 100 let. Jejich postupným spalováním se získá množství energie, kterou dodá Slunce Zemi za jeden a půl dne. Slunce – největší zdroj energie – dodává na zemský povrch neustále energii v množství asi 1,1 x 1018 kWh/rok, odpovídající přibližně 15.000násobku celkové světové spotřeby energie v roce 2006 (1x1014 kWh). Jinými slovy, celé množství energie, které lidstvo spotřebuje v jednom roce, dodáSlunceZemi přibližně za jednu hodinu.

V současné době je z obrovského množství energieSlunce využíván stále jen nepatrný zlomek, a to především fotosyntézou v rostlinách. To je však proces velmi nehospodárný, protože její účinnost je asi 0,1 %.

Metodami pracujícími s vyšší účinností jsou např. fotovoltaika nebo solárně-termické systémy. Odborníci se shodují v názoru, že do roku 2050 bude možné až čtvrtinu celosvětové spotřeby energie získat ze sluneční energie. Důležitou úlohu přitom mají fotovoltaické systémy, převádějící sluneční záření přímo na elektrickou energii.

Jak to funguje aneb Fotovoltaické systémy
Základním prvkem přeměny slunečního záření na elektrickou energii je solární fotovoltaický článek – velkoplošná dioda vyrobená z polovodičového materiálu. Dopadá-li na polovodičový materiál sluneční záření, vzniká na kovových kontaktech diody na základě fotoelektrického jevu napětí 0,5 - 0,65 V a připojeným spotřebičem protéká proud úměrný osvětlení a velikosti osvětlené plochy.

V současné době se fotovoltaické články vyrábějí z monokrystalického nebo levnějšího polykrystalického křemíku, popřípadě tenkovrstvou technologií z amorfního křemíku či z jiných vhodných materiálů. Např. monokrystalický fotovoltaický článek s plochou 1 dm2 je schopen při plném slunečním svitu dodávat do zátěže proud asi 3 A při napětí 0,5 V, tedy výkon 1,5 W. Větší napětí se získá sériovým řazením článků a větší proud jejich paralelním řazením. Pro použití v praxi se proto fotovoltaické články sestavují do větších modulů, ze kterých se vyrábějí solární panely různého provedení, rozměrů a elektrického výkonu. Tyto jsou pak součástí komplexních fotovoltaických systémů.

Fotovoltaické systémy lze podle způsobu použití rozdělit na autonomní nezávislé na rozvodné síti (grid-off) a na systémy dodávající energii do rozvodné sítě (grid-on). Autonomní systémy se používají především v místech, kde není dostupná veřejná elektrická síť a jsou vhodné např. pro napájení parkovacích automatů, odlehlých měřicích stanic, veřejného osvětlení, rekreačních objektů v těžko přístupných místech apod. Jejich nezbytnou součástí jsou akumulátorové baterie, do kterých se elektrická energie ukládá, aby byla dostupná v době, kdy slunce nesvítí. Mnohem důležitější jsou fotovoltaické systémy připojené do rozvodné sítě. Jsou standardně vybaveny střídačem, který mění stejnosměrný proud z fotovoltaických článků na střídavý proud (jehož frekvence a napětí odpovídají rozvodné síti), a řídicí elektronikou. Pro řadu systémů připojených do rozvodné sítě je nezbytné použít harmonickou filtraci a korekci fáze. V každém případě připojení k síti podléhá schvalovacímu řízení rozvodných závodů.

V současné době jsou nejrozšířenější a nejvíce podporované samostatné fotovoltaické systémy o výkonu do 50 kWp s možností připojení do rozvodné sítě. Stále častěji se používají pro krytí (alespoň částečné) energetické potřeby rodinných domů, obytných a provozních budov.

Při dostatečném slunečním svitu pokrývá fotovoltaický systém spotřebu provozovatele a případný přebytek elektrické energie automaticky dodává do veřejné sítě. Naopak v době, kdy slunce svítí málo, nebo nesvítí vůbec a fotovoltaický systém energetickou potřebu provozovatele nepokrývá, elektrická energie se z veřejné sítě odebírá. Z pohledu rozvodné společnosti je možné tyto fotovoltaické systémy považovat za necentrální zdroje elektrické energie zapojené do sítě, jejichž energie se většinou spotřebovává v místě vzniku.

V poslední době ale roste zájem o velké fotovoltaické systémy s kolektivním využíváním. K nim patří zejména sluneční fotovoltaické elektrárny a fotovoltaické systémy nainstalované na volných prostranstvích a velkých veřejných objektech se speciálním systémem připojeným do rozvodné sítě.

Vyhlídky solární energie do roku 2010
Evropská komise si v takzvané Bílé knize o energetické politice z roku 1997 stanovila velmi náročné cíle zaměřené na podporu využití energie z obnovitelných zdrojů. Pro oblast solární energie si konkrétně vytyčila dva klíčové úkoly, a to zajistit do roku 2010 v zemích EU instalaci fotovoltaických systémů o celkovém špičkovém výkonu 3 GWp a termických kolektorů s celkovou plochou 100 miliónů m2, tj. s ekvivalentním tepelným výkonem 70 GWt. První z těchto úkolů se podařilo splnit a o více jak 10 % překročit (3,418 GWp) již v roce 2006, čtyři roky před stanoveným termínem. Agentura EurObservER předpokládá, že do roku 2010 by se celkový výkon všech nainstalovaných systémů v EU mohl přibližovat hodnotě 8,7 GWp. Tento odhad je založen především na současném dynamickém růstu německého trhu s meziročním přírůstkem okolo 1 GWp, na zvýšeném zájmu španělského, italského a francouzského trhu a na rychle rostoucích aktivitách nových členských zemí EU.

Přestože zájem o instalaci termálních kolektorů v posledních létech trvale roste, zájem Evropské komise instalovat v členských zemí do roku 2010 sluneční kolektory o celkové souhrnné ploše 100 miliónů m2 se zřejmě nepodaří splnit.

-Připraveno ve spolupráci s poradenským střediskem Energy Centre České Budějovice-
Foto: ECČB, http://www.isifa.com/
Více informací ZDE

Komentáře

Načítám komentáře...

  • Stavba
  • Autor:
  • Vydáno:

Doporučujeme

Hledáte spolehlivého zedníka?

Zadejte si poptávku v kategoriích: zedník,stavby.
Najdeme Vám ověřené firmy a řemeslníky s referencemi od zákazníků jako například: Oprava chalupy, Výstavba RD Troja Praha 8, Sádrokartony, podlahy, izolace, zednické práce.