Druhy solárnej energie. Výhody a nevýhody solárnej energie. Solárne elektrárne solárno-vákuového typu

Slnečná energia je len prúd fotónov. A zároveň je to jeden zo základných faktorov zabezpečujúcich samotnú existenciu života v našej biosfére. Preto je celkom prirodzené, že slnečné žiarenie človek aktívne využíva nielen z klimatického hľadiska, ale aj ako alternatívny zdroj energie.

Kde sa využíva slnečná energia?

Rozsah použitia slnečnej energie je veľmi rozsiahly a každým rokom sa zväčšuje. Vidiecka sprcha so solárnym ohrievačom bola teda len nedávno vnímaná ako niečo mimoriadne a možnosť využitia slnečného svetla pre domáce elektrické siete sa zdala fantastická. Dnes už nikoho neprekvapíte nielen autonómnou solárnou stanicou, ale aj solárnymi mobilnými nabíjačkami a dokonca aj malými spotrebičmi (napríklad hodinkami) napájanými fotovoltaickým efektom.

Vo všeobecnosti je využitie slnečnej energie veľmi žiadané v oblastiach ako:

Poľnohospodárstvo;
Energetické zásobovanie sanatórií a penziónov;
Vesmírny priemysel;
Ochrana životného prostredia a ekoturizmus;
Elektrifikácia vzdialených a ťažko dostupných regiónov;
Pouličné, záhradné a dekoratívne osvetlenie;
Bytové a komunálne služby (TÚV, osvetlenie domu);
Mobilná technológia (zariadenia na solárne napájanie a nabíjacie moduly).

Predtým sa slnečná energia využívala najmä vo vesmírnom priemysle (napájanie satelitov, staníc a pod.) a v priemysle, no postupom času sa alternatívna energia začala aktívne rozvíjať aj v bežnom živote. Niektoré z prvých zariadení vybavených solárnymi zariadeniami boli južné penzióny a sanatóriá, najmä tie, ktoré sa nachádzali v odľahlých oblastiach.

Solárne inštalácie a ich výhody

Úspešné využitie prvých solárnych modulov dokázalo, že solárna energia má oproti tradičným zdrojom mnoho výhod. Predtým boli hlavnými výhodami solárnych elektrární iba ekologické a nevyčerpateľné (rovnako ako bez) slnečného žiarenia.

Ale v skutočnosti je zoznam výhod oveľa širší:

Autonómia, pretože nie je potrebná žiadna externá energetická komunikácia;
Stabilné napájanie, vďaka svojej špecifickej povahe, solárny prúd nepodlieha napäťovým rázom;
Nákladovo efektívne, pretože finančné prostriedky sa vynakladajú iba raz, počas inštalácie zariadenia;
Pevná životnosť (viac ako 20 rokov);
Celoročné využitie, solárne zariadenia fungujú efektívne aj v mrazoch a zamračenom počasí (s miernym poklesom účinnosti);
Jednoduchosť a nenáročnosť na údržbu, keďže je potrebné len občas vyčistiť predné strany panelov od nečistôt.

Jedinou nevýhodou je závislosť na slnku a skutočnosť, že takéto inštalácie nefungujú v noci. Tento problém je ale vyriešený pripojením špeciálnych batérií, v ktorých sa akumuluje slnečná energia generovaná počas dňa.

Fotoenergia

Fotoenergia je jedným z dvoch spôsobov využitia žiarenia zo slnka. Ide o jednosmerný prúd vznikajúci pod vplyvom slnečného žiarenia. K tejto transformácii dochádza v takzvaných fotočlánkoch, ktoré sú v podstate dvojvrstvovou štruktúrou dvoch polovodičov rôznych typov. Spodný polovodič je typu p (s nedostatkom elektrónov), horný je typu n s nadbytkom elektrónov.

Elektróny n-vodiča pohlcujú energiu slnečných lúčov na ne dopadajúcich a opúšťajú svoje dráhy a energetický impulz im stačí na to, aby sa presunuli do zóny p-vodiča. To vytvára smerovaný tok elektrónov nazývaný fotoprúd. Inými slovami, celá konštrukcia funguje ako druh elektród, v ktorých sa vplyvom slnka vytvára elektrina.

Na výrobu takýchto fotobuniek sa používa kremík. Vysvetľuje to skutočnosť, že kremík je po prvé rozšírený a po druhé, jeho priemyselné spracovanie si nevyžaduje veľké náklady.

Silikónové fotobunky sú:

Monokryštalický. Sú vyrobené z monokryštálov a majú jednotnú štruktúru s mierne vyššou účinnosťou (asi 20%), ale sú drahšie.
Polykryštalický. Majú nerovnomernú štruktúru v dôsledku použitia polykryštálov a o niečo nižšiu účinnosť (15-18%), ale sú oveľa lacnejšie ako monovarianty.
Tenký film. Vyrábajú sa naprašovaním amorfného kremíka na tenkovrstvový substrát. Vyznačujú sa flexibilnou štruktúrou a najnižšími výrobnými nákladmi, ale majú dvojnásobné rozmery v porovnaní s kryštalickými analógmi rovnakej sily.

Rozsah použitia každého typu článku je veľmi rozsiahly a je určený jeho prevádzkovými vlastnosťami.

Slnečné kolektory

Slnečné kolektory sa používajú aj ako meniče slnečnej energie, ale princíp ich fungovania je úplne odlišný. Premieňajú dopadajúce svetlo nie na elektrickú energiu, ale na tepelnú energiu zahrievaním chladiacej kvapaliny. Používajú sa buď na zásobovanie teplou vodou, alebo na vykurovanie domov. Hlavným prvkom každého kolektora je absorbér, známy aj ako chladič. Absorbér je buď plochá doska alebo rúrkový vákuový systém, vo vnútri ktorého cirkuluje chladivo (je to buď obyčajná voda alebo nemrznúca kvapalina). Okrem toho musí byť absorbér natretý čiernou špeciálnou farbou, aby sa zvýšil koeficient absorpcie.

Podľa typu absorbérov sa kolektory delia na ploché a vákuové. Pre ploché je absorbér tepla vyrobený vo forme kovovej dosky, na ktorú je zospodu prispájkovaná kovová cievka s chladiacou kvapalinou. Vákuové absorbéry sú vyrobené z niekoľkých sklenených trubíc spojených na koncoch navzájom. Rúry sú dvojité, medzi stenami sa vytvorí vákuum a vnútri je umiestnená tyč s chladiacou kvapalinou. Všetky tyče spolu komunikujú prostredníctvom špeciálnych konektorov na spojoch rúr.

Absorbéry oboch typov sú umiestnené v odolnom odľahčenom kryte (zvyčajne z hliníka alebo nárazuvzdorného plastu) a sú spoľahlivo tepelne izolované od stien. Predná strana puzdra je pokrytá priehľadným nárazuvzdorným sklom s maximálnou priepustnosťou pre fotóny. To zaisťuje lepšiu absorpciu slnečnej energie.

Vlastnosti prevádzky

Princíp činnosti oboch typov kolektorov je podobný. Zahriatím na vysoké teploty v kolektore prechádza chladiaca kvapalina cez spojovacie hadice do teplovýmennej nádrže, ktorá je naplnená vodou. Prechádza cez nádrž hadovitou trubicou a odovzdáva svoje teplo vode. Ochladená chladiaca kvapalina opúšťa nádrž a je privádzaná späť do zberača. V podstate ide o akýsi „solárny“ kotol, len namiesto vykurovacej špirály je použitá špirála v nádrži a namiesto elektrickej siete slnečné svetlo.

Konštrukčné rozdiely určujú aj rozdiel v použití vákuových a plochých kolektorov. Využitie slnečného žiarenia pomocou vákuových modelov je možné celoročne, teda aj v zime a mimo sezóny. Ploché možnosti fungujú lepšie v lete. Sú však lacnejšie a jednoduchšie ako vákuové, preto sa optimálne hodia na sezónne účely.

Solárna energia v mestách (ekodomy)

Solárna energia sa aktívne využíva nielen pre súkromné domy, ale aj pre mestské budovy. Ako ľudia využívajú slnečnú energiu v megacities, nie je ťažké uhádnuť. Používa sa aj na vykurovanie a zásobovanie teplou vodou budov, často aj celých blokov.

V posledných rokoch sa aktívne rozvíja a implementuje koncept ekologických domov poháňaných výlučne alternatívnymi zdrojmi energie. Využívajú kombinované systémy na efektívne získavanie slnečnej, veternej a tepelnej energie zo zeme. Často takéto domy nielen plne pokryjú svoje energetické potreby, ale prebytky odvádzajú aj do mestských sietí. Okrem toho sa v Rusku nedávno objavili projekty takýchto ekologických budov.

Solárne stanice a ich typy

V južných oblastiach s vysokým slnečným žiarením sa stavajú nielen jednotlivé solárne elektrárne, ale celé elektrárne, ktoré vyrábajú energiu v priemyselnom meradle. Množstvo nimi vyrobenej slnečnej energie je veľmi veľké a mnohé krajiny s vhodnou klímou už začali s postupným prechodom celého energetického systému na túto alternatívnu možnosť. Na základe princípu sa stanice delia na fototermické a fotoelektrické. Prvé pracujú pomocou kolektorovej metódy a zásobujú domy ohrievanou vodou na zásobovanie teplou vodou, zatiaľ čo druhé priamo vyrábajú elektrinu.

