FOTOVOLTAICKE ELEKTRARNE

Vyvoj fotovoltaickych systemov zabudovanych do elektrickych sieti prebieha velmi aktivne hlavne v USA. Elektricku energiu tu dodavaju spotrebitelom zariadenia s vykonom 700-5200 kW. Podobne fotovoltaicke elektrarne s vykonom 300-3000 kW sa v sucasnosti stavaju aj v Europe. Od roku 1989 je v cinnosti prva rakuska slnecna fotovoltaicka elektraren v Loseri v stajerskych Alpach (vo vyske 1850 metrov). Vykon tejto elektrarne je 30 kW a za dva roky vyprodukovala 56 984 kWh elektrickej energie. Celkove investicne naklady dosiahli 6 milionov silingov, z toho 2 miliony za fotovoltaicke clanky. Cena takto vyrobenej elektrickej energie je asi 7 krat vyssia ako z inych zdrojov. Fotovoltaika dnes uspesne konkuruje klasickym zdrojom energie hlavne v odlahlych miestach, kde naklady na elektricke siete a vybudovanie elektrarne su vysoke. Vdaka instalacii fotovoltaickeho systemu bolo nedavno elektrifikovanych stovky domcekov v odlahlych oblastiach Talianska a Spanielska. Okrem toho je v sucasnosti vo svete instalovanych niekolko tisic slnecnych cerpadiel na cerpanie vody.

PERSPEKTIVA FOTOVOLTAICKEJ ENERGIE

Vyvoj fotovoltaickych clankov zaznamenal v poslednych desatrociach znacny pokrok. Ucinnost sa zvysila zo 6% u prvych kremikovych clankov na dnesnu uroven 12,5% pre seriovo vyrabane zariadenia a 37 % pre laboratorne typy. Je zaujimave, ze z kratkodobeho hladiska sa ceny tychto clankov zvysia, pretoze na trhu existuje po nich znacny dopyt.

Do roku 1995 by vsak mali byt k dispozicii velmi ciste kremikove slnecne moduly s cenou 1,70 USD/W (spickovy) oproti cene 5 USD/W z roku 1991. V nasledujucej tabulke je uvedeny odhad vyvoja nakladov na vyrobu 1 kWh z fotovoltaickych systemov pre tri krajiny Europskeho spolocenstva: SRN Francuzsko Taliansko

Slnecny svit
(kWh/m2/rok) 1100-1400 1100-1900 1300-1900

Rok CENY V USD/kWh

1990 0,56-0,45 0,56-0,34 0,48-0,34
1995 0,21-0,15 0,21-0,12 0,17-0,12
2000 - 0,09 -

Sucasna cena elektrickej energie z fotovoltaickych clankov v USA predstavuje 0,30 USD/kWh, cena elektrickej energie z klasickych zdrojov sa je cca 0,10 USD/kWh. Vyhodou slnecnych fotovoltaickych clankov je, ze pracuju bezpecne, ticho a nemaju ziadne pohyblive casti a daju sa vyrobit z kremika jedneho z najcastejsie sa vyskytujucich prvkov v zemskej kore. Hoci v sucasnosti tieto clanky generuju elektrinu drahsie ako ine zdroje ,konkuruju velmi vazne v aplikaciach kde je zavedenie elektrickej energie obmedzene alebo nemozne (druzice, telekomunikacne zariadenia, vysokohorske budovy, cerpanie vody na pustach a i.). Cena fotovoltaickych clankov v poslednych rokoch klesa. Predpoklada sa, ze uplatnenie tejto technologie v buducom storoci moze nahradit fosilne paliva.

AKUMULACIA SLNECNEJ ENERGIE - VODIKOVE HOSPODARSTVO

Slnecne ziarenie je v nasich podmienkach v decembri asi 7-krat slabsie ako v juli. Rozdiel den-noc je este markantnejsi - energiu dopadajucu z Mesiaca nie je mozne prakticky nijako vyuzit. Tym sa dostavame k zakladnemu problemu slnecnej energie. Ako akumulovat energiu dopadajucu napriklad na jeden dom, ktora iba v lete je taka velka ,ze niekolkokrat prevysuje jeho celorocnu spotrebu? Alebo ako preniest slnecnu energiu do takej kompaktnej formy, aby ju bolo mozne vyuzit ako palivo pre automobily? Riesenim pre buducnost moze byt tzv. vodikove hospodarstvo.

VODIK - ako energeticky zdroj je:

• univerzalne pouzitelny na vyrobu tepla alebo elektriny
• mnohymi sposobmi vyrobitelny (aj z obnovitelnych zdrojov)
• vysokoucinny (jeden diel vodika obsahuje energiu troch dielov zemneho plynu, potrebuje ale 3-krat vacsi objem)
• netoxicky
• plynovodmi lahko transportovatelny
• dlhodobo skladovatelny

Elektricky prud, vyrobeny napr. z obnovitelnych zdrojov, je mozno pouzit na elektrolyzu vody. Ucinnost rozkladu vody elektickym prudom (napr. z fotovoltaickych clankov) dosahuje az 90%.

Voda sa pri tomto procese rozklada na vodik a kyslik. Vodik sa zachytava a ako palivo sa potom spaluje za pritomnosti kyslika. Pri tomto procese sa uvolnuje uzitocna energia a cely cyklus sa uzatvori za vzniku maleho mnozstva dusika a vody, ktora predstavuje odpad a sucasne surovinu z ktorej je mozne opatovne zistavat vodik.