Solární energie patří mezi nevyčerpatelné zdroje energie. Její využití nemá žádné negativní dopady na životní prostředí. Množství využitelné energie závisí na klimatických podmínkách jednotlivých částí zemského povrchu. Lze ji dobře využívat nejen v oblastech s dlouhým slunečním svitem, ale i s vyšší nadmořskou výškou.
V České republice jsou poměrně dobré podmínky pro využití energie slunečního záření, přestože množství sluneční energie v průběhu roku kolísá a největší množství sluneční energie dopadá v období, kdy spotřeba tepla je nejnižší.
Ročně dopadá kolmo na 1 m2 plochy 800 – 1250 kWh solární energie. Od dubna do října 75% energie a 25% energie v období od října do dubna. Celková doba slunečního svitu v našich podmínkách se pohybuje v rozmezí 1400 – 1800 h/rok. V horských oblastech dosahuje doba 1 600 h za rok, v nížinných oblastech jižní Moravy 2000 h.
Celkové záření se skládá z přímo dopadajícího a difuzního záření. Difuzní záření vzniká odrazem slunečního světla na pevných i kapalných částicích rozptýlených v atmosféře (např. na mracích, prachových částicích, atd.) a tvoří až 50% z celkového množství slunečního záření. Přibližně 30 % slunečního záření je odraženo atmosférou dříve, než vůbec dopadne na zem a 20 % je pohlceno.
Průmyslové země jako je Kanada, Japonsko a USA čítají dohromady pouze 12,5 % světové populace, ale spotřebují 60% světové produkce energie. Většina energie pochází z fosilních paliv - uhlí, ropy a zemního plynu. Jenže i když se fosilní paliva řadí mezi obnovitelné zdroje, obnova trvá přinejmenším několik tisíc let a vědci vypočítali, že stávající zásoby vystačí pouze na několik desítek let. Tudíž se rozpoutal boj s časem, naučí-li se lidstvo využívat obnovitelnější zdroje dříve, než dojdou fosilní paliva. Díky postupnému mizení fosilních paliv se hledají další využitelné zdroje. Jako dobrá alternativa třetího tisíciletí se počítalo s jadernou energií, ale mezi hlavní zdroje, se kterými se bude ve 21.století počítat je jistě energie vydávaná slunečním zářením.
Výroba "elektřiny ze Slunce" je bezpečná a spolehlivá, žádný nebezpečný odpad, je to ekologicky čistá energie. Pokrytí 1% plochy světových pouští slunečními články s 15% účinností by vyrobilo více elektrické energie než všechny současné elektrárny světa. Energie vložená do výroby slunečních článků se vrátí za několik let, "palivo je zdarma" a předpokládaná životnost delší než 30 let.
Solární články jsou elektrotechnická zařízení, která využívají galvanického efektu, aby přeměnili sluneční světlo v elektrické napětí. Každý článek nám dává pouze malé množství napětí, proto je jich potřeba často i několik desítek. Články jsou vyrobeny z plátků polovodivého materiálu, obvykle silikonu, ale jinde se využívá galiový arsenid. Tyto články jsou sice méně výkonné, ale můžou se používat v extrémních teplotách. První fotovoltaické sluneční články byly připraveny v Bellových laboratořích v USA v roce 1954. Byly logickým vyústěním výzkumu polovodičů, zvládnutí přípravy čistého křemíku a jeho dopování. Jejich hlavní využití bylo jako zdroj energie pro družice. V 80-tých letech byly vybudovány první zkušební sluneční elektrárny. V roce 1999 dosáhl instalovaný celosvětový špičkový výkon slunečních článků hranici 1 Gigawattu (tj. jako jeden blok Temelínské elektrárny), roční tempo růstu je již po několik let 20-40%. Cena slunečních článků klesla již na 1/200 původní ceny, pro hromadné rozšíření je nutný další pokles cen ze současné ceny zhruba na 1/4.
Sluneční elektrárna
Elektrárna měnící energii slunečního záření na energii elektrickou. Přeměnu lze uskutečnit dvojím způsobem:
a) solárně termickou přeměnou
b) fotoelektrickou (fotovoltaickou) přeměnou, kdy účinnost přeměny je teoreticky asi 30 % (běžně dostupné fotoelektrické články však mají účinnost kolem 20 %).
Pro získání většího výkonu (napětí a proudu) je nutno sérioparalelně propojit více článků v tzv. solární panel (vyrábějí se v několika výkonových řadách od 10 do 300 W). Jsou zdrojem stejnosměrného elektrického proudu o napětí obvykle 16 V. Elektrický výkon dodávaný panelem je závislý na atmosférických podmínkách, a proto musí být instalován akumulátor energie, aby sluneční elektrárna mohla dodávat elektrickou energii i v období bez slunečního svitu (např. v noci). Další součástí systému sluneční elektrárny je střídač, který přeměňuje stejnosměrný proud na proud střídavý, a transformátor, který zvyšuje střídavé napětí na úroveň vyžadovanou spotřebiči (např. 220 V). Celková účinnost sluneční elektrárny tohoto typu je v současné době asi 9 %. Budují se sluneční elektrárny střešní o výkonu 3 kW s možností připojení k síti nebo sluneční elektrárny o výkonu 100 – 500 kW, které dodávají elektrickou energii do sítě.
| KLADY | - solární energie je ekologicky čistá |
| - funguje i ve vesmíru a odlehlých částech planety | |
| - je to nevyčerpatelný zdroj energie | |
| ZÁPORY | - pořizovací cena solárních panelů je velmi vysoká |
| - solární panely zabírají hodně místa, jejich výkon velmi nízký |
Instalace solárních panelů podléhá povolení dle stavebního zákona (zák.č.183/2006 Sb. v platném znění).
Rozlišujeme :
1) výrobny el. energie (solární parky na volných pozemcích s dodávkou el. energie do distribuční sítě)
2) systémy pro zásobování vlastních objektů s prodejem přebytku do distribuční sítě (panely na volném pozemku nebo na střechách staveb)
3) ostrovní systémy (zásobování vlastních objektů bez přípojky el. energie)
Ing. Jaromír Zeman
vedoucí stavebního úřadu