Existuje niekoľko typov solárnych staníc:

veža. Umožňuje získať prehriatu vodnú paru dodávanú do generátorov. V strede stanice je umiestnená veža s vodnou nádržou, okolo nej sú umiestnené heliostaty (zrkadlá), ktoré sústreďujú lúče na nádrž. Ide o pomerne efektívne stanice, ich hlavnou nevýhodou je obtiažnosť presného umiestnenia zrkadiel.
Diskovitého tvaru. Pozostávajú z prijímača slnečnej energie a reflektora. Reflektor je zrkadlo v tvare taniera, ktoré sústreďuje žiarenie na prijímač. Takéto koncentrátory solárnej energie sú umiestnené v krátkej vzdialenosti od prijímača a ich počet je určený požadovaným výkonom inštalácie.
Parabolický. Rúrky s chladiacou kvapalinou (zvyčajne olejom) sú umiestnené v ohnisku dlhého parabolického zrkadla. Zohriaty olej odovzdáva teplo vode, ktorá vrie a roztáča generátory.
Aerostatické. V skutočnosti ide o najefektívnejšie a najmobilnejšie solárne stanice na Zemi. Ich hlavným prvkom je balón s fotovoltaickou vrstvou naplnenou vodnou parou. Stúpa vysoko do atmosféry (zvyčajne nad oblaky). Ohriata para z gule je privádzaná do turbíny pružným parným potrubím, na výstupe kondenzuje a voda sa čerpá späť do gule. Akonáhle je v guli, voda sa odparí a cyklus pokračuje.
Na foto batérie. Sú to už známe inštalácie na solárny pohon, ktoré sa používajú v súkromných domoch. Zabezpečujú elektrickú energiu a ohrev vody v požadovaných objemoch.

V súčasnosti zohrávajú pri výrobe energie v mnohých krajinách čoraz významnejšiu úlohu rôzne typy solárnych staníc (vrátane kombinovaných, kombinujúcich viacero typov). A niektoré štáty reštrukturalizujú svoj energetický sektor tak, že o pár rokov takmer úplne prejdú na alternatívne systémy.

V posledných rokoch sa vedci zaujímajú najmä o alternatívne zdroje energie. Ropa a plyn sa skôr či neskôr minú, takže musíme myslieť na to, ako v tejto situácii prežijeme už teraz. V Európe sa aktívne využívajú veterné turbíny, niekto sa snaží získavať energiu z oceánu a budeme hovoriť o slnečnej energii. Koniec koncov, hviezda, ktorú vidíme na oblohe takmer každý deň, nám môže pomôcť zachrániť a zlepšiť environmentálnu situáciu. Dôležitosť slnka pre Zem je ťažké preceňovať - poskytuje teplo, svetlo a umožňuje fungovanie všetkého života na planéte. Tak prečo pre ňu nenájdete iné využitie?

Trochu histórie

V polovici 19. storočia fyzik Alexandre Edmond Becquerel objavil fotovoltaický efekt. A do konca storočia vytvoril Charles Fritts prvé zariadenie schopné premeniť slnečnú energiu na elektrinu. Na tento účel sa používal selén potiahnutý tenkou vrstvou zlata. Účinok bol slabý, no práve tento vynález sa často spája so začiatkom éry solárnej energie. Niektorí vedci s touto formuláciou nesúhlasia. Za zakladateľa éry slnečnej energie nazývajú svetoznámeho vedca Alberta Einsteina. V roku 1921 dostal Nobelovu cenu za vysvetlenie zákonov vonkajšieho fotoelektrického javu.

Zdá sa, že solárna energia je sľubnou cestou rozvoja. Jeho vstupu do každého domova však bráni množstvo prekážok – najmä ekonomických a ekologických. Nižšie sa dozvieme, aké sú náklady na solárne panely, aké škody môžu spôsobiť životné prostredie a aké ďalšie spôsoby výroby energie existujú.

Metódy šetrenia

Najpálčivejšou úlohou spojenou s krotením energie slnka je nielen jej príjem, ale aj jej akumulácia. A práve toto je najťažšie. V súčasnosti vedci vyvinuli iba 3 metódy na úplné skrotenie slnečnej energie.

Prvý je založený na použití parabolického zrkadla a je tak trochu ako hra s lupou, ktorú pozná každý z detstva. Svetlo prechádza šošovkou a zbieha sa v jednom bode. Ak na toto miesto vložíte kúsok papiera, vznieti sa, pretože teplota skrížených slnečných lúčov je neuveriteľne vysoká. Parabolické zrkadlo je konkávny disk, ktorý pripomína plytkú misku. Toto zrkadlo, na rozdiel od lupy, neprepúšťa slnečné svetlo, ale odráža ho a zhromažďuje ho v jednom bode, ktorý je zvyčajne nasmerovaný na čiernu rúrku s vodou. Táto farba sa používa, pretože najlepšie absorbuje svetlo. Voda v potrubí je ohrievaná slnečnými lúčmi a môže byť použitá na výrobu elektriny alebo na vykurovanie malých domov.

Plochý ohrievač

Táto metóda používa úplne iný systém. Prijímač solárnej energie vyzerá ako viacvrstvová štruktúra. Princíp jeho fungovania vyzerá takto.

Lúče pri prechode cez sklo dopadajú na stmavnutý kov, o ktorom je známe, že lepšie pohlcuje svetlo. Slnečné žiarenie sa mení a ohrieva vodu, ktorá sa nachádza pod železnou doskou. Potom sa všetko stane ako v prvej metóde. Ohriata voda sa môže použiť buď na vykurovanie priestorov alebo na výrobu elektrickej energie. Je pravda, že účinnosť tejto metódy nie je taká vysoká, aby sa dala použiť všade.

Takto získaná slnečná energia je spravidla teplo. Na výrobu elektriny sa oveľa častejšie používa tretia metóda.

Solárne bunky

Tento spôsob získavania energie poznáme najviac. Ide o využitie rôznych batérií či solárnych panelov, ktoré nájdeme na strechách mnohých moderných domov. Táto metóda je zložitejšia ako predtým opísaná, ale je oveľa sľubnejšia. Práve to umožňuje premenu slnka na elektrinu v priemyselnom meradle.

Špeciálne panely určené na zachytávanie lúčov sú vyrobené z obohatených kremíkových kryštálov. Slnečné svetlo, ktoré ich zasiahne, vyrazí elektrón z obežnej dráhy. Iný sa okamžite snaží zaujať jeho miesto, čím vytvára súvislú pohyblivú reťaz, ktorá vytvára prúd. V prípade potreby sa okamžite použije na napájanie zariadení alebo sa akumuluje vo forme elektriny v špeciálnych batériách.

Obľúbenosť tejto metódy je odôvodnená skutočnosťou, že umožňuje získať viac ako 120 W len z jedného štvorcového metra solárnej batérie. Panely majú zároveň relatívne malú hrúbku, čo umožňuje ich umiestnenie takmer kdekoľvek.

Typy silikónových panelov

Existuje niekoľko typov solárnych panelov. Prvé sú vyrobené z monokryštalického kremíka. Ich účinnosť je približne 15%. Tieto sú najdrahšie.

Účinnosť prvkov vyrobených z polykryštalického kremíka dosahuje 11%. Stoja menej, pretože materiál pre nich sa získava pomocou zjednodušenej technológie. Tretí typ je najhospodárnejší a má minimálnu účinnosť. Ide o panely vyrobené z amorfného kremíka, teda nekryštalického. Okrem nízkej účinnosti majú ďalšiu významnú nevýhodu - krehkosť.

Pre zvýšenie účinnosti niektorí výrobcovia používajú obe strany solárneho panelu – zadnú aj prednú. To umožňuje zachytiť svetlo vo veľkých objemoch a zvyšuje množstvo prijatej energie o 15-20%.

Domáci výrobcovia

Slnečná energia na Zemi je čoraz rozšírenejšia. Aj u nás majú záujem o štúdium tohto odvetvia. Napriek tomu, že rozvoj alternatívnej energie nie je v Rusku veľmi aktívny, dosiahol sa určitý úspech. V súčasnosti sa vytváraním panelov na výrobu solárnej energie zaoberá viacero organizácií – predovšetkým vedecké ústavy rôznych oblastí a továrne na výrobu elektrických zariadení.

NPF "Quark"
OJSC Kovrov strojársky závod.
Celoruský výskumný ústav pre elektrifikáciu poľnohospodárstva.
NPO Mashinostroeniya.
JSC VIEN.
Závod na kovokeramické zariadenia OJSC Ryazan.
JSC Pravdinsky Experimentálny závod zdrojov energie "Posit".

Toto je len malá časť podnikov, ktoré sa aktívne podieľajú na vývoji alternatívy

Dopad na životné prostredie

Opustenie energetických zdrojov uhlia a ropy nie je spôsobené len tým, že tieto zdroje sa skôr či neskôr vyčerpajú. Faktom je, že veľmi poškodzujú životné prostredie - znečisťujú pôdu, vzduch a vodu, prispievajú k rozvoju chorôb u ľudí a znižujú imunitu. Preto musia byť alternatívne zdroje energie bezpečné z hľadiska životného prostredia.

Kremík, ktorý sa používa na výrobu solárnych článkov, je sám o sebe bezpečný, pretože ide o prírodný materiál. Ale po jeho vyčistení zostáva odpad. Pri nesprávnom používaní môžu poškodiť ľudí a životné prostredie.

Navyše v oblasti úplne vyplnenej solárnymi panelmi môže dôjsť k narušeniu prirodzeného osvetlenia. To povedie k zmenám v existujúcom ekosystéme. Vo všeobecnosti je však vplyv zariadení určených na premenu slnečnej energie na životné prostredie minimálny.

Ekonomický

Najvyššie náklady sú spojené s vysokými nákladmi na suroviny. Ako sme už zistili, špeciálne panely sú vytvorené pomocou kremíka. Napriek tomu, že tento minerál je v prírode rozšírený, jeho ťažba predstavuje veľké výzvy. Kremík, ktorý tvorí viac ako štvrtinu hmoty zemskej kôry, totiž nie je vhodný na výrobu solárnych článkov. Na tieto účely je vhodný len najčistejší materiál získaný priemyselne. Bohužiaľ, získať čistý kremík z piesku je mimoriadne ťažké.

