Slunce

Úvod

Sluneční energie patří do kategorie „bezkonfliktních“ OZE. Sluneční energie jako jediná je zdrojově nezávislá od podmínek a aktivit na naší planetě a lidská činnost na tento zdroj nemá žádný vliv. Všechny ostatní OZE mají sekundární dopady a vyžadují aktivní zásahy a změny stávajícího stavu (půdy, vody, krajiny, …). Tento zdroj není vázán ke konkrétní lokalitě a je k dispozici celoplošně. Jeho primární potenciál je přitom i lokálně velmi vysoký. Pro názornost: využitím 1 % ploch intravilánu v ČR dosáhneme instalovaného výkonu cca 15 000 MWp a reálně dostupného výkonu cca 2 000 MW tedy ekvivalentu dvou bloků JE Temelín. Sluneční energie z hlediska vyčleněné plochy (záběru) je nejefektivnější OZE ze všech ostatních zdrojů.

Popis vrstvy

Sluneční energii je možné využít:

• Fotovoltaika – transfer na elektrickou energii (účinnost cca 15%)
• Fototermika – transfer na tepelnou energii (účinnost cca 40-60%)
• Fotosyntéza – transfer denní fáze fotosyntézy na produkci biomasy (účinnost cca 34%)

Vrstva Slunce obsahuje data o počtu střech v regionu jako o potenciálních a vhodných bodů pro umístnění technologií za energetický transfer. Toto podporuje i legislativa - zákon 180/2005 Sb. §3 odst. 5. Vrstva slouží k vyčíslení dostupného energetického potenciálu (jak elektrické energie, tak tepla) v energetických jednotkách na zvoleném počtu instalací na střechách v regionu.

Použitá data

Roční potenciál dopadu sluneční energie v podmínkách ČR se pohybuje v rozmezí 950 – 1100 kWh/m². Z technologického hlediska je 1 instalovaný kWp schopen vyrobit přibližně 1 000 kWh/rok a zabere mezi 8–10 m² plochy. Data půdorysní plochy zdrojově ZABAGED. Roční potenciál JRC a tuzemské zdroje.

Metodika

Základní metodika výpočtů na základě konzultací se Solární laboratoří Ústavu techniky prostředí Fakulty strojní ČVUT v Praze je reálně využitelná energie dopadu slunečního svitu na 1 m² zemského povrchu:

Druh technologie	Výkon	Energie
Fotovoltaika	1/8 kWp* = 125kWh/rok/m2	450 MJ/rok/ha
Fototermika	0,7 kWt* => 570 kWh/rok/m2	2052 MJ/rok/ha
*kWp – kilo watt peak, *kWt – tepelný výkon

Výstupy

Výstupní jednotkou je energetický potenciál v energetických jednotkách (Joule, Watt) Statická fixní data – počty střech, plochy intravilánu, další data se sekundární prioritou a spojená s dalšími vrstvami. Ve výstupu možno zvolit uživatelem:

• Účinnost kolektorů pro fotovoltaiku (přednastaveno 14%).
• Typ kolektoru pro fototermiku => změna konstanty pro výpočet (280kWh/m²/rok, 350kWh/m²/rok, 550kWh/m²/rok).
• Procento využití půdorysné plochy – možno navolit dle druhu pozemku.
• Instalovaný výkon/plocha (fotovoltaika/fototermika) na jedné střeše.

Uživatel v interaktivním dialogu získá možnost vyčíslení možného podílu sluneční energie k celkové energetické spotřebě v regionu (tepelné, elektrické energie) s vyčíslením míry energetické soběstačnosti.

Úzká místa a budoucnost

Úskalím vrstvy jsou především v technologickém řešení (zvyšování účinnosti a snižování výrobních nákladů), potažmo estetika technického řešení implementací technologie přímo do střešních tašek, či vytváření jiných estetických monolitů.

Aktualizace datové vrstvy není náročná a je málo dynamická (počty střech) V budoucnu je žádoucí vrstvu „oživit“ o ekonomiku instalovaného výkonu a provázat s predikcemi cen tepla a elektrické energie fosilních zdrojů a vyčíslení přínosů pro životní prostředí (povolenky CO₂, snížení dalších emisí a skleníkových plynů).

Prezentace

Prezentace představuje vrstvu slunce jednodušší formou doplněnou o obrazový doprovod.
Prezentace Fotovoltaické elektrárny