Slnečné tepelné technológie
Napriek tomu, že množstvo slnečnej energie dopadajúcej na zemský povrch je enormné, jej efektívnemu využívaniu bránia viaceré okolnosti:
- Jednou z najpodstatnejších je, že výroba tepla a dopyt nie sú v časovej zhode. Zatiaľčo najviac tepla sa vyrobí za slnečných letných dní, najvyčšia spotreba je v zime. Výnimkou sú len chladiace systémy. Z toho vyplýva problém krátko- a dlhodobého skladovania získanej energie.
- Príkon slnečného žiarenia v Európe je geograficky variabilný. Ročná energia žiarenia dopadajúceho na horizontálnu plochu sa znižuje od 1900 kWh/m2 v mediteránnej oblasti (40° zem. šírky) po 700 kWh/m2 v severských oblastiach (60° zem. šírky), pričom správnym naklonením systému je možné zachytiť o 10 - 25% žiarenia viac.
Termálnu energiu je možné transportovať v prípade existencie miestneho vykurovacieho systému, t.j. v obytných blokoch.
Strecha s plochou 70m2 a južnou orientáciou pri uhle sklonu 30 - 40° má solárny teplotný potenciál 20 000 - 60 000 kWh/rok v závislosti od zemepisnej šírky. To je viac než dosť na krytie potrieb vykurovania a ochladzovania jedného rodinného domu (Renewable. energy in Europe, 2004, str 130).
Najbežnejšie sú ploché platňové zasklené kolektory, ktoré premieňajú 25 - 50% slnečného žiarenia na úžitkové teplo. Domáce systémy na ohrev vody sú väčšinou vybavené záložným zdrojom tepelnej energie na báze elektriny, zemného plynu alebo biomasy. Alternatívou k zaskleným kolektorom sú kolektory nezasklené, využívané hlavne na ohrev vody v bazénoch. Predstavujú odlišnú technológiu.
V južnej Európe sa najviac používajú nakrátko prepojené termosifónové systémy s plochou 2 - 3 m2 kolektorov a 100 - 200 litrovou nádržou na vodu, ktorá musí byť umiestnené v blízkosti kolektorov (najčastejšie na streche). Záložným zdrojom býva elektrina. Tieto zariadenia sú veľmi jednoduché a pomerne lacné.
Naproti tomu v strednej a severnej Európe sú rozšírenejšie systémy s plochou 3 - 6 m2 kolektorov na streche a 150 - 400 litrovou nádržou vo vnútri budov. Záložným zdrojom energie tu môže byť zemný plyn, nafta, elektrina alebo biomasa.
Okrem ohrevu vody sa technológia používa na vykurovanie, ohrev vody v bazénoch, klimatizáciu, odsoľovanie morskej vody, sušenie a výrobu tepla v priemyselných procesoch.
Európsky trh
Trh so slnečnými tepelnými technológiami sa začal intenzívnejšie rozvíjať v 90-tych rokoch a to predovšetkým v Nemecku, Rakúsku a Grécku, kde v roku 2001 bolo skoncentrovaných až 82% funkčných inštalácií. Na druhej strane, napríklad v roku 2002 už malo Dánsko väčšiu solárnu termálnu kapacitu ako Francúzsko alebo Španielsko. Porovnajúc údaje z roku 2001, napr. za Taliansko (6m2 na 1000 obyvateľov), Švédsko (18m2), Francúzsko (4m2) a Nemecko (44m2) je zrejmé, že (podobne ako vo fotovoltike) klimatické podmienky nie sú rozhodujúcim kritériom rozvoja trhu.
V roku 2005 narástol trh oproti predchádzajúcemu roku o 26% a dosiahol takmer 2 milíóny m2 inštalácií. Obrovský nárast zaznamenalo Francúzsko (134%), za ktorým nasledovalo Rakúsko (28%) a Nemecko (27%). Spolu s Gréckom tieto krajiny reprezentovali viac ako 70% trhu krajín EÚ.
V prepočte na obyvateľa je Cyprus svetovým lídrom v rozvoji týchto technológií (800m2 na 1000 obyvateľov). Využívajú sa na 98% domov a 53% hotelov, pričom ide dominantne o termosifónové kolektory, u ktorých je návratnosť investícií v tomto prípade štyri roky. Naproti tomu na Malte, ktorá má podobné klimatické a geografické podmienky a tiež štruktúru bývania, je využitie solárnych termálnych systémov minimálne.
Náklady a ceny
Tepelná energia zo Slnka konkuruje hlavne konvenčnému vykurovaniu na báze fosílnych palív a elektriny. Na rozdiel od nich má vysoké investičné náklady (90 - 95% celkových nákladov) a veľmi malé prevádzkové náklady (energia je zadarmo). Celkové náklady na typický domáci systém ohrevu vody pre jeden dom sú okolo 700 - 5000 €. Najlacnejšie sú termosifónové systémy. Systémy používané v severnejších oblastiach Európy sú zase efektívnejšie. Náklady na inštaláciu sa dajú znížiť pri ich zakomponovaní do novostavby namiesto dodatočnej inštalácie.
Moderné kvalitné systémy majú životnosť 20 - 25 rokov s minimálnymi nákladmi na údržbu (menej ako1% investície ročne) a samozrejme nulovými nákladmi na palivo. Cena vyrobenej tepelnej energie za takýchto podmienok je 0.03 - 0.09 €/kWh.
Zdroj: ozeport.sk