Naše příroda, ročník 2008, číslo 2
V době, kdy ceny energií rostou o deset procent ročně, stále více lidí poptává volně dostupné zdroje energie. Dobře známé černé sudy na zahrádkách patřily mezi průkopníky snadného a levného způsobu ohřevu vody. Dnes se tato eko(logická) forma také u nás probouzí k životu stovkami nových instalací ročně. Už samozřejmě nejde o černé sudy, ale technologicky propracované solární kolektory.
Text: Jiří Dvořák
V době, kdy ceny energií rostou o deset procent ročně, stále více lidí poptává volně dostupné zdroje energie. Dobře známé černé sudy na zahrádkách patřily mezi průkopníky snadného a levného způsobu získávání teplé vody. Dnes se tato eko(logická) forma také u nás probouzí k životu stovkami nových instalací ročně. Už samozřejmě nejde o černé sudy, ale technologicky propracované solární kolektory, které dokážou kromě ohřevu vody podpořit také vytápění. Nebývale rostoucí oblibě se však těší i druhý způsob využití sluneční energie, výroba solární elektřiny.
Solární park Úštěk-Habřina
Méně čmoudících komínů na podzim a na jaře, ale také nižší spotřeba elektřiny v létě na ohřev vody, to jsou hlavní výhody pro občany, kteří si na střechu domu nechají nainstalovat termické kolektory. Na základní způsob, kdy solárko ohřívá vodu v domácnosti, stačí kapalinové kolektory ve tvaru již standardizované zhruba dvoumetrové tmavé desky pod tvrzeným sklem. V našich podmínkách by tyto absorbéry měly mít selektivní vrstvu, která zefektivňuje využití dopadající energie. Pokud ji nemají, jsou určeny zpravidla jen k sezónnímu ohřevu bazénové vody.
Jen kolektory však k efektivnímu provozu nestačí. Dodávají se kompletní sestavy se speciálním solárním zásobníkem, regulací, oběhovým čerpadlem apod., aby bylo získané slunečné teplo lépe zužitkováno. Za těchto podmínek pak může termický systém ohřát vodu až na 50 °C i v zimě při - 20 °C. Musí být ale obloha bez mraků, a to není často. Hlavní sezóna pro systémy k ohřevu užitkové vody začíná v dubnu a končí v září s tím, že za rok dokážou připravit zhruba 60 – 70 % teplé vody.
Méně efektivní výsledky dosahují majitelé systémů, kteří by pomocí kolektorů chtěli i přitápět. Reálné efekty se u tohoto způsobu využití pohybují spíše kolem 20 – 30 %, přičemž dost záleží na použité technologii i na oblasti instalace. Zde se již nevystačí s několika kapalinovými kolektory, používají se spíše ploché nebo trubicové vakuové kolektory, které dokážou médium cirkulující v kolektorech ohřát na vyšší teplotu. Zejména v horských oblastech, kde je dostatek sněhu, není vždy ideální použití trubicových kolektorů, u kterých má sníh tendenci přimrzat ke skleněným obalům absorbérů, čímž se vytrácí jejich hlavní výhoda – schopnost přispívat na vytápění v zimě. Na horách mají přednost ploché vakuové kolektory, z nichž sníh po hladkém skle snáze sjíždí, případně se tomu dá pomoci temperováním kolektoru.
Náročnost investice mohou pomoci snížit dotace. Systém na ohřev vody vyjde na čtyřčlennou domácnost zhruba na 100 000 Kč a u Státního fondu životního prostředí ČR (SFŽP) lze získat nenávratný příspěvek až na polovinu investičních nákladů, nejvýše však 50 000 Kč. Chcete-li solárkem i přitápět, musíte si minimálně polovinu připlatit, dotace ze SFŽP však činí do 60 000 Kč. Tyto subvence lze často dále kombinovat s příspěvky osvícených radnic, které rovněž podporují využití slunečního tepla. Děje se tak v Litoměřicích, Plzni, Praze, Kladnu, Náchodě a Jindřichovicích pod Smrkem. Nevýhodou zůstává, že krom Litoměřic jsou státní i místní dotace nenárokové a vyplácené zpravidla s ročním odstupem od žádosti. V posledních letech se úspěšnost poměrně zlepšila.
Po letech, kdy byla fotovoltaika u nás zastoupena jen ostrovními systémy na chatách, se tato technologie dostává do popředí zájmu lidí, kteří chtějí být energeticky nezávislí, přispět k ochraně životního prostředí či jen zhodnotit finanční prostředky. Díky jednoduchosti a malé náročnosti na instalaci i provoz může být „malá solární elektrárna“ téměř na každém rodinném domku, zvláštností však nejsou ani velké solární parky poblíž průmyslových zón či na ploše bývalých skládek.