Cena tohto zdroja je porovnateľná s uránom používaným v jadrových elektrárňach. To je dôvod, prečo sú náklady na solárne panely v súčasnosti na pomerne vysokej úrovni.

Moderné technológie

Prvé pokusy skrotiť slnečnú energiu sa objavili už pomerne dávno. Odvtedy mnohí vedci aktívne hľadajú najefektívnejšie vybavenie. Mal by byť nielen cenovo výhodný, ale aj kompaktný. Jeho účinnosť by mala smerovať k maximu.

Prvé kroky k ideálnemu zariadeniu na príjem a premenu slnečnej energie boli urobené s vynálezom kremíkových batérií. Samozrejme, cena je dosť vysoká, ale panely je možné umiestniť na strechy a steny domov, kde nebudú nikoho rušiť. A účinnosť takýchto batérií je nepopierateľná.

Ale najlepší spôsob, ako zvýšiť popularitu solárnej energie, je zlacniť ju. Nemeckí vedci už navrhli nahradiť kremík syntetickými vláknami, ktoré možno integrovať do tkanín alebo iných materiálov. Účinnosť takejto solárnej batérie nie je príliš vysoká. Ale košeľa popretkávaná syntetickými vláknami môže aspoň smartfónu či prehrávaču poskytnúť elektrinu. Aktívne sa pracuje aj v oblasti nanotechnológií. Je pravdepodobné, že umožnia, aby sa slnko stalo najobľúbenejším zdrojom energie v tomto storočí. Špecialisti zo Scates AS z Nórska už uviedli, že nanotechnológia zníži náklady na solárne panely 2-krát.

Solárna energia pre domácnosť

Mnoho ľudí pravdepodobne sníva o bývaní, ktoré sa o seba postará: nie je tu žiadna závislosť na centralizovanom vykurovaní, žiadne problémy s platením účtov a žiadna škoda na životnom prostredí. Už teraz sa v mnohých krajinách aktívne buduje bývanie, ktoré spotrebúva iba energiu získanú z alternatívnych zdrojov. Pozoruhodným príkladom je takzvaný solárny dom.

Pri výstavbe si vyžiada väčšie investície ako tradičná. Ale po niekoľkých rokoch prevádzky sa vám všetky náklady vrátia – nebudete musieť platiť za kúrenie, teplú vodu a elektrinu. V solárnom dome sú všetky tieto komunikácie viazané na špeciálne fotovoltaické panely umiestnené na streche. Navyše, takto získané energetické zdroje sa nevynakladajú len na aktuálne potreby, ale sa aj akumulujú na použitie v noci a pri zamračenom počasí.

V súčasnosti sa výstavba takýchto domov uskutočňuje nielen v krajinách blízko rovníka, kde je najjednoduchšie získavať slnečnú energiu. Stavajú sa aj v Kanade, Fínsku a Švédsku.

Výhody a nevýhody

Vývoj technológií, ktoré umožňujú široké využitie slnečnej energie, by sa mohol vykonávať aktívnejšie. Existujú však určité dôvody, prečo to stále nie je prioritou. Ako sme uviedli vyššie, pri výrobe panelov vznikajú látky škodlivé pre životné prostredie. Okrem toho hotové zariadenie obsahuje gálium, arzén, kadmium a olovo.

Potreba recyklácie fotovoltaických panelov tiež vyvoláva mnohé otázky. Po 50 rokoch prevádzky sa stanú nespôsobilými na prevádzku a budú musieť byť nejakým spôsobom zničené. Nespôsobí to kolosálnu škodu prírode? Za zváženie tiež stojí, že slnečná energia je vrtkavý zdroj, ktorého účinnosť závisí od dennej doby a počasia. A to je podstatná nevýhoda.

Ale, samozrejme, existujú výhody. Slnečnú energiu možno vyrábať takmer kdekoľvek na Zemi a zariadenie na jej získavanie a premenu môže byť také malé, že sa zmestí na zadnú stranu smartfónu. Dôležité je aj to, že ide o obnoviteľný zdroj, čo znamená, že množstvo slnečnej energie zostane rovnaké minimálne tisíce rokov.

Perspektívy

Rozvoj technológií solárnej energie by mal viesť k nižším nákladom na vytváranie článkov. Už sa objavujú sklenené panely, ktoré je možné inštalovať na okná. Rozvoj nanotechnológie umožnil vynájsť farbu, ktorá sa nastrieka na solárne panely a dokáže nahradiť kremíkovú vrstvu. Ak sa náklady na solárnu energiu skutočne niekoľkonásobne znížia, mnohonásobne vzrastie aj jej popularita.

Vytvorenie malých panelov na individuálne použitie umožní ľuďom využívať solárnu energiu v akomkoľvek prostredí – doma, v aute alebo aj mimo mesta. Vďaka ich distribúcii sa zníži zaťaženie centralizovaných energetických sietí, keďže si ľudia budú môcť dobíjať drobnú elektroniku sami.

Experti spoločnosti Shell sa domnievajú, že do roku 2040 sa bude približne polovica svetovej energie vyrábať z obnoviteľných zdrojov. Už v Nemecku spotreba solárnej energie aktívne rastie a kapacita batérie je viac ako 35 gigawattov. Japonsko tiež aktívne rozvíja toto odvetvie. Tieto dve krajiny sú lídrami v spotrebe solárnej energie na svete. Čoskoro sa k nim zrejme pridajú aj Spojené štáty.

Iné alternatívne zdroje energie

Vedci si stále lámu hlavu nad tým, čo ešte možno použiť na výrobu elektriny alebo tepla. Uveďme príklady najsľubnejších alternatívnych zdrojov energie.

Veterné turbíny dnes nájdete takmer v každej krajine. Dokonca aj v uliciach mnohých ruských miest sú inštalované lampáše, ktoré si zabezpečujú elektrinu pomocou veternej energie. Ich cena je určite vyššia ako priemer, ale časom tento rozdiel vyrovnajú.

Už pomerne dávno bola vynájdená technológia, ktorá umožňuje získavať energiu pomocou rozdielu teplôt vody na povrchu oceánu a v hĺbke. Čína aktívne plánuje rozvoj tejto oblasti. V najbližších rokoch plánujú postaviť najväčšiu elektráreň využívajúcu túto technológiu pri pobreží Číny. Sú aj iné spôsoby využitia mora. Napríklad v Austrálii plánujú vybudovať elektráreň, ktorá vyrába energiu zo sily prúdov.

Existuje mnoho ďalších alebo tepla. Ale v porovnaní s mnohými inými možnosťami je solárna energia skutočne sľubným smerom rozvoja vedy.

Zapájali ste sa do diskusií o alternatívnej energii? Takmer každý človek o tom aspoň niečo počul. A mnohí mali dokonca možnosť na vlastné oči pozorovať solárne panely či veterné elektrárne. Teraz je rozvoj tohto odvetvia zásobovania energiou veľmi dôležitý pre ďalšiu pohodlnú existenciu ľudstva.

Keďže sme väčšinu tradičných zdrojov, akými sú nerasty, prakticky vyčerpali, musíme hľadať trvanlivejšie zdroje. Jedným z takýchto netradičných zdrojov energie je slnečná energia. Tento zdroj je jedným z najrozšírenejších a ľahko dostupný, pretože slnečné svetlo v rôznych množstvách je dostupné v každom kúte našej planéty. Preto vývoj súvisiaci s akumuláciou slnečnej energie začal už dávno a aktívne sa vykonáva dodnes.

Ako zdroj energie je slnečné svetlo vynikajúcou alternatívou k tradičným zdrojom. A ak sa použije správne, môže v budúcnosti vytlačiť všetky ostatné zdroje energie.

Aby vedci našli najefektívnejšie metódy premeny slnečnej energie, museli pochopiť, ktorá premena je zdrojom slnečnej energie. Na zodpovedanie tejto otázky sa uskutočnilo obrovské množstvo experimentov a výskumov. Na vysvetlenie tohto javu existujú rôzne hypotézy. Ale experimentálne, v procese dlhého výskumu, bolo dokázané, že reakcia, počas ktorej sa vodík pomocou jadier uhlíka mení na hélium, je teda hlavným zdrojom slnečnej energie.

Už vieme, že zdrojom slnečnej energie je vodík a hélium, ale samotná slnečná energia je zdrojom pre určité procesy. Všetky pozemské prírodné procesy sa uskutočňujú vďaka energii prijatej zo Slnka.

Bez slnečného žiarenia by to nebolo možné:

Kolobeh vody v prírode. Voda sa vyparuje vďaka vplyvu Slnka. Práve tento proces spúšťa cirkuláciu vlhkosti na Zemi. Rastúce a klesajúce teploty ovplyvňujú tvorbu oblačnosti a zrážky.
Fotosyntéza. Proces, pri ktorom sa udržiava rovnováha oxidu uhličitého a kyslíka a tvoria sa látky potrebné pre vývoj a rast rastlín, prebieha aj pomocou slnečného žiarenia.
Atmosférická cirkulácia. Slnko ovplyvňuje procesy pohybu vzdušných hmôt a reguláciu tepla.

Slnečná energia je základom existencie života na Zemi. Tým ale jeho blahodarné účinky nekončia. Pre ľudstvo môže byť solárna energia užitočná ako alternatívny zdroj energie.

V súčasnosti aktívny vývoj technológií umožnil premeniť slnečnú energiu na iné formy využívané ľuďmi. Ako obnoviteľný zdroj energie sa solárna energia rozšírila a aktívne sa využíva v priemyselnom meradle aj lokálne v malých súkromných oblastiach. A každým rokom pribúda oblastí, kde je využívanie solárnej tepelnej energie samozrejmosťou.

