Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Fotovoltaika, její klady a zápory

09.07.2003  |  251× přečteno      vytisknout článek

Fotovoltaika, její klady a zápory Fotovoltaika, neboli výroba elektřiny ze slunečního záření jeho přeměnou na elektrický náboj, je docela zajímavý a na pohled čistý (bezodpadový) způsob získávání elektřiny ze snadno a zdarma dostupného zdroje. Proto je protežován některými ekologickými aktivisty - záměrně neříkám ekology, neboť ekologové jsou vědci, ale ekologičtí aktivisté (zkráceně ekologisté) pouze radikálními zastánci vybraných vědeckých závěrů, přičemž na jiné vědecké studie zpravidla odmítají brát ohled. Proto nepochybuji, že by byli tento článek schopni prohlásit za propagandistické dílo příslušníka atomové lobby. Přitom nebudu prezentovat a skládat dohromady nic jiného než snadno dostupná fakta, která jsou k vidění na internetových stránkách, v tomto případě jsem používal weby ČEZ, SÚRAO, Solartec, Siemens a iDNES. Co je tedy na fotovoltaice tak špatného? Vždyť Slunce svítí zadarmo a do horních vrstev atmosféry dopadne každý okamžik asi 1,2 kW světelného výkonu na metr čtvereční. Za prvé, ztráty světla v atmosféře jsou významné: 19% absorpcí, 33% rozptylem, 23% dopadne jako nepřímé světlo a jen 23% jako přímé sluneční světlo, navíc závisí i na ročním období: v zimě je naše polokoule od Slunce odkloněna a sluneční paprsky tak musí urazit v atmosféře delší cestu, čímž se jejich energie opět snižuje. Pro ČR na 50° SŠ se proto podle lokality (Břeclav nebo Liberec...) udává roční průměrný světelný příkon od 95 do 120 W na 1 m2. Dále musíme zohlednit různou délku dne: v červnu svítí Slunce přes 16 hodin denně, v prosinci pod 8 hodin. Druhým problémem je nízká účinnost přeměny energie ve FVČ. Ani nejdokonalejší fotovoltaický článek (FVČ) nedokáže pracovat s vyšší účinností než 15% v závislosti na úhlu dopadu světla (ten lze lehce regulovat různými mechanismy), intenzitě záření (tu neovlivníme, viz výše) a teplotě (čím tepleji, tím horší účinnost přeměny světelné energie na elektrickou), proto může v řídkých případech dojít i k paradoxu, kdy horký červencový den dá méně elektřiny než na kost zmrzlý únor. Navíc FVČ poměrně rychle stárne, čímž účinnost dále klesá. Účinnost také silně ovlivňuje čistota povrchu FVČ - už velmi slabá vrstva prachu sníží výkon o 20%, o sněhu či vodním filmu nemluvě. Proto zatím troskotají smělé plány na vybudování silných světových zdrojů energie na Sahaře, kde stačí jedna písečná bouře a ze zaprášených a poškrábaných ploch FVČ dostanete směšných pár wattů. Prozatím vím o jediné velké FV elektrárně v tropech - Siemens postavil v Nigérii hybridní FV elektrárnu s akumulátory (olověné ani niklkadmiové moc k přírodě šetrné nejsou) a záložními dieselagregáty (je tohle ekologické?), FVČ na ploše 60x60 m mají instalovaný výkon 51,6 kW. Pořizovací náklady se mi zjistit nepodařilo, ale jako reklamní tah se to tomuto nadnárodnímu elektrotechnickému molochu jistě vyplatilo. Za třetí je zde problém surovin. Chybí potřebné výrobní kapacity pro výrobu čistého křemíku pro \"klasické\" FVČ ve větším měřítku, aby se tento \"křemíkový mýtus\" vůbec mohl rozběhnout. V důsledku pak, kdyby se jej opravdu podařilo rozběhnout, budeme se muset vážně zaobírat emisemi CO2 a těžkých kovů z rafinace křemíku. Nová siemensovská technologie indium - selen pro změnu hrozí vydrancováním světových zásob india a americké pokusy s FVČ na bázi galium - germanium - arzen už vzhledem k surovinám nelze označit za ekologické. Takzvané věžové elektrárny, kde se koncentruje světlo pomocí zrcadel, znamenají obrovské množství olova a chromu, přinejlepším v kombinaci s hliníkem (ten zase rád ztrácí lesk a slepne). Na 1 kW instalovaného FVČ tak připadá průměrně 6,5 kg rizikových odpadů, u věžových dokonce 16 kg. FVČ ani zrcadla totiž nerostou na stromech, aby se po skončení životnosti rozložily na kompost. Únik surovin z italské továrny na FVČ před lety zničil život v asi 300 km dlouhém úseku řeky, což ovšem zelení bojovníci statečně zamlčují, stejně jako fakt, že naopak v \"jaderné elektřině\" je už zahrnuto 50 Kč / 1 MWh na likvidaci jak vyhořelého paliva, tak vysloužilé elektrárny (jen Temelín si tak ročně \"naspoří\" asi 3/4 miliardy Kč). Za čtvrté je zde problém energetických zdrojů, ač to zní jako paradox. Vysoká energetická náročnost výroby solárních článků totiž vyvolává pochybnosti o smyslu těchto výrobků vůbec - podle některých zdrojů nedokáže FVČ za celou dobu své životnosti vyrobit ani tolik energie, kolik se jí spotřebovalo na jeho výrobu. Jiné zdroje však uvádějí návratnost kolem čtyř až sedmi let, pravdy se nelze dobrat ani dobabrat, zřejmě to závisí na výrobci, lokalitě, státní dotaci a použitém materiálu. Obecně známé křemíkové články potřebují ke své výrobě přes 1 MWh na 1 kg suroviny. I manažer největšího producenta fotovoltaiky u nás, rožnovského Solartecu (bývalá Tesla) tvrdí: \"Hlavní nevýhodou alternativních zdrojů je vysoká pořizovací cena. Ve většině případů se nemohou dosud jejich výhody ekonomicky uplatnit. Ekonomická návratnost těchto zařízení se pohybuje obvykle v desítkách let, což bývá za hranicí jejich životnosti.