Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Aplikovaná fotovoltaika

23.07.2009  |  132× přečteno      vytisknout článek

Aplikovaná fotovoltaika, jako jeden z obnovitelných zdrojů energie dostala „zelenou“ Směrnicí č.2001/77/ECC o podpoře výroby elektrické energie z OZE na vnitřním trhu Evropské unie s elektrickou energií.

Ve všech členských zemích EU je požadována jako alternativní či doplňující zdroj elektrické energie ...

Aplikovaná fotovoltaika je zpracována v řadě vědeckých i praktických publikací a její montáží se již zabývá řada subjektů nejen v ČR, ale podle Směrnice č.2001/77/ECC o podpoře výroby elektrické energie z OZE na vnitřním trhu Evropské unie s elektrickou energií je ve všech členských zemích EU požadována jako alternativní či doplňující zdroj elektrické energie.

V České republice byl do 06/2006 instalován výkon celkem 595kWp fotovoltaických (kWp = kilowatt peak, který je jednotkou výkonu solárního článku nebo panelu v bodě maximálního výkonu za standardních testovacích podmínek : 1000W/m² při AM 1,5 a teplotě 25°C.).
AM = air Mass = tloušťka atmosféry (množství vzduchu), kterou musí projít sluneční záření; pro podmínky Evropy = 1,5. Je-li slunce v nádhlavníku, je AM faktor roven jedné.

Cílem Směrnice č.2001/77/EU je dosažení procentního podílu na hrubé spotřebě elektrické energie v členských zemích EU k roku 2010 ve výši 21% a 572TWh/rok.
Např. v České republice je to 8% a 4,97TWh/rok. Ve Slovenské republice 31% a 8,82TWh/rok. Ve Švédsku 60% a 88TWh/rok. V Rakousku 78% a 43,57TWh/rok. V Německu 12,5% a 69,19TWh/rok. V Lotyšsku 49,3% a 3,21TWh/rok. V Itálii 25% a 72,59TWh/rok. V Polsku 7,5% a 11,02TWh/rok. Ve Francii 21% a 92,4TWh/rok. V Maďarsku 3,6% a 1,13TWh/rok. V Řecku 20,1% a 9,21TWh/rok. Vel.Británie 10% a 41,41TWh/r.

Fotovoltaické (PV) články
S monokrystalickými křemíkovými články bylo laboratorně dosaženo až 35% účinnosti. S polykrystalickými křemíkovými články 14% účinnosti a s prakticky používaným levným hydrogenizovaným amorfním (nekrystalickým) křemíkem 9% účinnosti.
Solární PV systémy pracují buď jako autonomní v místech kde není elektrická síť, nebo jako hybridní systémy s akumulátory, nebo jako systémy připojené k elektrické síti. PV článek tvoří velkoplošný PN přechod, jak ho známe u polovodičových diod. Napětí neztíženého PV článku je podobné jako u standardní diody mezi 0,50V až 0,65V. Velikost generovaného proudu závisí na aktivní ploše PV článku.

Často používané články tvaru P – S (pseudo-square) – čtvercové se zkosenými rohy, při délce hrany cca 10cm, s účinností 15% generují proud cca 3Amp. Pro zvýšení napětí a vyšší výkony se PV články zapojují pomocí sérioparalelního řazení do tzv. fotovoltaických modulů, nejčastěji o výkonu 100 až 150W.

Z hlediska efektivnosti a energetické návratnosti PV systémů, je třeba zdůraznit, že v současnosti je to jednoznačně správná cesta jak částečně nahradit distribuovanou drahou elektrickou energii. Při nynějších cenách vstupních materiálů a instalačních prací a životnosti PV systémů až 30 let je návratnost investic podle zdrojů EU do PV systémů v klimatických podmínkách střední Evropy mezi 3 až 8 roky, podle druhu, velikosti a umístění PV systémů.

V České republice se za jasného slunečního dne pohybuje naměřená sluneční energie na povrchu orientovaném kolmo na sluneční paprsky od 900W/m² do 1000W/m², převážně v infračervené oblasti vlnového spektra. Množství této energie však závisí na nadmořské výšce, znečištění atmosféry, počasí, druhu a hustotě mraků, poloze slunce na obloze během dne a roku (jeho výška nad obzorem), stínění okolními budovami, stromy apod. Dlouhodobě měřená průměrná délka slunečního svitu (léta 1961 až 1990) v některých místech České republiky v hodinách za rok :
Tábor – 1380, Klatovy – 1480, České Budějovice – 1580, Velké Meziříčí – 1590, Olomouc – 1605, Hradec Králové – 1610, Holešov – 1620, Praha – 1625, Brno – 1650, Velké Pavlovice – 1780, Kuchařovice u Znojma – 1800.

