„Zelené“ taháky pro středoškoláky (i dospělé) 4
Víte, jak funguje fotovoltaický článek?
 11.1.2013 Fyzikální podstatou fotovoltaického článku je
fotoelektrický jev, který objevil Alexandr Edmond Becquerel v roce
1839. Fotovoltaický jev je z fyzikálního hlediska charakterizovaný
přímým vyražením elektronu z jeho oběžné dráhy fotonem slunečního
záření. To umožňuje přeměnu slunečního záření na elektrickou energii.
Vzájemným působením slunečního záření a polovodiče – křemíku – dochází
k pohlcování fotonů a uvolňování elektronů.
Základním zařízením pro přeměnu slunečního záření a
elektrickou energii je solární (křemíkový) článek. Tento článek vyrobí
napětí cca 0,5 V. Rozměry jednoho křemíkového článku jsou obvykle 10×10
cm. Pro výrobu elektrické energie jsou články spojovány do většího
množství, tzv. modulu. Vrchní strana článků je pokryta sklem (tloušťka
3–5 mm) a spodní strana je tvořena umělohmotnou fólií s hliníkovou
mezivrstvou. Po tomto zapouzdření solárních článků vzniká solární
panel. Panel musí zajistit hermetické zapouzdření solárních článků,
musí zajišťovat dostatečnou mechanickou a povětrnostní odolnost.
Pro získání většího výkonu (napětí a proudu) je nutné
sérioparalelně propojit více článků ‒ tak vznikne solární panel.
Solární panely se vyrábějí v několika výkonových řadách od 10 do 300 W.
Jsou zdrojem stejnosměrného elektrického proudu, jenž má obvykle
pracovní napětí asi 16 V (pro menší výkony asi do 55 W), nebo vyšší pro
výkony nad 55 W. Výkon dodávaný panelem je velmi proměnlivý (podle
slunečního svitu, oblačnosti a podobně), a proto součástí těchto
systémů je vždy akumulátor. Energie zachycená panelem se akumuluje tak,
aby dodávka elektrické energie byla rovnoměrná a byla k dispozici i v
noci.
Účinnost přeměny sluneční energie v elektrickou je
teoreticky až 37 %, v laboratořích se dosahuje kolem 23 %. Běžně
dostupné články však mají účinnost ještě nižší (u monokrystalických
solárních článků je 14 až 22 %, u polykrystalických 14 až 17 %).
Od roku 2010 je účinnost fotovoltaických panelů pro nové
sluneční elektrárny s výkonem nad 30 kW upravena v ČR zákonem.
Polykrystalické panely musí dosahovat 16% a monokrystalické 18%
účinnosti. Domácích solárních elektráren do 30 kW se tato vyhláška
netýká.
Fotovoltaické články byly původně vyrobeny pro napájení
vesmírných družic. Tak jak se zlevnila jejich výroba, mají dnes mnohem
širší použití. Napájejí nejrůznější zařízení, od kapesních kalkulaček
přes parkovací automaty nebo výletní lodě až po rozsáhlé fotovoltaické
elektrárny dodávající elektřinu do rozvodné sítě.
Jejich využití je omezeno přirozenou intenzitou
slunečního svitu. Nejúčelnější jsou proto fotovoltaické elektrárny v
oblastech se stálým slunečním svitem a minimem srážek, například v
poušti. Jinde je snaha nerovnoměrnosti slunečního svitu a jejich dopady
do rovnováhy v elektrické rozvodné síti kompenzovat nejrůznějším
způsobem pomocí nových technologií – sledujte novinky na našem portálu.
V ČR je intenzita slunečního svitu poměrně omezená (viz
obrázek). Pokud státní podpora obnovitelných zdrojů energie
nerespektuje tyto zákony přírody, může se stát, že její vynaložení
nebude účelné a užitek tohoto obnovitelného zdroje bude převážen
problémy v rozvodné síti kvůli nerovnoměrným dodávkám elektřiny.
redakce Proelektrotechniky.cz Bonus: Vtip o fotovoltaice  Přečtěte si také:
 27.11.2020 Společnost
ŠKODA AUTO ve spolupráci s firmou ČEZ ESCO, a energetickou
společností ŠKO-ENERGO nainstalovala na střechách svého Servisního
centra v Kosmonosech solární panely. Informovala o tom v druhé polovině
listopadu 2020. Panely na komplexu budov nedaleko sídla společnosti v
Mladé Boleslavi zabírají celkovou plochu přes 2200 metrů čtverečních a
ročně dodají více než 450 MWh ekologické energie. Automobilka tak v
Kosmonosech pokrývá téměř 25 % své spotřeby elektřiny pomocí nových
fotovoltaických modulů.
