Sluneční elektrárna

Sluneční elektrárna o výkonu 5 MW u Stráže pod Ralskem

Sluneční elektrárna je technické zařízení, kterým se přeměňuje energie ze slunečního záření na energii elektrickou.

Lze ji získat přímo a nepřímo:

  1. fotovoltaická elektrárna (FVE) je tím, co se obvykle označuje jako sluneční elektrárna, solární park atd. Fotovoltaika využívá světlo. Sluneční panely na družicích a kosmických lodích dodávají energii přístrojům na palubě. Solární panely mohou být různých typů, od klasických křemíkových k těm složeným z tenkovrstvých solárních článků. Často jsou zapojeny do distribuční sítě a dodávají do ní elektřinu. Může jít také o tzv. ostrovní systém, který není napojen. Hybridní fotovoltaická elektrárna (HFVE) používá navíc k akumulaci energie akumulátory (je galvanicky oddělena od distribuční sítě, ale lze ji přepnout na odběr ze sítě). Je tedy považována za spotřebič (nemusí se podávat měsíční hlášení o výrobě) a není tak nutno povolení distributora (jako u FVE), ale jen stavební povolení a je dále třeba zachovat standardy připojení zařízení k distribuční soustavě (Pravidla provozování distribuční soustavy - PPDS).
  2. solárně-termální elektrárna využívá teplo ze slunečních sběračů nebo heliostatů. Jde o soustředění slunečních paprsků z velké plochy do co nejmenší plochy absorbéru, ve kterém dojde k ohřevu teplonosné kapaliny. Další část elektrárny již funguje totožně jako elektrárna tepelná. Někdy se také označuje jako „koncentrační solární elektrárna“ nebo „solární termální elektrárna“.[1]

Domácí sluneční elektrárna

Příklad zapojení domácí solární elektrárny. Dokáže vyrobit za hodinu až 0,3 kWh. Výstup 220 V lze používat na většinu domácích spotřebičů.
Solární potenciál v České republice – úhrn energie cca 800–1250 kWh na m2 za rok

Kolik energie solární elektrárna vyrobí se logicky odvíjí od intenzity slunečního záření. Pokud je obloha bez mraků, výkon slunečního záření je kolem 1 kW/m2. Když se však obloha zatáhne, sluneční záření je až 10krát méně intenzivní. V České republice je průměrná intenzita slunečního záření odhadována na přibližně 300 W/m2 a úhrn energie 800–1250 kWh na m2 za rok.[2] Pro porovnání, v Perskému zálivu je to zhruba 1700 až 1800 kWh.

Počet slunečních hodin v České republice je v průměru 1330–1800 hodin ročně. Konkrétní údaj vážící se k místu poskytuje Český hydrometeorologický ústav. Nejvhodnější oblastí je jižní Morava.[3]Koeficient ročního využití fotovoltaické elektrárny je v ČR cca 11,19 %[4] (data ERU pro rok 2017).

Vždy nicméně záleží na konkrétním místě, které se zvolí pro stavbu solární elektrárny. Intenzitu a dobu slunečního záření ovlivňuje nadmořská výška, oblačnost a další lokální podmínky jako jsou časté ranní mlhy, znečištění ovzduší či úhel dopadu slunečních paprsků. Množství energie z fotovoltaických panelů pro různá místa, čas a sklon je možné online spočítat pomocí programu Evropské unie PVGIS.[5]

Na místě je samozřejmě také otázka kapacity. Jinými slovy: kolik se na plochu střechy (či na jiné místo zvolené pro instalaci elektrárny) vejde solárních panelů? Obecně platí, že 1 kWp (kWp je jednotka štítkového výkonu panelů) zabere asi 6–8 m2. Tato plocha (při ideální orientaci fotovoltaických panelů) je schopna vyrobit přibližně 1 MWh ročně (vyrábí tedy průměrně přibližně 300 W). Od roku 2016 může mít domácí elektrárna v ČR maximálně 10 kWp, aby nepotřebovala licenci od ERÚ (tj. cca 27 kWh průměrně za den během roku, v létě je to v průměru 45 kWh, v zimě pak v průměru jen 10 kWh za den).[6]

Vývoj největších solárních elektráren světa

  • Desert Sunlight Solar Farm – (do června 2019) Kalifornie, USA, maximální výkon zhruba 550 MW
  • Nur Abú Zabí – (od června 2019) Abú Zabí, Spojené arabské emiráty, česky Světlo Abú Zabí, pokrývá plochu zhruba osmi km2 a je tvořena přibližně 3,2 milionu jednotlivých panelů, maximální výkon je 1 177 MW

Spojené arabské emiráty v únoru 2019 vyhlásily tendr na stavbu další elektrárny s výkonem přibližně 2 000 MW. V Saúdské Arábii by nedaleko Mekky měla vzniknout elektrárna s maximálním výkonem zhruba 2 600 MW.[7]

Další elektrárny ve světě

  • Ašalim – v Negevské poušti v jižním Izraeli. Kombinuje tři druhy energie: solární tepelnou energii, fotovoltaickou energii a zemní plyn, uvedena do provozu v roce 2019. Výkon 121 MW.
  • Gemasolar – ve španělské Andalusii. Díky použití unikátní technologie je schopna vyrábět elektřinu i v noci, uvedena do provozu roku 2011. Výkon až 20 MW.
  • Ivanpah – ve Spojených státech amerických, v Mohavské poušti na hranici mezi Kalifornií a Nevadou s plánovaným výkonem 392 MW.

Odkazy

Reference

  1. ↑ http://www.osel.cz/5664-slunecni-tepelne-elektrarny.html
  2. ↑ Josef Horváth: Solární záření v lokalitě VUT FSI v Brně
  3. ↑ Fotovoltaika v podmínkách České republiky
  4. ↑ Roční zpráva o provozu ES ČR 2017
  5. ↑ PV potential estimation utility [online]. Ispra (VA), Itálie: European Commission, Joint Research Centre [cit. 2014-08-12]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2018-09-20. (anglicky, německy, francouzsky, italsky, španělsky) 
  6. ↑ Jaký je rozdíl ve výkonu solární elektrárny v létě a v zimě?
  7. ↑ K síti se připojila největší solární elektrárna. Rekord dlouho nevydrží

Související články

Externí odkazy

Zdroj