K měření sluneční energie se používají pyranometry. Jsou to přístroje, které porovnávají teplotu černého a bílého povrchu pod skleněným krytem. Rozdíl teplot je měřen sestavou termočlánků a je úměrný intenzitě dopadajícího slunečního záření. Sluneční záření je přeměněno na teplo a je tak zaručena nezávislost odezvy na vlnové délce slunečního záření.
Pozn. - měření slunečního záření provádí Český hydrometeorologický ústav, www.chmu.cz

Před instalací solárních a fotovoltaických systémů doporučuji ve stádiu projekční přípravy vždy použít údaje o místním naměřeném slunečním záření. Sluneční záření obsahuje všechny vlnové délky frekvenčního spektra a není orientováno jen jedním směrem.Vlnová délka slunečního světla se pohybuje mezi 30 až 300nm.Viditelné záření se pohybuje okolo 500nm. Vlnové délky kratší než 300nm jsou označeny jako ultrafialové (UV) záření a vlnové délky delší než 800nm jsou označeny jako infračervené-tepelné záření (IR). Oba druhy záření neprostupují sklem a jsou okem neviditelné. UV paprsky jsou za viditelnými fialovými paprsky (kratší) a IR paprsky jsou za viditelnými červenými paprsky (delší).

Síťové PV systémy tvoří:

  • PV moduly
  • měniče napětí (střídače), nejčastěji ze 24V stejnosměrného napětí na střídavé napětí 400/230V
  • elektroměry vyrobené elektrické energie
    Jsou to investiční zařízení, kdy je vyrobená PV elektrická energie prodávána do elektrické sítě za ceny podle výkupních tarifů, které v ČR stanovuje Energetický regulační úřad (ERÚ) se sídlem v Jihlavě.
    V ČR lze získat při vhodném umístění PV systému o výkonu 1kWp 850 až 1 100kWh za rok.

Integrované PV systémy na budovách tvoří:

  • PV moduly na střechách budov,
  • PV dvojskla, PV fasádní skla, PV střešní tašky, barevné PV články apod.
    V současné době existuje v nabídkách firem značné množství modulů netradičních konstrukcí
  • podle potřeby akumulátory a regulátory nabíjení akumulátorů

Ostrovní PV systémy tvoří:

  • PV moduly,
  • akumulátory - solární baterie - pro zajištění nepřetržitého provozu v době nedostatečného slunečního svitu (nyní se používá asi 95% olověných akumulátorů),
  • regulátory k dobíjení akumulátorů
    Ostrovní systémy jsou vhodné jako alternativa pro místa, kde není k dispozici elektrická rozvodná síť. Například kempy, karavany, dopravní značení, parkovací automaty, meteorologické stanice, jachty, plynové stanice mimo dosah zástavby, odlehlé budovy apod.

Spotřebitelská fotovoltaika:

  • solární kalkulačky, hodinky, nabíječky akumulátorů v mobilních telefonech, přenosných počítačích, hračkách, fotoaparátech apod.

Heliostaty tvoří: věžové konstrukce opatřené na vrcholu absorbérem paprsků odražených od skupiny (většinou pozemních) pohyblivých rovinných zrcadel, z nichž se každé samostatně během dne automaticky natáčí tak, aby paprsky od něho odražené dopadaly vždy na absorbér a soustřeďovaly se do ohniska věžové sluneční elektrárny, kde je umístěn parní generátor pro výrobu elektrické energie.

Ve Španělské Almerii je vybudována věžová sluneční elektrárna s věží vysokou 80m a polem 1300 zrcadlových heliostatů na ploše 12 000m². Zrcadla odráží sluneční paprsky do ohniska ve věži, kde je umístěn parní generátor s tepelným výkonem 7MW. Pára o teplotě 520°C pohání dvoustupňovou turbínu s generátorem el. proudu.

Jiný způsob konstrukce sluneční elektrárny používá roztavené soli v ohnisku věže. Roztavenou sůl je možné vyhřát až na 600°C. Do roztavené soli se „ukládá“ tepelná energie, která se využívá k výrobě vodní páry pro pohon turbíny o výkonu přes 10MW. Sůl postupně chladne a během noci nebo nedostatečného slunečního záření vydává akumulované teplo. Sůl tuhne až při 238°C

František Kosmák

http://elektrika.cz


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
Partneři
Ekologický oskar
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist