Energie ze slunce: drahá ale perspektivní

Doslova energetickým zaklínadlem se staly obnovitelné zdroje. Přesto z této oblasti vystupuje v posledních měsících solární energie. Vyplatí se to? Nebo je to jen „módní výstřelek“?

Trocha teorie na úvod. Kolik slunečního svitu máme vlastně k dispozici? Teorie říká, že na povrch Země dopadá záření 180 tisíc terawattů. Z toho se ovšem zhruba čtvrtina odráží zpět do kosmu, dalších 20 % pohltí atmosféra a skoro polovina se přemění v teplo na povrchu Země. Využitelné sluneční záření pro přeměnu na energii je tedy bohužel poměrně mizivé.

Prim hrají „soukromníci“

Fotovoltaická elektrárna je přesný název zařízení transformujícího sluneční energii na elektrickou. Ještě před rokem 2000 se využití solární energie omezovalo v drtivé míře na jednotlivé objekty bez připojení na rozvodnou síť. A i dnes je podíl „soukromého“ využití slunce k výrobě elektřiny zhruba poloviční. Vznikají vzorová řešení jak vystřižená z učebnice ekologické výchovy. Třeba obec Hostětín v Bílých Karpatech, vesnice o 200 obyvatelích, si klade za cíl stát se „100% nefosilní vesnicí“ využívající solární energie a energie biomasy.

Zvýšení podílu solárních elektráren dodávajících do rozvodné sítě nastává pozvolna v posledních letech, kdy státní správa a místní samosprávy začínají instalace solárních systémů podporovat. Za několik uplynulých měsíců jde ovšem o doslova raketový nárůst počtu velkých instalací. Náhoda nebo shoda příznivých okolností?

Platná legislativa říká, že v případě podpory výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů ve formě výkupních cen má provozovatel regionální distribuční soustavy nebo provozovatel přenosové soustavy povinnost od výrobce elektřiny z obnovitelných zdrojů vykoupit veškerý objem vyrobené elektřiny z daného zdroje. Přeloženo do češtiny – výrobce má státem garantovaný odbyt veškeré své produkce.

Rychlý vývoj a jistota svitu

Nejde tedy o žádný „humbuk“ spadlý z nebe - do slova i do písmene. Podporuje ho především rychlý vývoj solárních systémů, které dnes z jednoho čtverečního metru aktivní plochy umí dodat do sítě 110 kWh elektřiny za rok. (Pro srovnání: kombinovaná chladnička a lednička o celkovém objemu 260 litrů spadající do energetické třídy A spotřebuje ročně zhruba 300 kWh.)

Z grafu průměrného ročního úhrnu globálního záření dopadajícího na Českou republiku se jako nejvhodnější pro instalaci solárních elektráren jeví jižní Morava, část střední Moravy, Vysočina, polabská část středních Čech – a trochu překvapivě i Praha.

Nezanedbatelnou výhodou je jistota, že narozdíl od rychle mizejícího uhlí nebo plynu má slunce jako zdroj energie mnohem delší perspektivu. Odborníci se shodují, že žlutá koule bude svítit minimálně další jednu miliardu let. Velkou výhodou je také skutečnost, že solární panely se dají umístit na těžko přístupná místa v přírodě, mohou být připevněny i na domech. Při doplnění akumulátory se zároveň mohou za slunečného počasí nabíjet.

Obr. – Průměrný roční úhrn globálního záření [MJ/m²] zdroj: www.atlaspodnebi.cz

Vyplatí se to?

Solární panely mají samozřejmě nejradši přímý sluneční svit, kterého je logicky nejvíce zhruba v období od května do září. Průměrný počet hodin slunečního svitu se v ČR pohybuje jen cca kolem 1460 hodin ročně (tj. asi 17 %). Některým nejnovějším typům už ale stačí i pouhé denní světlo, byť je v takovém případě produkce elektrické energie nižší. I proto se odhaduje, že potenciál České republiky se v případě elektrické energie získávané ze slunce pohybuje okolo 5 500 GWh / rok (tj. zásobení 1,5 milionu domácností).

Nevýhodou, zato poměrně zásadní, tak zůstává ještě relativně vysoká cena vyplývající z vysokých pořizovacích nákladů (v současnosti se odhaduje, že 1 MW instalovaného výkonu v solárních panelech lze pořídit za cenu nižší než 100 milionů korun). Energetický regulační úřad (ERÚ) naposledy stanovil 20leté výkupní ceny (od uvedení systému do provozu) a zelené bonusy, které jsou vypláceny výrobcům elektřiny z obnovitelných zdrojů za vyrobenou elektřinu, v případě solární energie na 13,46 korun za dodanou kWh. Zůstává pravidlem, že zhruba dvě třetiny výkupní ceny tvoří provozní dotace od státu. Ještě letos se sice očekává její snížení o jednotky procent, ale většinu naplánovaných projektů to zřejmě nezastaví.

Srovnání průměrných výrobních nákladů v různých energetických zdrojích ukazuje, že výroba 1 MWh v solárních elektrárnách je skutečně ještě poměrně velkým luxusem. Kritikům státních garancí a podpory je na druhou stranu nutno připomenout, že bez garanční podpory by v odvětví nenastal zdaleka tak razantní technologický progres, jakého jsme nyní svědky.

