Solárna energia – výhody a nevýhody získavania elektriny zo slnka

Solárna energia na celom svete prechádza prudkým rozvojom. Solárne panely pribúdajú na strechách domov, budov, menia bývalé poľnohospodárske polia na fotovoltické parky.

Aké sú výhody slnečnej energie získavanej z fotovoltických panelov? Aké sú nevýhody a slabé stránky solárnej energie? Pozreli sme sa bližšie na pozitíva aj negatíva využívania energie zo slnka.

Solárna energia je energia prichádzajúca na Zem zo slnka vo forme slnečných lúčov. Rôzne technológie dokážu takúto energiu zachytávať a ďalej využívať vo forme tepelnej (slnečné kolektory) alebo elektrickej energie. Najčastejším využitím je výroba elektriny fotovoltickými systémami.  

Fotovoltické panely alebo bunky fungujú na princípe oddeľovania elektrónov od atómov dopadajúcich na solárne panely, čím sa vytvára elektrina. Najčastejšie používaným základným materiálom v solárnych bunkách je kremík. Výskum a vývojvšak smeruje aj k využívaniu perovskitu, ktorého vlastnosti v mnohých aspektoch prekonávajú kremík.  

Výhody solárnej energie

Slnečná energia z fotovoltických systémov má veľa výhod. Je obnoviteľná, pomerne čistá, nevyžaduje náročnú údržbu a neprodukuje hluk. Solárna energia je k dispozícii takmer v každej časti sveta a už v súčasnosti patrí k najlacnejším zdrojom energie. Internetová stránka SolarReviews uvádza nasledovné výhody solárnej energie:

Žiadne marginálne náklady na výrobu elektriny zo slnka

Jedným z najzaujímavejších aspektov solárnej energie je finančná stránka. Náklady na takto vytvorenú elektrickú energiu sú minimálne. Najväčšiu položku tvoria náklady pri inštalovaní systému, pričom po splatení týchto výdavkov je získavaná energia prakticky zadarmo.

Potom jedinou otázkou ostáva, či doba splatenia (návratnosť) investície je výhodnejšia než výnos z rovnakej sumy peňazí investovaných iným spôsobom.

K súčasnej výhodnosti inštalácie solárnych panelov pomáhajú aj štátne dotácie. Ich odstránením by sa finančné parametre investície zmenili. Práve atraktívne finančné hľadisko zohráva dôležitejšiu úlohu pri zvažovaní o inštalovaní fotovoltického systému než zohľadnenie environmentálneho prínosu.  

Foto: Flickr

Poistka proti zvyšujúcej sa cene elektriny

Inštalovaním solárnych panelov si zabezpečíte dodávku elektrinu na dvadsať aj viac rokov (závisí od životnosti solárnych panelov) za jasnú cenu.

Viete, koľko elektriny solárne panely vyrobia a pri ich zakúpení viete presne zistiť, koľko vás bude stáť každá kilowatthodina elektriny v nasledujúcich dvoch dekádach.

Samozrejme, výhodnosť slnečnej energie v porovnaní s alternatívami sa líši aj v závislosti od prírodných podmienok v mieste inštalácie. Niektoré najslnečnejšie oblasti dokážu už teraz produkovať elektrinu lacnejšie ako všetky ostatné zdroje. Aj mesačná úspora niekoľko desiatok eur môže počas dvadsiatich rokov dosiahnuť peknú sumu.

Slnečná energia je obnoviteľný zdroj

Podľa odhadov NASA slnko bude žiariť ešte najbližších 6,5 miliardy rokov. Na povrch Zeme sa dostáva približne 120-tisíc terawattov slnečného žiarenia. To je 20-tisíckrát viac než aktuálna potreba energie na celej Zemi.

Slnečná energia je šetrná k životnému prostrediu

Využívanie solárnej energie vo všeobecnosti nespôsobuje znečistenie. Určité emisie vznikajú pri výrobe a inštalácii solárnych zariadení, tieto sú však minimálne v porovnaní s produkciou elektrickej energie z fosílnych palív. Elektrina zo solárnych panelov sa vráti naspäť za zhruba 1,5 roka. Inými slovami, solárnemu panelu trvá 1,5 roka, pokiaľ vyprodukuje rovnaké množstvo energie, aké bolo vynaložené na jeho výrobu (táto štatistika pochádza ešte z roku 2009, v súčasnosti to môže byť oveľa rýchlejšie). Životnosť solárnych panelov dosahuje približne 25 rokov.  

Geograficky široká dostupnosť slnečnej energie

Intenzita slnečného žiarenia dopadajúceho na zem sa mení a závisí od geografickej šírky, či topológie konkrétneho územia. Vo všeobecnosti platí, že čím bližšie k rovníku, tým viac slnečnej energie. Avšak slnečnú energiu možno prakticky využiť všade. Napríklad v najslnečnejších častiach USA vyprodukuje fotovoltický systém 4,7 kWh elektriny na jeden kilowatt solárnych panelov. V najmenej slnečných hornatých územiach sa dokáže vyrobiť 2,9 kWh. Takže hoci niektoré územia sú lepšie predurčené pre využívanie energie zo slnka ako iné, je to možné všade.