\" - doslouží tedy dříve, než se začnou vyplácet ekonomicky, potažmo ekologicky (tj. než vyrobí více energie, než do jejich výroby bylo vloženo, a zamezí vzniku horších odpadů, než kolik samy při výrobě, provozu a likvidaci vyprodukují). Obdobně to platí i pro větrné elektrárny, které se uživí jen díky zákonem nařízené trojnásobné výkupní ceně elektřiny oproti jiným zdrojům a nejméně 40% nevratné státní dotaci na výstavbu. Za páté je zde v důsledku výše zmíněného současná vysoká cena FVČ, čehož dokladem je vídeňská solární elektrárna z roku 1998: instalovaný výkon 25,5 kW při investičních nákladech 2,6 mil. šilinků znamená asi 350 Kč na 1 MW nepříliš spolehlivě dodávané elektřiny, během třicetileté životnosti a roční výrobě 15 MWh jsou tedy jen investiční náklady přes 17 Kč / 1 kWh - a takzvaně drahý Temelín (98,6 mld., 1920 MW, životnost 40 let) má pořizovací náklady kolem 50 Kč / 1 MW a poměrné investiční náklady 0,16 Kč / 1 kWh, tedy 100x levněji! Teoreticky lze doufat, že se časem podaří nekompromisním tlakem na výrobce fotovoltaiky snížit jejich řekněme nestydaté prodejní ceny - jenže tím jsme zpět u vysoké energetické a surovinové náročnosti výroby FVČ. Nechtěný důkaz poskytuje německá společnost E.ON, když nabízí solární elektrárničku 1,1 kW za 320.000 Kč včetně 25 let záruky. Provozní náklady FV jsou sice téměř nulové, přesto nedokáží vyrovnat onu investici, natož zaplatit likvidaci FVČ po skončení životnosti (těžké kovy) - to pak budou muset zaplatit všichni občané ve formě poplatku za odpad, z nějž se financuje i likvidace nebezpečných odpadů. Proto zůstává FV stále na okraji zájmu spotřebitelů a spíše jen paběrkuje. Samozřejmě existuje argument, že vesmírné stanice Mir a ISS, jakož i telekomunikační, meteorologické, špionážní aj, umělé družice Země používají FVČ jako své zdroje. K tomu mohu jen pokrčit rameny a říct, že má-li někdo takové finanční zázemí jako armáda či telekomunikace, spotřebu domácnosti řádově watthodin denně a dokáže světlo zachytávat na oběžné dráze Země, nechť si FVČ klidně pořídí. Ale abych jenom nehaněl, fotovoltaika má i své nesporné výhody zejména jako autonomní a lehce přemístitelný zdroj elektřiny (tak lehce, že z obav před zloději musel ČEZ svou FV elektrárničku přesunout z Jeseníků do střeženého areálu dukovanské jaderné elektrárny). Spotřební elektronika na chatách či v karavanech, parkovací automaty, orientační osvětlení, provoz malých spotřebičů nebo nejnovější hit - akumulační lampa veřejného osvětlení - to jsou věci, na něž je fotovoltaika relativně vhodná, nechceme-li mít všude natažené dráty a kabely. Problémem pak zůstává jen vysoká pořizovací cena, ovšem zdaleka nejdražší je získávání elektřiny z galvanických článků (asi 2500x dráž než ze sítě), přesto je všichni kupujeme... Přímé závislosti FV na slunečním záření lze dále použít například i pro pohon klimatizačních jednotek, ostatně některá americká města již rozběhla program na využití střešních ploch právě pro tyto účely. Snad jim to pomůže snížit tu, pro Evropana astronomickou, spotřebu elektřiny ze sítě. Varováním jsou opakující se kalifornské energetické krize, kde je hlavní příčinou nedostatek kapacitních zdrojů elektřiny (známe z Československa v půli 80. let). Na závěr, mnohem výhodnější než fotovoltaika jsou kolektory na přípravu teplé užitkové vody. Určitě mnoha lidem vadí, že musí mít zapnutý bojler i při 30°C ve stínu. Instalace střešního kolektoru (cca 5.000 Kč za 1 m2 regulace) ušetří i v nízkosazbové elektřině významnou sumu, návratnost je do 5 let. Kvalitně provedené výpočty a instalace soustav kolektorů (s regulací, výměníkem a zásobníkem) pak zkrátí i topnou sezonu, neboť i při zatažené podzimní obloze Slunce \"hřeje\". Je to jednoduché: zatímco světelné paprsky pro fotovoltaiku skrz mraky neproniknou, tepelné záření pro kolektory ano. V jarních a podzimních měsících tak lze Sluncem vyhřívat celý rodinný dům a sluneční záření tak využít mnohem efektivněji. Jiří Erben Zdroj: Neviditelný pes


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
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