 5.12.2019 Využívání
obnovitelných zdrojů energie je důležitou součástí inteligentní
energetiky v rámci konceptu smart city. Občas se přitom zapomíná, že
možnosti měst a obcí jsou v tomto směru omezené. Není to jen kvůli
financím – město může rozhodovat pouze o svém majetku, ne o majetku
svých obyvatel. Využívání obnovitelných zdrojů v zařízení městských
služeb může nicméně být zajímavým projektem prospěšným přírodě i
městské kase. Jeden takový představilo město Prostějov v listopadu
2019.
 7.10.2019 Obnovitelné
zdroje energie jsou nejen šetrné k přírodě a klimatu. Představují také
příležitost, jak ušetřit za elektřinu – tedy pokud je projekt správně
připraven. To platí pro jednotlivé uživatele, soukromé společnosti i
města a obce. Připravovat takovýto projekt vlastními silami přitom může
být poměrně náročné – je lepší jej objednat „na klíč“. Příkladem jsou
fotovoltaické zdroje na prodejnách Lidl, s nimiž byla veřejnost
seznámena v říjnu 2019.
 27.9.2019 Hlavním
úskalím fotovoltaických (i dalších
obnovitelných) zdrojů energie je jejich nestálost, která komplikuje
jejich připojení k přenosové síti. Tuto nestálost mohou kompenzovat
bateriové zásobníky energie. Jedním z největších projektů využívajícím
právě kombinaci obnovitelných, totiž fotovoltaických zdrojů a
velkokapacitního bateriového úložiště bude australský Solar River
Project. Odborná veřejnost o něm byla informována v září 2019 v
souvislosti s výběrem dodavatele bateriového zásobníku, jímž bude
společnost GE Renewable Energy ze skupiny General Electric.
 18.11.2013
Největší kanadskou fotovoltaickou elektrárnou se stane Grand Renewable
Energy Park v provincii Ontario o výkonu 100 MW. Konsorcium společností
ABB a Bondfield Construction uzavřelo začátkem listopadu 2013
smlouvu na projekt na klíč pro její vybudování s inženýringovou
společností Canadian Solar Solutions, která je zadavatelem projektu.
 13.8.2013
Koncem července 2013 oslavila své 115. narozeniny
Kirnitzschtalbahn, turistická tramvajová železnice spojující lázeňské
městečko Bad Schandau nedaleko českých hranic s osadou Lichtenhainer
Wasserfall v údolí říčky Křinice (Kirnitzsch) uprostřed skal Saského
Švýcarska. Od roku 1994 využívá tato tramvajová železnice fotovoltaické
články, které jsou nainstalovány na vozovně dopravního podniku.
 12.8.2013
Právě před čtyřmi lety, 12. srpna 2009, byla na vodu
berlínské řeky Sprévy slavnostně spuštěna unikátní vyhlídková loď
poháněná elektřinou z fotovoltaických panelů. Tato loď má jméno Solon a
typové označení výrobce SunCat 58, tedy Sluneční kočka. Název je
výstižný – její provoz je naprosto tichý a možný i v noci, protože loď
dokáže plout až deset hodin bez světla.
 13.5.2013
V provincii Northern Cap v Jihoafrické republice se
buduje fotovoltaická elektrárna Kathu, největší svého druhu v Africe a
jedna z největších ve světě. Důležitým milníkem pro předpokládané
spuštění do provozu v roce 2014 bylo uzavření smlouvy se společností
ABB na dodání elektrického a řídicího systému, o čemž ABB informovala
na začátku května 2013.
 21.1.2013 Anglická
zkratka PID – potential induced
degradation – označuje jev, kdy výstupní výkon fotovoltaických článků
klesá, jsou-li vystaveny vnějším vlivům, jako jsou vysoké teploty a
vlhkost, přičemž uvnitř vnitřních okruhů (PV článků) a uzemněného rámu
působí vysoké napětí. ...->
|