Zníženie nákladov na elektrinu

Zavádzanie inteligentných meračov a sietí, ako aj podporné programy, umožňujú domácnostiam predávať nadbytočnú elektrinu, prípadne započítavať do platieb za energie, v čase kedy jej vyrobia viac ako spotrebujú. Tým sa celkový účet za elektrinu znižuje vďaka soláru.  Mesačne môže ísť o desiatky, alebo aj stovky eur.

Foto: Flickr

Zdieľaná výroba elektriny zo solárnych panelov

Nie každý má k dispozícii priestor na umiestnenie solárnych panelov na strechu domu, budovy alebo dostatočne veľký pozemok pre umiestnenie na zem. Prípadne z iných dôvodov nie je miesto vhodné pre inštalovanie solárnych panelov. Aj tak však záujemcovia môžu využívať solárnu energiu formou zdieľania. Ide o takzvané komunitné solárne parky. Ich výhodou je možné dosiahnutie nižších inštalačných nákladov, ak sa na pozemku inštaluje dostatočne vysoký počet solárnych panelov. Hoci takéto parky zatiaľ nie sú bežnou záležitosťou, príklady zo zahraničia už existujú.

Bez hluku a s minimálnou údržbou

Solárne systémy neobsahujú žiadne časti, ktoré sa pohybujú a teda by vydávali rušivý zvuk. Fotovoltaické zariadenia sú bezhlučné a v tomto majú výhodu napríklad aj pred veternými turbínami.

Neustále sa zlepšujúca technológia solárnych panelov

Solárne odvetvie prechádza permanentným zdokonaľovaním technológie dizajnu a výroby fotovoltických zariadení. Solárne bunky, z ktorých sa solárne panely skladajú, sú viac a viac účinnejšie pri premene slnečnej energie na elektrinu. Veľkosť plochy potrebnej na výrobu daného množstva elektrinu postupne klesá, rovnako ako náklady na výrobu elektriny zo soláru.     

Nevýhody solárnej energie

Solárna energia má aj svoje záporné stránky a nedostatky, ktoré bránia v jej širšom využívaní alebo na prvý pohľad nie sú viditeľné.

Vysoké počiatočné náklady

Investícia do solárnych panelov je drahá na začiatku, pri inštalácii. O tom, či je solárna energia lacná, alebo aké sú jej skutočné náklady, sa vedú dlhé diskusie. Je nepochybné, že ťahúňom celého odvetvia sú štátne dotácie. Ale rovnako je dotované peniazmi daňových poplatníkov aj ropné, či uhoľné odvetvie. V súčasnosti solárne panely s najlepšími parametrami už dokážu byť lacnejšie ako nakupovanie elektriny od dodávateľov.

Solárna energia je nestabilným zdrojom energie

Slnečné lúče nedopadajú na dané miesto na zemi nepretržite a preto solárne panely nevyrábajú elektrinu v noci. Okrem toho intenzita žiarenia sa líši podľa ročného obdobia a aj počas dňa. No a množstvo vyrobenej elektriny zo solárnych panelov závisí tiež od oblačnosti a počtu slnečných dní.

Tieto faktory značne vplývajú na vnímanie solárnej energie ako nespoľahlivého hlavného zdroja energie alebo jej využití v kritických aplikáciách. No aj tento hendikep začína trh riešiť a viaceré spoločnosti už ponúkajú kompletné balíky fotovoltických systémov s batériovými zásobníkmi elektriny.

Foto: Fotolia

Skladovanie elektriny je drahé

Systémy skladovania energie, ako napríklad batériové zásobníky, pomáhajú vyhladiť dopyt a zaťaženie, stabilizujú solárnu energiu. Zároveň však sú tieto technológie pomerne nákladné.

Do nákladov na batérie treba započítať tiež náklady na uskladnenie, pričom ich životnosť je obmedzená a časom ich treba vymeniť.  Našťastie sa prístup k solárnej energii pomerne dobre prelína s dopytom po ľudskej energii.

Dopyt po elektrine vrcholí uprostred dňa, kedy je zároveň najviac slnečného žiarenia.

Výroba solárnych panelov prináša znečistenie

Hoci je solárna energia menším znečisťovateľom životného prostredia než fosílne palivá, nie je úplne bez škvrny. Tú predstavujú niektoré fázy výrobného procesu solárnych panelov, kedy sa uvoľňujú do ovzdušia skleníkové plyny.

Zlúčeniny fluóru, dusíka a síry sú oveľa nebezpečnejšie z hľadiska ich vplyvu na ovzdušie ako oxid uhličitý. Nepriame znečisťovanie prostredia možu spôsobiť aj doprava a inštalácia solárnych fotovoltických systémov.

Solárne panely zaberajú priestor

Energetická hustota (W/m2) je ukazovateľ určujúci koľko elektriny možno získať z určitej plochy na ktorej sa zdroj energie nachádza. Nízka hustota znamená, že na získanie potrebnej energie za rozumnú cenu je treba príliš veľa priestoru v rámci danej nehnuteľnosti.

Keďže solárne panely vyžadujú veľa priestoru, nemusia byť zrovna praktickým riešením pre menšie domy alebo firmy.  Priemerná energetická hustota slnečného žiarenia na zemi je 170 W/m2. To je viac ako ostatné zdroje obnoviteľnej energie, no neporovnateľne menej než energetická hustota ropy, plynu alebo jadra.

Zdroj: SolarReviews, Science Trends

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.