Dnes sa slnečné svetlo používa ako zdroj energie:

V poľnohospodárstve na vykurovanie a napájanie rôznych hospodárskych budov ako sú skleníky, hangáre a iné.
Zabezpečiť elektrickú energiu v zdravotníckych strediskách a športových budovách.
Na dodávku elektriny do obývaných oblastí.
Zabezpečiť lacnejšie osvetlenie ulíc mesta.
Zachovať bezproblémovú prevádzku všetkých komunikačných systémov v obytných budovách.
Pre každodenné domáce potreby obyvateľstva.

Na základe toho vidíme, že solárna energia sa skutočne môže stať vynikajúcim zdrojom energie takmer v každej oblasti ľudskej činnosti. Pokračujúci výskum v tomto odvetví preto môže zmeniť súčasnú obvyklú existenciu až k jej koreňom.

Slnečná energia ako alternatívny zdroj energie sa dnes vďaka rôznemu vývoju a metódam dá premieňať a akumulovať rôznymi spôsobmi. Teraz existujú systémy na aktívne využívanie slnečnej energie a pasívne systémy. Aká je ich podstata?

Pasívne (výber stavebných materiálov a návrh priestorov pre maximálne využitie slnečnej energie) sú väčšinou zamerané na využitie priamej slnečnej energie. Pasívne systémy sú budovy, v ktorých bol projekt realizovaný tak, aby zo Slnka dostali čo najviac svetla a tepelnej energie.
Aktívne (fotovoltaické systémy, solárne elektrárne a kolektory) zase vlastne znamenajú spracovanie prijatej slnečnej energie na iné druhy potrebné pre človeka.

Oba typy takýchto systémov sa používajú v určitých prípadoch v závislosti od potrieb, ktoré musia uspokojiť. Či už ide o stavbu ekologického solárneho domu alebo inštaláciu kolektora na mieste, v každom prípade to prinesie výsledky a bude to zisková investícia.

Čo je to solárna elektráreň? Ide o špeciálne organizovanú inžiniersku štruktúru, vďaka ktorej dochádza k procesom premeny slnečného žiarenia na ďalšiu výrobu elektriny. Návrhy takýchto staníc môžu byť úplne odlišné v závislosti od toho, ktorá metóda spracovania sa použije.

Typy solárnych elektrární:

SES, ktorého konštrukcia je založená na veži.
Stanica skonštruovaná podľa typu paraboly.
Na základe prevádzky fotovoltických modulov.
Stanice pracujúce pomocou parabolických valcových koncentrátorov.
S motorom Sterling, ktorý sa berie ako základ pre prácu.
Aerostatické stanice.
Kombinované elektrárne.

Ako vidíme, solárna energia ako zdroj energie už dávno prestala byť súčasťou utopických sci-fi románov a aktívne sa využíva na celom svete na uspokojenie energetických potrieb spoločnosti. Jeho práca má jasné výhody aj nevýhody. Ale ich správna rovnováha umožňuje dosiahnuť požadovaný výsledok.

Výhody a nevýhody solárnych elektrární

Výhody:

Slnečná energia je obnoviteľný zdroj energie. Navyše je sám o sebe verejne dostupný a bezplatný.
Použitie solárnych zariadení je celkom bezpečné.
Takéto elektrárne sú úplne autonómne.
Sú ekonomické a majú rýchlu návratnosť. Hlavné náklady vznikajú len na nevyhnutné vybavenie a ďalej vyžadujú minimálne investície.
Ďalšou charakteristickou črtou je stabilita v práci. Na takýchto staniciach prakticky neexistujú žiadne prepätia.
Ľahko sa udržiavajú a celkom jednoducho sa používajú.
Zariadenie SES sa tiež vyznačuje dlhou dobou prevádzky.

nedostatky:

Ako zdroj energie sú solárne systémy veľmi citlivé na klímu, poveternostné podmienky a dennú dobu. Takáto elektráreň nebude fungovať efektívne a produktívne v noci alebo počas zamračeného dňa.
Nižšia produktivita v zemepisných šírkach s odlišnými ročnými obdobiami. Najúčinnejšie sú v oblastiach, kde je počet slnečných dní v roku najbližšie k 100 %.
Veľmi vysoké a nedostupné náklady na zariadenia pre solárne inštalácie.
Potreba pravidelného čistenia panelov a povrchov pred kontamináciou. V opačnom prípade sa absorbuje menej žiarenia a produktivita sa zníži.
Výrazné zvýšenie teploty vzduchu v elektrárni.
Potreba využívať terén s obrovskou rozlohou.
Ďalšie ťažkosti vznikajú v procese recyklácie komponentov zariadení, najmä fotovoltaických článkov, po skončení ich životnosti.

Ako každý výrobný priemysel, aj spracovanie a premena solárnej energie má svoje silné a slabé stránky. Je veľmi dôležité, aby výhody prevážili nad nevýhodami, v takom prípade bude práca opodstatnená.

V súčasnosti je väčšina vývoja v tomto odvetví zameraná na optimalizáciu a zlepšenie fungovania a využívania existujúcich metód a vývoj nových, bezpečnejších a produktívnejších.

Solárna energia – energia budúcnosti

Čím ďalej naša spoločnosť napreduje vo svojom technickom vývoji, tým viac zdrojov energie si môže vyžadovať každá nová etapa. Ale tradičné zdroje sú čoraz vzácnejšie a ich ceny rastú. Ľudia preto začali aktívnejšie uvažovať o alternatívnych možnostiach zásobovania energiou. A tu prišli na pomoc obnoviteľné zdroje. Veterná, vodná či slnečná energia je novou etapou, ktorá umožňuje spoločnosti pokračovať v rozvoji a poskytuje jej potrebné zdroje.

Plávajúce solárne panely sa dostali do pozornosti odborníkov už v roku 2011, keď francúzska spoločnosť Ciel & Terre vyvinula svoj prvý „plavák“ – plávajúci fotovoltaický systém Hydrelio, uvádza web EVWind.

Plávajúci ostrovný panel sa ukázal ako žiadaný na trhu s čistou energiou, mnohé krajiny prijali tento spôsob výroby elektriny. Napríklad v Čile, kde si ťažba vyžaduje neustálu spotrebu energie a vody: umiestnením solárneho panelu na povrch mnohých jazier vláda zlacnila ťažbu a znížila uhlíkovú stopu.

V súčasnosti sa testujú plávajúce batériové panely v bani Los Bronques, v blízkosti ktorej vznikol experimentálny energetický ostrov - projekt Los Tortolas financujú firmy z Veľkej Británie a USA, plocha solárnych panelov je zatiaľ 112 štvorcových metrov, čílsky minister baníctva Baldo Procurica. V apríli bol Tortolas inaugurovaný, plávajúca batéria stála 250 000 dolárov, ale ak bude úspešná, oblasť sa rozšíri na 40 hektárov.

Solárna energia má podľa odborníkov v Čile veľkú perspektívu. V krajine je asi 800 rybníkov, ktoré možno použiť na inštaláciu plávajúcich solárnych elektrární (SPP). Podľa koncepcie inžinierov je plaváková batéria umiestnená v strede vodnej plochy, ktorá sa používa na skladovanie „hlušiny“ (odpadu z ťažby). Tým sa dosiahne trojitá výhoda:

tieň znižuje teplotu vody v jazierku;
odparovanie vody sa zníži o 80 %;
výroba je vďaka solárnej energii mnohonásobne znížená.

Ekológovia tomuto plánu tlieskajú, pretože v bani zostáva oveľa viac vody pre prirodzenú rovnováhu, tento prístup môže znížiť regionálnu spotrebu už aj tak vzácnej sladkej vody.

Týmto systémom Čile racionalizuje svoju spotrebu sladkej vody v súlade so svojím cieľom zlepšiť banské operácie a znížiť spotrebu sladkej vody o 50 % do roku 2030. Produkovaním čistej energie sa tiež automaticky znižuje uhlíková stopa.

Čile postupne zvyšuje svoj podiel čistej energie

Baňa Los Bronques sa nachádza 65 km od hlavného mesta Čile v nadmorskej výške 3,5 km nad morom. Takmer 20 % energie vyrobenej a použitej v latinskoamerickej krajine v roku 2019 je čistá. V roku 2013 to bolo len šesť percent, čo dokazuje stabilný rast podielu zelenej energie v národnom hospodárstve krajiny a jej odhodlanie plniť ciele Parížskej klimatickej dohody (2015).

Vývoj inžinierov z Ciel & Terre, ako aj finančná pomoc, dali Čile príležitosť rozšíriť obzory energetického trhu a vymaniť sa zo začarovaného kruhu, v ktorom sa elektrina získava spaľovaním nerastov. Plávajúce solárne panely sa ľahko inštalujú, udržiavajú a obsluhujú. Termoplast s vysokou hustotou, inštalovaný v 12-stupňovom uhle, je úplne ekologický a recyklovateľný. Plávajúca solárna elektráreň nezaťažuje životné prostredie, je cenovo výhodná a flexibilná v nastaveniach.

Podľa čílskych inžinierov ide o jednoduchú a cenovo dostupnú alternatívu k pozemným solárnym zariadeniam. Ide o ideálnu možnosť pre priemyselné odvetvia náročné na vodu, ktoré majú obmedzenú spotrebu vody alebo priestor na zemi.