Tab.: Průměrné výrobní náklady elektřiny (instalace + výroba)

zdroj: Ústav pro užitou ekologii v Darmstadtu

Sluneční triumvirát

Při pohledu za hranice totiž vidíme, že nejde o žádnou třetí českou cestu. Instalované kapacity v solární energii závratně rychle rostou téměř všude. Přepokládá se, že ve světě by v roce 2030 mohlo být asi 1 000 GW instalovaného výkonu v solárních panelech. To je zhruba tisícovka temelínských bloků. Koncem roku 2006 činila veškerá světová kapacita 462 MW. Loni k nim přitom přibylo dalších téměř 490 MW, tj. více než dvojnásobný nárůst. Z přiložené tabulky také vyplývá, že největší světové solární elektrárny byly vesměs spuštěny v posledním roce.

Překotný vývoj pokračuje i letos, třeba v nevypsaných dostizích o nejgigantičtější sluneční park světa. Primát, který dlouho drželo Španělska, převzali letos Němci. Na 110hektarové ploše bývalého vojenského letiště východně od Lipska spustili park Waldpolenz, který by měl ve finále disponovat instalovaným výkonem 40 MW. Pro konkrétní představu – půjde o více než půl milionu panelů. Investor počítá s průměrným investičním nákladem pouhých 3 250 eur na kW (tj. cca 80 milionu Kč/MW podle aktuálního kurzu).

TOP 5 NEJVĚTŠÍCH SLUNEČNÍCH ELEKTRÁREN SVĚTA

1. Brandis, Německo (40 MW, v provozu 24 MW) – název: Solarpark "Waldpolenz", investor: juwi GmbH, spuštěno: 2007-08

2. Abertura (Cáceres), Španělsko (23,1 MW) – název: Parque Fotovoltaico Abertura Solar, investor: Iberdrola, roční výroba: 47 400 MWh (tj. redukce CO2 o 49 800 tun), spuštěno: 2008

3. Hoya de Los Vincentes, Jumilla, Španělsko (23 MW) – název: Parque Solar Hoya de Los Vincentes, Jumilla, investor: Luzentia, roční výroba: 41 600 MWh (tj. redukce CO2 o 42 000 tun), spuštěno: leden 2008

4. Calavéron, Španělsko (21,2 MW) – název: Solarpark Calaveron, investor: EPURON GmbH, roční výroba: 40 000 MWh, spuštěno: 2008

5. Trujillo (Cáseres), Španělsko (20 MW) – název: Planta Solar La Magascona, investor: Eleonor, roční redukce CO2: 42 000 tun

zdroj: pvresources.com

Nemusí pálit, hlavně když svítí

Mezi první významnější fotovoltaické systémy v podmínkách České republiky patřila elektrárna o instalovaném výkonu 10 kW, kterou už v roce 1998 umístila na hoře Mravenečník v Jeseníkách společnost ČEZ, a. s. Zařízení, které fungovalo v blízkosti stejnojmenného větrného parku, bylo následně přesunuto do areálu dukovanské elektrárny. Tam nyní slouží převážně k demonstračním účelům, přesto ročně vyrobí zhruba 8 MWh elektřiny.

Česká republika má ve srovnání se světem v solární energii cíle skromnější. Podle nejnovějších údajů Energetického regulačního úřadu bylo k 1. září v provozu 684 solárních elektráren s celkovým instalovaným výkonem 12,9 MW. Vzhledem k deklarovaným cílům EU v oblasti energetiky by měl instalovaný výkon solárních systémů v ČR výhledově dosáhnout 84 MW.

Podle instalovaného výkonu se v tuto chvíli největší solární elektrárny v ČR nacházejí u Hrádku (instalovaný výkon 1,08 MW), v Jaroslavicích (0,9 MW), elektrárny v Ostrožské Lhotě (0,9, resp. 0,702 MW), Bušanovicích (0,693 MW), v Chlumčanech u Plzně (0,64 MW), Vojkovic (0,6 MW) a Úštěku (0,507 MW). Z připravovaných projektů vypadají zajímavě např. na české poměry obří elektrárna u Oseka na Rokycansku (instalovaný výkon 3,65 MW), u Dívčic v jižních Čechách (2,5 MW) a u Krhovic na Znojemsku (instalovaný výkon 0,5 MW).

Uhlí zdraží, slunce a vítr ne

Do budoucna lze očekávat, že cena fotovoltaických panelů (a tím i cena produkované elektřiny) bude klesat. V kombinaci s růstem ceny elektřiny z jiných zdrojů (především těch závislých na fosilních palivech) může být použití fotovoltaiky výhodnější, stejně jako nasazení dalších obnovitelných zdrojů. Pokud máme šanci budovat vyvážené portfolio zdrojů, měli bychom ji využít a vedle jaderné energie mají obnovitelné zdroje své jasné místo budoucnosti.  Přesto bude solární energie dále narážet na menší ekonomickou efektivitu v reálném prostředí. Limitovat ji bude nedostatek vhodných prostorů pro velké solární parky.

I proto chce Skupina ČEZ v oblasti obnovitelných zdrojů energie z celkových 30 miliard korun investic umístit dvě třetiny těchto prostředků do výroby energie z větru.

Solární projekty mají v našem podání skromnější rozpočet. Společnost ČEZ Obnovitelné zdroje, dceřiná firma ČEZ zabývající se rozvojem obnovitelných zdrojů, chce v první fázi v horizontu několika let postavit solární elektrárny o instalovaném výkonu 10 MW, v další fázi pokračovat dalšími 10 MW instalovaného výkonu (tj. celkově 20 MW). První projekt by měl být realizován na střeše budovy malé vodní elektrárny Přelouč, s dalšími aktivitami se počítá mj. na jižní Moravě, případně i v severních Čechách.

Martin Schreier, manažer komunikace ČEZ