3 typy fotovoltaických elektráren a jejich využití
Elektřinu ze slunečního svitu je možné vyrábět různými způsoby. My vám ukážeme tři nejznámější technologické možnosti. Podívejte se, jak tato zařízení fungují, kde byste je našli a která technologie je ideální pro váš dům.
Fotovoltaické elektrárny
Tento typ solárních elektráren vyrábí elektřinu přímou metodou pomocí fotovoltaických panelů, bez zahřívání kapalin a generátorů s pohyblivými částmi. Podstatou fungování fotovoltaických článků je takzvaný fotovoltaický jev, kdy sluneční paprsky dopadají na křemíkové polovodiče a přímo v nich vyvolávají pohyb volných elektronů.
Fotovoltaický panel vyrábí stejnosměrný proud, který poté vyžaduje přítomnost měniče napětí (invertoru) k převedení na proud střídavý. Panely bývají zpravidla nastaveny napevno takovým směrem, aby během roku přijímaly maximum slunečního svitu.
Variabilita a snadná škálovatelnost tohoto řešení přímo vybízí k montáži na střechy domů, takže si svůj optimální výkon může pořídit provozovatel průmyslového areálu stejně dobře jako majitel rodinného domku.
Největší fotovoltaickou elektrárnou je momentálně Tengger Desert Solar Park v Zhongwei, Ningxia v Číně.
Solárně-termální elektrárna
Tento typ solárních elektráren využívá pro výrobu elektřiny koncentrované teplo slunečního záření – a to buď parní turbínou, nebo některým z typů generátorů, které pracují s teplotními rozdíly, jako je třeba Stirlingův motor.
Sluneční paprsky dopadají na zakřivená zrcadla, v jejichž ohnisku je umístěn přijímač tepla. Lišit se mohou tvarem a uspořádáním odrazných ploch. Obvyklé jsou dlouhé řady parabolických obdélníkových zrcadel, které mají ohniskem zakřivení protaženou trubku s kapalným médiem, najdete ale i soustavy zrcadel vytvářejících jeden velký talíř, který směřuje sluneční paprsky do jednoho místa.
Solárně-termální elektrárny vyžadují, aby se zrcadla během dne průběžně natáčela proti slunci. V ohnisku zrcadla je možné vytvořit 30 až 100 x větší teplotu, než je teplota okolí. Nejstarší elektrárna tohoto typu se nachází v Mohavské poušti v Kalifornii od roku 1984, největší elektrárnou je Kamuthi v Tamin Nadu v Indii, která vyrábí 648 megawattů na 10 čtverečních kilometrech.
Solární věže
Pravděpodobně nejúchvatnější pohled nabízí solární elektrárny třetího typu, takzvané solární věže. Ty využívají soustředné kruhy stovek až tisíců plochých zrcadel, které směřují svůj odraz do přijímače na věži umístěné uprostřed.
Soustava zrcadel je schopna dosáhnout ve svém ohnisku až 1500 x většího tepla, takže vzduch v solární věži snadno dosahuje teplot 700–1000 °C a slouží k výrobě páry, která pohání turbínu generátoru. Metod využití takto koncentrovaného tepla pro výrobu elektřiny je přirozeně více, a tak se nyní experimentuje například s vodivým médiem z nitrátových solí, které by mělo přenášet teplo na generátor bez výroby páry.
Největší solární elektrárna tohoto typu se nyní buduje v izraelské poušti Negev. Zahrnuje přes 50 000 počítačově řízených zrcadel a 240 m vysokou solární věž. S výkonem 300 MW zajistí dostatek elektřiny pro 150 000 domácností.
Energetická nezávislost díky fotovoltaické elektrárně
S vlastní vyrobenou elektřinou ušetříte výdaje za energie ve výši až 60 %. Tato výroba je navíc ekologicky šetrná, proto je podporována dotačním programem Nová zelená úsporám, díky kterému lze ušetřit až 50 % nákladů na realizaci elektrárny.
Vaši vyrobenou elektřinu pak můžete akumulovat buď do ohřevu vody, nebo ji ukládat do baterií, abyste mohli vyrobenu energii využívat i mimo denní dobu.