Hevel postaví v Kazachstane solárnu elektráreň s výkonom 100 MW

Studená energia: „antisolárna batéria“ funguje v noci

Inžinieri vytvorili zariadenie, ktoré možno nazvať reverznou solárnou batériou: nevyrába prúd, keď absorbuje fotóny, ale keď ich vyžaruje. Takýto zdroj energie by mohol v noci poháňať rôzne zariadenia a uvoľňovať teplo uložené na zemskom povrchu do vesmíru.

Ako je známe, vyhrievané telesá vyžarujú žiarenie. Ľahko si to overíte zdvihnutím ruky k horúcej batérii (najlepšie zboku, aby neprekážalo stúpajúce prúdenie teplého vzduchu). Ak predmet neprijíma z vonkajšieho prostredia toľko tepelnej energie, koľko vyžaruje, ochladzuje sa. Aby sa objekt mohol efektívnejšie ochladzovať, musí sa mu umožniť voľná výmena fotónov s čo najchladnejším prostredím.

Ešte v 20. storočí fyzici teoreticky vypočítali a v posledných rokoch experimentálne preukázali vplyv negatívneho osvetlenia. Spočíva v tom, že fotodióda dokáže vyrábať elektrinu nielen pohlcovaním fotónov prichádzajúcich z vonkajšieho prostredia (ako v klasickej solárnej batérii), ale aj naopak ich uvoľňovaním a tým ochladzovaním. Tento proces spotrebúva energiu uloženú v zariadení vo forme tepla.

Na prevádzku takéhoto zariadenia potrebujete chladné prostredie, do ktorého pôjdu fotóny bez návratu. A takéto prostredie máme na dosah ruky, alebo skôr nad našimi hlavami: toto je otvorený priestor.

Samozrejme, ak je takýto žiarič jednoducho vypustený na obežnú dráhu (a nedovolí mu, aby sa zohrial od Slnka, čím ho udrží v tieni), rýchlo uvoľní všetko svoje teplo, jeho teplota sa vyrovná vesmírnemu vákuu a prestane generovať energie.

Na Zemi je však možné zabezpečiť jej tepelný kontakt s povrchom planéty. Akonáhle sa fotobunka ochladzuje ako okolité telesá, energetický deficit sa vyplní v dôsledku tepelnej vodivosti. Vďaka tomu budú fotóny stále schopné odletieť do ľadového vesmíru cez atmosféru, ktorá je pri vlnových dĺžkach od 8 do 13 mikrometrov celkom priehľadná (úzky pás v strednej infračervenej oblasti). Časť energie žiarenia vychádzajúceho zo zariadenia sa premení na elektrickú energiu.

Presne takéto zariadenie vytvorili autori nového diela. Ako materiál pre fotodiódu zvolili zlúčeninu ortuti, kadmia a telúru (HgCdTe). Táto látka efektívne vyžaruje presne v požadovanom rozsahu vlnových dĺžok. Po prechode cez pologuľovú šošovku z arzenidu gália (GaAs) a okno z feridu bárnatého (BaFe2) fotóny zasiahnu parabolické zrkadlo, ktoré ich pošle priamo k oblohe. Aby sa k dióde dostalo z vonkajšieho prostredia, žiarenie musí prejsť rovnakou dráhou v opačnom smere. Všetky tieto triky sú potrebné na to, aby si inštalácia vymieňala fotóny takmer výlučne s vesmírom a vďaka tepelnej vodivosti dostávala energiu zo Zeme.

Experimentálne nastavenie používané Fanovou skupinou generovalo 64 nanowattov na meter štvorcový povrchu. Takáto sila samozrejme nemôže napájať zariadenia. Ako však autori vypočítali, teoretická hranica s prihliadnutím na vplyv atmosféry je 4 watty na meter štvorcový. To je oveľa menej ako moderné solárne panely (100 – 200 wattov na meter štvorcový), ale na napájanie niektorých zariadení to stačí.

Aby sa inštalačný výkon priblížil k tejto úrovni, je potrebné zvoliť materiál pre fotodiódu s výraznejším negatívnym svetelným efektom. Výskumníci v súčasnosti hľadajú takúto látku.

2018

Trh so solárnou energiou v EÚ vzrástol medziročne o 36 %.

Boli zverejnené predbežné údaje o vývoji solárnej energie v európskych krajinách. Na čele je stále Nemecko, druhé Turecko a tretie Holandsko.

Podľa štatistík Solar Energy Association SolarPower Europe európsky trh v roku 2018 výrazne vzrástol. V 28 krajinách EÚ bolo uvedených do prevádzky 8 GW solárnych elektrární – to je o 36 % viac ako v roku 2017. Zároveň 11 krajín už prekročilo svoje záväzky týkajúce sa implementácie obnoviteľných zdrojov energie a dosiahlo úroveň roku 2020. Širší európsky trh vrátane Turecka, Ruska, Ukrajiny, Nórska, Švajčiarska, Srbska, Bieloruska tiež vykázal rast o 11 GW, čo je o 20 % viac ako rok predtým.

Najväčším trhom so solárnou energiou na európskom kontinente bolo v roku 2018 opäť Nemecko s novými solárnymi elektrárňami s celkovou kapacitou 3 GW. Turecko sa vďaka vysokému tempu vývoja trhu za posledné dva roky umiestnilo na druhom mieste (1,64 GW). Na treťom mieste bolo na konci roka Holandsko, ktoré zároveň vytvorilo národný rekord 1,4 GW spustených solárnych elektrární.

Podľa odborníkov bude priemysel v roku 2019 rásť ešte viac – vývoj solárnej energie v Európe ovplyvnia faktory ako zrušenie ciel na čínske solárne panely a konkurencieschopnosť priemyselných fotovoltaických solárnych elektrární.

Bola vytvorená molekula na báze železa, ktorá dokáže „zachytiť“ energiu slnečného žiarenia

4. decembra 2018 vyšlo najavo, že niektoré fotokatalyzátory a solárne články sú založené na technológii, ktorá zahŕňa molekuly obsahujúce kovy. Ich úlohou je absorbovať lúče a využívať ich energiu. Od decembra 2018 sú kovy v týchto štruktúrach vzácne a drahé – napríklad ruténium, osmium a irídium.

Spolu s kolegami pracoval na hľadaní alternatívy pre drahé kovy. Vedci sa zamerali na železo, ktoré je oveľa jednoduchšie extrahovať. Vedci vytvorili svoje molekuly na báze železa, ktorého potenciál využitia v solárnej energii bol dokázaný v predchádzajúcich štúdiách.

Od decembra 2018 tento výskum posunul vedcov o krok ďalej a vyvinul molekulu na báze železa schopnú „zachytiť“ a využiť energiu slnečného svetla dostatočne dlho na to, aby reagovala s inou molekulou.

Štúdia bola publikovaná v časopise Science. Podľa výskumníkov môže byť molekula použitá v nasledujúcich typoch fotokatalyzátorov na výrobu solárnej energie. Okrem toho výsledky otvárajú ďalšie potenciálne aplikácie pre molekuly železa, ako sú materiály v LED diódach.

Výskumníci približujú účinnosť solárnych batérií konvenčným

5. októbra 2018 vyšlo najavo, že výskumníci priblížili účinnosť solárnej batérie k normálu. Solárna energia sa považuje za najudržateľnejšiu možnosť nahradenia fosílnych palív, ale technológia na jej premenu na elektrinu musí byť veľmi účinná a lacná. Vedci z divízie energetických materiálov Okinawského inštitútu vedy a technológie veria, že našli vzorec na výrobu lacných a vysoko účinných solárnych článkov.

Na dosiahnutie tohto cieľa profesor Yaobing Qi, vedúci štúdie, identifikoval tri podmienky, ktoré povedú k uvedeniu technológie na trh a úspešnej komercializácii. Rýchlosť premeny slnečného žiarenia na elektrickú energiu musí byť podľa neho vysoká, lacná a zároveň trvácna.

Od októbra 2018 je väčšina komerčných solárnych článkov používaných v batériách vyrobená z kryštalického kremíka. Má relatívne nízku účinnosť okolo 22 %. V konečnom dôsledku to vedie k tomu, že výrobok je pre spotrebiteľa drahý a jeho jedinou motiváciou k nákupu je záujem o prírodu. Japonskí vedci navrhujú vyriešiť problém pomocou perovskitu.

SoftBank postaví najväčšiu solárnu elektráreň v Saudskej Arábii

Zodpovedajúce memorandum o zámere podpísali v New Yorku korunný princ Saudskej Arábie Mohammed bin Salman Al Saud a generálny riaditeľ SoftBank Masayoshi Son. Princ je na trojtýždňovej oficiálnej návšteve, poznamenáva televízny kanál.

Plánovaná kapacita kaskády solárnych panelov je 200 GW – to je niekoľkonásobne viac ako má ktorákoľvek existujúca solárna elektráreň. Pre porovnanie, kalifornská slnečná farma Topaz, jedna z najväčších takýchto elektrární, má špičkový výkon okolo 550 MW. Energiu tam ukladá 9 miliónov tenkovrstvových fotovoltaických modulov.

Holandský startup Oceans of Energy, ktorý sa špecializuje na vývoj plávajúcich systémov na výrobu elektriny z obnoviteľných zdrojov, sa spojil s piatimi významnými spoločnosťami, aby postavili prvú solárnu elektráreň na svete plávajúcu na otvorenom mori. "Takéto elektrárne už fungujú na nádržiach na pevnine rôznych krajín. Ale nikto ich nepostavil na mori - to je mimoriadne náročná úloha. Musíme sa vysporiadať s obrovskými vlnami a inými ničivými silami prírody. Sme však sme presvedčení, že spojením našich vedomostí a skúseností tento projekt zvládneme,“ povedal šéf Oceans of Energy Allard van Hoeken.