Stejně jako u termických systémů, existuje i u fotovoltaiky více forem. Nejběžnějším typem panelů jsou polykrystalické moduly, které poznáte podle růžicovité struktury solárního článku. Svoji schopností přeměňovat na elektřinu sluneční záření dopadající i pod méně vhodným úhlem se hodí zejména na pevné instalace na střechách či na volné půdě. Druhý typ – monokrystalické panely se od polykrystalických liší zpravidla jednolitou barvou solárních článků. K efektivnímu provozu monokrystaly potřebují vhodný úhel slunečných paprsků. Proto se jejich účinnost rapidně zvyšuje, jsou-li instalovány na konstrukcích, které sledují dráhu Slunce po obloze. Poslední, známější variantou jsou amorfní panely, které zájemce lákají stále nižší cenou, ale i vyšší výkonností v teplejších oblastech. Hodí se spíše na větší instalace, neboť potřebují ve srovnání s krystalickými panely dvakrát větší plochu pro instalaci při stejném výkonu.
Po třech letech platnosti zákona o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů vykrystalizoval i systém veřejné podpory do podoby, která zaručuje každému zájemci o sluneční elektrárnu stejné základní podmínky. Fotovoltatické systémy nejsou až na výjimky (obce, města či jejich sdružení) podporovány nenávratnými dotacemi, ale formou vyšších výkupních cen, které jsou pro projekty zprovozněné v roce 2008 garantovány na dvacet let, přičemž jednu kilowatthodinu lze prodat do veřejné sítě za 13,46 Kč a v následujících letech se cena dále zvyšuje o 2-4 %. Je-li investor zároveň majitelem objektu, na kterém je elektrárna postavena, lze doporučit zelené bonusy. To jsou příspěvky místně příslušného energetického distributora za každou kilowatthodinu vyrobené a zároveň spotřebované zelené elektřiny (pro instalace z roku 2008 činí bonus 12,65 Kč/kWh).
Přesto, že se jedná o na první pohled poměrně vysoké platby, na které přispívá každý z nás, v celkovém součtu jsou to relativně malá čísla. Uvádí se, že v období, kdy ČR splní své závazky v oblasti obnovitelných zdrojů k roku 2010, bude každá kilowatthodina díky této podpoře zelené elektřiny dražší o zhruba dvacet haléřů.
Nevýhodou fotovoltaiky zůstává - krom stále vysokých investic - sezónnost její výroby. Nejvyšší sklizně kilowatthodin se dosahuje v jarních měsících a na začátku léta, kdy je již velká intenzita slunečního svitu a ještě nejsou tak vysoké teploty. Fotovoltaika totiž k optimálnímu provozu potřebuje přesný opak toho, co solární termika. S rostoucí teplotou okolního prostředí se zvyšují ztráty na množství vyráběné elektřiny. V zimním období je produkce sluneční elektřiny minimální.
Ať už se jedná o systémy na ohřev vody, podporu přitápění, je dobré závěrem vědět, že pokud použijete osvědčenou technologii s kvalitním servisem, budou vám lovci slunečních paprsků sloužit nejméně dvacet let a téměř zadarmo. Na druhou stranu však nelze přehlédnout, že žádné solárko není všemocné. Ačkoliv se technologie neustále vyvíjí, vždy budete potřebovat pro běžné instalace nějaký záložní zdroj. Je-li pro vás využití sluneční energie lákavé, na stránkách solarniliga.cz se dozvíte více.
STOP DEZILUZÍM
Odpůrci solárních elektráren často šíří mýtus, že fotovoltaika je energeticky "hříšná". Respektive, že za dobu své životnosti nevyrobí ani tolik energie, kolik bylo třeba k její výrobě. Konec bludům se snaží udělat i studie amerického ministerstva energetiky, ve které vědci Dones a Frischknecht pomocí simulace i praxe dokázali, že energetická návratnost dnes běžných panelů z krystalického křemíku se v podmínkách Kalifornie pohybuje do čtyř let. U nově zaváděných panelů z amorfního křemíku se energie investovaná do jejich výroby vrátí dokonce o rok dříve. V podmínkách ČR nabývají tato čísla vyšších hodnot, protože je u nás o cca třetinu nižší intenzita dopadajícího slunečního záření než v Kalifornii, přesto jsou však přijatelná vzhledem k až třicetileté životnosti solárních elektráren. S rozvojem technologií se očekává další zkracování energetické návratnosti, např. i za použití repasovaného křemíku z vyřazené elektroniky. Ze studie vyplývá, že není daleko doba, kdy solární panely vyrobí do roka více energie než bude třeba k jejich výrobě. Vyvstává ale otázka i trochu jiného srovnání - zatímco do jaderných a tepelných elektráren musíte dodávat stále dražší fosilní paliva, solární panely jednou vyrobíte a energii k výrobě elektřiny vám zdarma dodá Slunce…
Zdroj: Naše příroda 02/2008