Podľa predbežných výpočtov bude plávajúca elektráreň o 15 % efektívnejšia ako existujúce inštalácie. Energetické výskumné centrum Holandska (ECN) vyberie najvhodnejšie solárne moduly. Jej odborníci sa domnievajú, že pre tento projekt je možné použiť štandardné solárne panely, ktoré fungujú aj na pozemných solárnych staniciach. „Uvidíme, ako sa im bude dariť v morskej vode a v nepriaznivých poveternostných podmienkach,“ povedal hovorca ECN Jan Kroon.

Zástupcovia konzorcia zdôrazňujú, že plávajúca solárna elektráreň môže byť inštalovaná priamo medzi pobrežné veterné turbíny. Vlny sú tam pokojnejšie a všetky elektrické vedenia sú už nainštalované. V priebehu nasledujúcich troch rokov bude konzorcium pracovať na prototype s finančnou podporou holandskej podnikateľskej agentúry riadenej vládou. A Utrechtská univerzita poskytne startupu svoje výskumné materiály.

Náklady na solárnu energiu v Austrálii klesli od roku 2012 o 44 %.

Toto šialenstvo v oblasti obnoviteľnej energie viedlo k tomu, že ľudia skutočne začali platiť menej za elektrinu. Ďalšou výhodou je, že sa znížili náklady na samotnú elektrickú energiu. Od roku 2012 klesli náklady na inštaláciu a prevádzku solárnych panelov takmer o polovicu.

V roku 2017 súkromní majitelia domov a podniky v krajine inštalovali panely s celkovou kapacitou 1,05 GW. Toto hodnotenie vydáva agentúra zodpovedná za otázky čistej energie v krajine. Úrady tvrdia, že ide o historické maximum. Rast obnoviteľnej energie na začiatku tohto desaťročia bol údajne poháňaný lukratívnymi dotáciami a daňovými ponukami, ale rast v roku 2017 je iný: obyvatelia krajiny sa rozhodli bojovať proti rastúcim tarifám za elektrinu týmto spôsobom a hnutie sa rozšírilo.

BNEF predpovedá, že Austrália sa stane svetovým lídrom v zavádzaní solárnych panelov. Do roku 2040 bude 25 % spotreby elektriny v krajine pokrytých strešnými solárnymi panelmi. Bude to možné vďaka tomu, že dnes sa doba návratnosti takýchto riešení od roku 2012 znížila na minimum. Aj keď to neznamená, že tradičné austrálske elektrárne sa stávajú minulosťou, ľudia sa stávajú slobodnejšími pri zabezpečovaní elektriny.

2017

Južná Kórea do roku 2030 päťnásobne zvýši výrobu solárnej energie

Juhokórejský minister obchodu, priemyslu a energetiky predstavil vládny plán na päťnásobné zvýšenie výroby solárnej energie do roku 2030.

Oznámenie prišlo krátko po tom, ako prezident Mun Če-in, zvolený tento rok, prisľúbil ukončiť vládnu podporu pre nové jadrové elektrárne a zaviazať sa k čistejším zdrojom elektriny. Vláda už zrušila výstavbu šiestich jadrových reaktorov v Južnej Kórei.

Celkovo plánuje krajina do roku 2030 prijímať pätinu elektriny z obnoviteľných zdrojov. V minulom roku to bolo 7 %. Na dosiahnutie tohto cieľa sa do stanoveného dátumu plánuje pridať 30,8 GW solárnej kapacity a 16,5 GW veternej kapacity. Dodatočná energia bude pochádzať z veľkých projektov, ako aj zo súkromných domácností a malých podnikov, uviedol minister Paik Ungu. „Zásadne zmeníme cestu rozvoja obnoviteľnej energie vytvorením prostredia, v ktorom sa občania môžu ľahko zapojiť do obchodu s obnoviteľnou energiou,“ povedal.

To znamená, že do roku 2022 by mala byť približne 1 z 30 domácností vybavená solárnymi panelmi, uvádza Clean Technica.

Južná Kórea je však v súčasnosti na piatom mieste na svete vo využívaní jadrovej energie. Krajina má 24 prevádzkovaných reaktorov, ktoré zásobujú približne tretinu spotreby elektriny v krajine.

BP investovala 200 miliónov dolárov do solárnej energie

Púšť Atacama v Čile je jedným z najslnečnejších a najsuchších miest na planéte. Je logické, že práve tam sa rozhodli postaviť najväčšiu solárnu elektráreň v Latinskej Amerike El Romero. Obrovské solárne panely pokrývajú plochu 280 hektárov. Jeho špičková kapacita je 246 MW a elektráreň generuje 493 GWh energie za rok – čo stačí na napájanie 240 000 domácností.

Prekvapivo, len pred piatimi rokmi Čile nepoužívalo takmer žiadnu obnoviteľnú energiu. Krajina bola závislá od susedných dodávateľov energie, čo zvýšilo ceny a Čiľanov trpelo prehnanými účtami za elektrinu. Práve absencia fosílnych palív však viedla k veľkému prílevu investícií do obnoviteľných zdrojov, najmä solárnej energie.

Čile teraz vyrába takmer najlacnejšiu slnečnú energiu na svete. Spoločnosti dúfajú, že sa krajina stane „Saudskou Arábiou Latinskej Ameriky“. Čile sa už pripojilo k Mexiku a Brazílii v prvej desiatke krajín produkujúcich obnoviteľnú energiu a teraz je pripravené viesť prechod na čistú energiu v Latinskej Amerike.

„Vláda Michelle Bacheletovej vykonala tichú revolúciu," hovorí sociológ Eugenio Tironi. „Je ťažké preceňovať jej zásluhy v prechode na obnoviteľné zdroje energie, a to bude určovať faktor rozvoja krajiny na mnoho rokov."

Teraz, keď je čilský oligopolný trh s energiou otvorený konkurencii, vláda si stanovila nový cieľ: do roku 2025 by 20 % energie v krajine malo pochádzať z obnoviteľných zdrojov. A do roku 2040 Čile úplne prejde na „čistú“ energiu. Ani odborníkom sa to nezdá ako utópia, keďže tamojšie solárne elektrárne so súčasnými technológiami vyrábajú elektrinu dvakrát lacnejšiu ako uhoľné elektrárne. Ceny solárnej energie klesli o 75 % a dosiahli rekordných 2,148 centov za kilowatthodinu.

Výrobné spoločnosti čelia ďalšiemu problému: príliš lacná elektrina neprináša veľký zisk a údržba a výmena solárnych panelov je drahá. „Vláda bude musieť vybudovať dlhodobé stratégie, aby sa zázrak nestal nočnou morou,“ povedal Jose Ignacio Escobar, generálny riaditeľ španielskeho konglomerátu Acciona.

Google úplne prechádza na solárnu a veternú energiu

Spoločnosť sa stala najväčším korporátnym nákupcom obnoviteľnej energie na svete, pričom dosiahla celkovú kapacitu 3 GW. Celkové investície Google do čistej energie dosiahli 3,5 miliardy dolárov, píše Electrek v novembri 2017.

Google oficiálne prechádza na 100 % solárnu a veternú energiu. Spoločnosť podpísala zmluvy s tromi veternými elektrárňami: Avangrid v Južnej Dakote, EDF v Iowe a GRDA v Oklahome, ktoré majú kombinovanú kapacitu 535 MW. Kancelárie Google na celom svete budú teraz spotrebovávať 3 GW obnoviteľnej energie.

Celkové investície spoločnosti v energetickom sektore dosiahli 3,5 miliardy USD a 2/3 z nich sú v zariadeniach v. Tento záujem o „čisté“ zdroje je primárne spôsobený poklesom nákladov na slnečnú a veternú energiu o 60 – 80 % v posledných rokoch.

Google prvýkrát podpísal partnerstvo so 114 MW solárnou farmou v Iowe v roku 2010. V novembri 2016 bola spoločnosť už účastníkom 20 projektov obnoviteľnej energie. V decembri 2016 plánovala úplne prejsť na solárnu a veternú energiu. Google je v súčasnosti najväčším korporátnym nákupcom obnoviteľnej energie na svete.

Inteligentné sklo na okná bolo vynájdené vo Švédsku

Vedci túto oblasť dlhodobo skúmajú a hľadajú aplikácie pre vývoj. V modernom svete je táto technológia dôležitá, pretože tepelné straty v domoch v dôsledku okien sú približne 20%. Vedci sa domnievajú, že ich vynález sa dá využiť aj na tepelnú izoláciu rôznych predmetov.

V Iráne dediny predávajú elektrinu štátu

Na jeseň 2017 je v Iráne viac ako 200 „zelených“ dedín. Očakáva sa, že na jar 2018 ich počet dosiahne 300. „Iran Today informuje“, že v niektorých osadách krajiny boli solárne panely inštalované na desať rokov. Je potrebné poznamenať, že najväčšie objemy energie zo slnka sa vyrábajú v provinciách Kerman, Khuzestan a Lurestan.

Pôvodne vznik alternatívnych zdrojov energie v iránskych dedinách bol spôsobený nemožnosťou dodávať do nich elektrinu z miest. Teraz predávajú svoju vlastnú energiu iránskemu ministerstvu energetiky. Plánuje sa vypracovať legislatívne normy, podľa ktorých sa výkup elektriny v obciach stane trvalým.

Do roku 2030 Irán očakáva výrobu 7 500 MW zelenej energie, dnes je toto číslo len 350 MW. Krajina má však dobré vyhliadky na rozvoj solárnej energie, pretože na 2/3 územia svieti slnko 300 dní v roku.

Britskí vedci vynašli sklenené tehly na solárny pohon

Tím vedcov z University of Exeter v Anglicku vyvinul sklenené bloky stien so zabudovanými solárnymi panelmi. Píše o tom architektonický portál Archdaily. Bloky je možné použiť pri stavbe domov namiesto obyčajných tehál.

Stavebný materiál sa nazýval „Solar Squared“. Ako ukázali testy v univerzitnom laboratóriu, tvárnice majú okrem výroby elektriny aj množstvo iných úžitkových vlastností. Najmä takto postavené steny dobre prepúšťajú slnečné svetlo do budovy a udržujú teplo v miestnostiach.

Na propagáciu produktu vedci vytvorili inovatívnu spoločnosť The Build Solar. V súčasnosti sa hľadajú investori. Uvedenie solárnych dlaždíc na trh je predbežne plánované na rok 2018.

V Dubaji bola spustená najväčšia solárna elektráreň na svete

Inštalácia každého solárneho panelu stála 6-tisíc eur vrátane prenájmu na rok, opráv a technického vybavenia. Solárne panely budú na zastávkach MHD fungovať približne rok, potom budú premiestnené do škôl a škôlok.

Podľa Piotra Switalského, vedúceho delegácie EÚ v Arménsku, má Európska únia záujem na rozvoji alternatívnej energie v krajine. Zastávku so solárnymi panelmi nazval „slnečnou zastávkou Európskej únie“.

O solárnej energii a perspektívach jej rozvoja sa vedú debaty a diskusie už mnoho rokov. Väčšina ľudí považuje slnečnú energiu za energiu budúcnosti, nádej celého ľudstva. Veľké množstvo spoločností vážne investuje do výstavby solárnych elektrární. Mnohé krajiny po celom svete sa snažia o rozvoj solárnej energie, pričom ju považujú za hlavnú alternatívu k tradičným zdrojom energie. Nemecko, ktoré je ďaleko od slnečnej krajiny, sa stalo svetovým lídrom v tejto oblasti. Celková kapacita SPP v Nemecku z roka na rok rastie. Vážne sa angažujú aj vo vývoji v oblasti solárnej energie v Číne. Podľa optimistickej prognózy Medzinárodnej energetickej agentúry budú solárne elektrárne do roku 2050 schopné produkovať až 20 – 25 % celosvetovej elektriny.
Alternatívny pohľad na perspektívy solárnych elektrární je založený na skutočnosti, že náklady potrebné na výrobu solárnych panelov a batériových systémov sú mnohonásobne vyššie ako zisk z elektriny vyrobenej solárnymi elektrárňami. Odporcovia tohto postoja tvrdia, že opak je pravdou. Moderné solárne panely môžu fungovať bez nových kapitálových investícií desiatky či dokonca stovky rokov, celková energia, ktorú vyprodukujú, je nekonečná. To je dôvod, prečo sa elektrina získaná pomocou solárnej energie z dlhodobého hľadiska stane nielen ziskovou, ale aj mimoriadne ziskovou.
kde je pravda? Skúsme na to prísť spolu s vami, milí čitatelia. Pozrieme sa na moderné prístupy v oblasti solárnej energie a niektoré z najgeniálnejších nápadov, ktoré už boli doteraz zrealizované. Pokúsime sa zistiť účinnosť solárnych panelov, ktoré v súčasnosti fungujú, a pochopiť, prečo je dnes táto účinnosť dosť nízka.

Účinnosť solárnych panelov v Rusku
Podľa moderných výskumov je slnečná energia asi 1367 wattov na 1 m2 (slnečná konštanta). Na rovníku sa cez atmosféru dostane na Zem iba 1020 wattov. Na území Ruska môžete pomocou solárnych elektrární (za predpokladu, že účinnosť solárnych článkov je dnes 16%) v priemere získať 163,2 wattov na meter štvorcový.
S prihliadnutím na poveternostné podmienky, dĺžku dňa a noci, ako aj typ inštalácie solárnych panelov (neberie sa do úvahy účinnosť solárnej batérie).
Ak je v Moskve nainštalovaný štvorcový kilometer solárnych panelov pod uhlom 40 stupňov (čo je optimálne pre Moskvu), potom ročný objem vyrobenej elektriny bude 1173 * 0,16 = 187,6 GWh. Pri cene elektriny 3 rubľov za kW/h sú podmienené náklady na vyrobenú elektrinu 561 miliónov rubľov.

Najbežnejšie spôsoby výroby elektriny pomocou slnka sú:

Solárne tepelné elektrárne
Obrovské zrkadlá takýchto solárnych elektrární, ktoré sa otáčajú, zachytávajú slnko a odrážajú ho na kolektor. Princíp činnosti takýchto elektrární je založený na premene tepelnej energie slnka na mechanickú elektrinu termodynamického stroja, buď pomocou plynového piestového Stirlingovho motora, alebo ohrevom vody atď.

Ako príklad si uveďme elektráreň Ivanpah (kapacita 392 megawattov), do ktorej investoval všemocný Google. Do výstavby solárnej elektrárne, ktorá sa nachádza v kalifornskej púšti Mojave, sa investovalo viac ako dve miliardy amerických dolárov. 5 612 USD bolo vynaložených na 1 kW inštalovanej kapacity solárnej elektrárne. Mnohí veria, že tieto náklady, hoci sú vyššie ako náklady na výstavbu uhoľných elektrární, sú oveľa nižšie ako náklady na výstavbu jadrových elektrární. Ale je to tak? Po prvé, jadrová elektráreň stojí 2 000 až 4 000 USD za kW jej inštalovanej kapacity, čo je lacnejšie ako náklady na výstavbu Ivanpahu. Po druhé, ročná výroba elektriny solárnej elektrárne je 1079 GWh, teda jej priemerná ročná kapacita je 123,1 MW. Okrem toho je solárna elektráreň schopná generovať slnečnú energiu iba počas denného svetla. „Priemerné“ náklady na výstavbu solárnej elektrárne tak dosahujú 17 870 USD za 1 kW, čo je dosť významná cena. Snáď jediná vec, ktorá by bola drahšia, by bola výroba elektriny vo vesmíre. Náklady na výstavbu klasických elektrární fungujúcich napríklad na plyn sú 20 – 40-krát nižšie. Navyše, na rozdiel od solárnych elektrární, tieto elektrárne môžu pracovať nepretržite a vyrábať elektrinu vtedy, keď je to potrebné, a nie len v tých hodinách, keď svieti slnko.
Vieme však, že moderné solárne tepelné elektrárne sú schopné generovať elektrinu 24 hodín denne, pričom využívajú veľké množstvo chladiva ohrievaného počas denného svetla. Len sa snažia príliš neinzerovať náklady na výstavbu týchto staníc, pravdepodobne preto, že sú významné. A ak do nákladov na dizajn a výstavbu solárnych elektrární, najmä do výstavby prečerpávacích elektrární, zarátate batérie, tak suma narastie do fantastických rozmerov.

Silikónové solárne články
Dnes sa na prevádzku solárnych elektrární využívajú polovodičové fotočlánky, čo sú veľkoplošné polovodičové diódy. Svetelné kvantum letiace do pn prechodu generuje pár elektrón-diera a na výstupoch fotodiódy sa vytvorí pokles napätia (asi 0,5 V).
Účinnosť kremíkovej solárnej batérie je asi 16%. Prečo je účinnosť taká nízka? Na vytvorenie páru elektrón-diera je potrebné určité množstvo energie. Ak má kvantum prichádzajúceho svetla nízku energiu, potom nedôjde k vytvoreniu páru. V tomto prípade svetelné kvantá jednoducho prejdú cez kremík, ako cez obyčajné sklo. To je dôvod, prečo je kremík transparentný pre infračervené svetlo nad 1,2 mikrónu. Ak príde svetelné kvantum s väčšou energiou, ako je potrebné na generovanie (zelené svetlo), vytvorí sa pár, ale prebytočná energia jednoducho zmizne nikam. V modrom a ultrafialovom svetle (ktorého energia je veľmi vysoká) kvantum nemusí mať čas dostať sa až do hlbín pn prechodu.

Aby sa slnečné svetlo neodrážalo od povrchu solárnej batérie, je na ňu nanesená špeciálna antireflexná vrstva (rovnaká vrstva je aplikovaná aj na šošovky fotografických šošoviek). Štruktúra povrchu je nerovnomerná (vo forme hrebeňa). V tomto prípade sa svetelný tok, ktorý sa raz odrazí od povrchu, opäť vráti.
Účinnosť fotočlánkov sa zvyšuje kombináciou fotočlánkov na báze rôznych polovodičov a s rôznymi energiami potrebnými na vytvorenie páru elektrón-diera. Pri trojstupňových kremíkových solárnych článkoch sa dosahuje účinnosť 44 % alebo aj vyššia. Princíp činnosti trojstupňovej fotobunky je založený na skutočnosti, že najskôr je nainštalovaná fotobunka, ktorá efektívne absorbuje modré svetlo a prepúšťa červené a zelené svetlo. Druhá fotobunka absorbuje zelenú, tretia – IR. Trojstupňové fotobunky sú však dnes veľmi drahé, preto sa hojne využívajú lacnejšie jednostupňové fotobunky, ktoré svojou cenou predbiehajú trojstupňové v prepočte Watt/$.
Čína gigantickým tempom rozvíja výrobu kremíkových solárnych článkov, vďaka čomu klesajú náklady na jeden watt. V Číne je to približne 0,5 USD za watt.
Hlavné typy kremíkových solárnych článkov sú:
Monokryštalický
Polykryštalický
Účinnosť monokryštalických solárnych článkov, ktoré sú drahšie, je o niečo vyššia (iba 1 %) ako účinnosť polykryštalických. Polykryštalické kremíkové solárne články dnes poskytujú najlacnejšie náklady na 1 Watt vyrobenej elektriny.
Silikónové solárne články nevydržia večne. Za 20 rokov prevádzky v agresívnom prostredí strácajú najvyspelejšie z nich až 15 percent svojho pôvodného výkonu. Existuje dôvod domnievať sa, že degradácia solárnych panelov sa v budúcnosti spomalí.

Silikónová fotobunka a parabolické zrkadlo
Vynálezcovia na celom svete sa všemožne snažia zvýšiť ekonomickú ziskovosť solárnych elektrární. Ak si napríklad zoberiete malý účinný kremíkový solárny článok a parabolické zrkadlo (koncentrovaná fotovoltaika), môžete dosiahnuť účinnosť 40% namiesto 16, pričom zrkadlo je oveľa lacnejšie ako solárny článok. Ale sledovanie slnka vyžaduje spoľahlivú mechaniku. Obrovský zrkadlový tanier musí byť spoľahlivo spevnený a chránený pred silnými nárazmi vetra a agresívnymi faktormi prostredia. Druhým problémom je, že parabolické zrkadlá nedokážu zaostriť rozptýlené svetlo. Ak slnko zapadne aj za tenké oblaky, výroba energie pomocou parabolického systému klesne na nulu. Za týchto podmienok konvenčné solárne panely tiež vážne znižujú produkciu tepelnej energie, ale nie na nulu. Solárne panely s parabolickými zrkadlami sú príliš drahé z hľadiska nákladov na inštaláciu a nákladné na údržbu.

Okrúhle solárne články na strechách
Americká spoločnosť Solyndra s podporou vlády navrhla solárne články okrúhleho tvaru. Boli namontované na strechách natretých bielou farbou. Solárne články okrúhleho tvaru boli vyrobené naprašovaním vodivej vrstvy (v prípade Solyndry sa použil meď-indium-gálium (di)selenid) na sklenené trubice. Skutočná účinnosť okrúhlych batérií bola asi 8,5 %, čo je menej ako u lacnejších kremíkových. Solyndra, ktorá dostala vládne záruky za obrovský úver, skrachovala. Americká ekonomika investovala značné množstvo peňazí do technológií, ktorých ekonomická efektívnosť bola od samého začiatku veľmi otázna. „Úspešný“ lobing za neefektívne technológie nie je len ruským know-how.

Veľký problém so slnečnou energiou!
Je známe, že solárne elektrárne vyrábajú elektrickú energiu počas dňa, pričom obrovský dopyt po elektrine vzniká práve vo večerných hodinách. To znamená, že bez batérií nebudú solárne elektrárne efektívne. Počas večernej špičky spotreby elektriny bude potrebné využívať alternatívne (klasické) zdroje elektriny. Počas dňa budú musieť byť niektoré tradičné elektrárne vypnuté a niektoré budú musieť byť ponechané v horúcej rezerve pre prípad nepriaznivého počasia. Ak nad solárnou elektrárňou visia mraky, chýbajúcu elektrinu by mala zabezpečiť záloha. V dôsledku toho klasické výrobné kapacity stoja v rezerve a prichádzajú o zisk.

Existuje aj iný spôsob. Odráža sa v projekte Desertec – prenos elektriny z Afriky do Európy. Pomocou elektrického vedenia je možné počas večernej špičky spotreby elektriny prenášať elektrinu zo solárnych elektrární, ktoré sa nachádzajú v tých oblastiach zemegule, kde je v tomto čase vrchol slnečného dňa. Ale táto metóda si pred prechodom na supravodiče vyžaduje obrovské finančné náklady, ako aj všetky druhy koordinácie medzi rôznymi štátmi.

Používanie batérií
Zistili sme, že priemerné náklady na jeden watt vyrobený solárnou batériou sú 0,5 USD. Počas dňa (8 hodín) je batéria schopná generovať do 8 Wh. Túto energiu je potrebné skladovať až do večernej špičky spotreby elektriny.
Lítiové batérie vyvinuté v Číne stoja približne 0,4 USD za Wh, takže solárny článok s cenou 0,5 USD za watt by vyžadoval batérie s cenou 3,2 USD, čo je šesťnásobok ceny samotnej batérie. Ak vezmeme do úvahy, že lítiová batéria je navrhnutá na maximálne 2000 cyklov nabitia a vybitia, čo je od troch do šiestich rokov, potom môžeme konštatovať, že lítiová batéria je extrémne drahé riešenie.
Najlacnejšie batérie sú olovené. Veľkoobchodná cena týchto systémov, ktoré zďaleka nie sú najekologickejšie, je približne 0,08 USD za Wh. Olovené batérie, podobne ako lítiové batérie, sú určené na 3-6 rokov prevádzky. Účinnosť olovenej batérie je 75%. Táto batéria stráca štvrtinu svojej energie v cykle nabíjania a vybíjania. Ak chcete zachovať dennú produkciu solárnej energie, budete si musieť kúpiť olovené batérie za 0,64 USD. Vidíme, že je to viac ako náklady na samotné batérie.
Pre moderné solárne elektrárne boli vyvinuté prečerpávacie elektrárne. Počas dňa sa do nich čerpá voda a v noci fungujú ako bežné vodné elektrárne. Ale výstavba týchto elektrární (90% účinnosť) nie je vždy možná a je extrémne nákladná.
Môžeme vyvodiť neuspokojivý záver. Batérie sú dnes drahšie ako samotné solárne elektrárne. Neposkytujú sa pre veľké solárne elektrárne. Ako sa vyrába elektrina, veľké solárne elektrárne ju predávajú do distribučných sietí. Večer a v noci elektrinu vyrábajú klasické elektrárne.

Solárna energia – aká je jej cena dnes?
Vezmime si napríklad Nemecko, svetového lídra vo využívaní solárnej energie. Kilowatt solárnej energie, ktorá sa vyrobí (aj počas dňa, ale takáto elektrina je lacnejšia), sa u nás nakupuje za cenu 12 až 17,45 eurocentov za kWh. Keďže plynové elektrárne v Nemecku sú stále vo výstavbe, v prevádzke alebo v horúcej rezerve, solárne elektrárne v tejto krajine vlastne len pomáhajú šetriť ruský plyn.
Cena ruského plynu je dnes 450 dolárov za tisíc metrov kubických. Z tohto objemu plynu (účinnosť výroby 40 %) je možné vyrobiť približne 4,32 GW elektriny. V dôsledku toho za 1 kWh elektriny vyrobenej zo slnka ruský plyn ušetrí sumu 0,104 USD alebo 7,87 eurocentov. Tu sú spravodlivé náklady na solárnu neregulovanú výrobu. Solárna energia je teda v Nemecku v súčasnosti z 50 % dotovaná štátom. Aj keď treba poznamenať, že Nemecko rapídne znižuje náklady na výrobu elektriny zo slnka.

Vyvodzovanie záverov
Najekonomickejšia solárna elektrina (0,5 USD za 1 Watt) sa dnes získava pomocou solárnych polykryštalických batérií. Všetky ostatné spôsoby výroby elektriny pomocou slnečnej energie sú rádovo drahšie.
Problémom, ktorý je pre solárnu energiu kľúčový, stále nie je účinnosť solárnych panelov, ani cena a ani EROEI, ktoré je teoreticky nekonečné. Hlavným problémom je znížiť náklady na výrobu solárnej energie získanej počas dňa a túto energiu ušetriť na večernú špičkovú spotrebu. V súčasnosti sú totiž batériové systémy, ktorých životnosť je od troch do šiestich rokov, niekoľkonásobne drahšie ako samotné solárne panely.
Výroba slnečnej energie vo významnej miere sa dnes považuje len za spôsob, ako počas dňa ušetriť malú časť tradičných fosílnych palív. Slnečná energia ešte nie je schopná úplne prebrať záťaž vo večerných špičkách spotreby energie a znížiť počet jadrových elektrární, uhoľných, plynových a vodných elektrární, ktoré musia počas dňa stáť v zálohe a naberať značnú energetická záťaž vo večerných hodinách.
Ak sa v dôsledku sprísnenia taríf (ktoré napríklad urobia pre výrobcov vodíka a hliníka rentabilné prevádzkovať výrobu elektrolýzy počas dňa) posunie vrchol spotreby elektriny do denných hodín, potom bude mať solárna energia vážnejšie problémy. perspektívy rozvoja.
Náklady na solárnu výrobu, ktorá je „neregulovaná“, nie sú porovnateľné s nákladmi na výrobu elektriny v klasických elektrárňach, ktoré si ju môžu ľubovoľne vyrábať, kedykoľvek je to potrebné.
Náklady na solárnu elektrinu by nemali presiahnuť náklady na fosílne palivá ušetrené s jej pomocou. Ak napríklad plyn v Nemecku stojí 450 dolárov, potom by cena solárnej výroby v tejto krajine nemala presiahnuť 0,1 dolára za kilowatthodinu, inak je solárna energia v tejto krajine nerentabilná. Pokiaľ sú fosílne palivá lacné a ľahko dostupné, výroba solárnej energie nie je ekonomicky životaschopná.
V súčasnosti je využitie solárnej energie a drahých solárnych batériových systémov ekonomicky realizovateľné len pre tie regióny a lokality, kde nie sú iné možnosti pripojenia k elektrickej sieti. Napríklad na osamelej, vzdialenej mobilnej stanici.
Nezabudnite však na nasledujúce dôležité faktory, ktoré inšpirujú optimizmus pri zvažovaní solárnej energie:
1. Náklady na fosílne palivá neustále rastú, pretože ich zásoby sa zmenšujú.
2. Rozumná vládna politika robí využívanie solárnych elektrární ziskovejším.
3. Pokrok sa nezastaví! Zvyšuje sa účinnosť solárnych elektrární, vyvíjajú sa nové technológie pri výrobe a skladovaní elektriny.

Preto by som rád veril, že o 3-5 rokov bude možné napísať oveľa pozitívnejšiu recenziu na túto energetiku!