Elektřina ze Slunce

Jde bezpochyby o článek velmi zajímavý a užitečný. Ve Vesmíru, který se touto tematikou nezabývá často, je příjemným překvapením. K článku mám jen několik připomínek:

Autor v úvodu tvrdí, že přímá přeměna sluneční energie na elektřinu zaujímá přední místo mezi obnovitelnými zdroji energie. To v současné době (a asi ani v blízké budoucnosti) tvrdit nelze – dosud poměrně nízká účinnost a vysoká cena fotovoltaických zařízení jsou pro to pádnými důvody. Například v energetické bilanci ČR by využití střešního prostoru pro tepelné kolektory místo fotovoltaiky mělo přibližně sedminásobný energetický přínos, účinnost kvalitních kolektorů dnes dosahuje 80 % a jejich cena při pokrytí stejné plochy je desetkrát nižší. Podle řady analýz však bude v ČR po dlouhou dobu nejvýznamnějším obnovitelným zdrojem biopalivo, jednak z lesních a zemědělských odpadů, jednak pěstované na odstavené zemědělské půdě. Význam fotovoltaiky samozřejmě s technickým vývojem a s klesající cenou poroste, je však otázkou, zda a kdy u nás zaujme přední místo mezi obnovitelnými zdroji.

Obr. 4 má bohužel několik nedostatků: 1) Diagram nezmiňuje jeden z nejslibnějších obnovitelných zdrojů: biopalivo. 2) Jestliže oceán je míněn jako původce hydroenergie, pak by také měl přispívat přímo k přeměně na elektřinu. 3) Identita nespecifikovaného obnovitelného zdroje energie uprostřed diagramu je záhadou. Obnovitelné jsou snad všechny?

Ke konci článku autor píše o rozvoji obnovitelných zdrojů v Evropské unii: o tom, že v roce 2010 mají obnovitelné zdroje dodávat 15 % primární energie v EU. Poslední návrh (Direktiva EU o obnovitelných zdrojích) stanoví, že v témže roce má 22,1 % elektřiny vyrobené v EU pocházet z obnovitelných zdrojů. Dá se říci, že se míní „byznys“.

Politici v ČR navrhují, aby v roce 2010 v ČR obnovitelné zdroje dodávaly 6 % primární energie. Komentáře není třeba.

A konečně se zdá, že váš tiskařský šotek v legendě k obr. 3 drasticky zlevnil fotovoltaickou elektrárnu v Toledu (vynechal u ní dvě nuly?).

Díky redakci za publikaci článku i za připomenutí tématu ekologických zdrojů energie.

Ing. M. Miessler, Praha 5, e-mail: mmiessler@volny.cz

[…] Nejprve k pozitivům. Když jsem si vzal velký atlas světa vydaný Kartografií Praha r. 1996, tak na listu č. 83 je mapa Afriky v měřítku 1:35 000 000. Známka nalepená na obálce tohoto dopisu představuje tedy plochu okolo 715 000 km². Mám-li věřit údajům v článku J. Touška, pak při výkonu 0,1 kW/m² by se získal výkon 715.109.0,1kW = 0,0715 TW, čili okolo 0,7 % světové spotřeby (10 TW). Při uváděné ceně cca 12 e/W by tato fantasmagorie stála 0,0715.1012.12 = 8,58.10¹¹ € čili cca 750 miliard dolarů. K tomu by bylo nutno připočítat patrně ještě větší částku na celosvětovou rozvodnou síť. To je několik desítek světových ročních rozpočtů, a přitom by to uhradilo necelé jedno procento dnešní spotřeby elektrické energie. Čili blouznění o náhradě spotřeby fosilních paliv levnou, všudypřítomnou a z lidského hlediska věčnou sluneční energií je šidítko pro malé děti (bez ohledu na jejich fyzický věk). […]

• K rámečku „Zdroje pro malou spotřebu“: Při uváděné životnosti fotovoltaického systému 20 let (kromě akumulátorů, kterých by byly i za předpokladu jejich mimořádné kvality třeba aspoň 3 sady) by náklady činily 22 000 Kč + 3000 Kč + 3 × 7200 Kč = 46 000 Kč. Za tuto dobu by při předpokládané denní spotřebě 0,2 kWh vyrobil 0,2.365.20 = 1460 kWh. Při ceně 3 Kč/kWh by ušetřil 1460.3 = 4380 Kč. Ekonomická „účinnost“ by tedy byla 4380/46 600.100 % = 9,4 %. Pochybuji, že se najde mnoho nadšenců, které to o výhodách přesvědčí.
• K popisce k obr. 3: Pokud výstavba sluneční elektrárny v Toledu stála uvedených 32 131 dolarů, pak cena jednoho instalovaného panelu je v hrubém rozporu s tvrzením o ceně 1 panelu o ploše 1 m² s výkonem 1000 W a cenou 22 000 Kč (cena 220 Kč/W) i o ceně 8–12 €/W.
• Nejsem profesionální ekonom, ale i tak vím, že náklady na vyrobenou energetickou jednotku je třeba rozdělit minimálně na 3 části: 1) náklady přímo úměrné vyrobené energii (např. cena paliva a jeho dopravy a úpravy), 2) náklady provozní, které nemusí být přímo úměrné vyrobené energii (např. mzdové náklady, různé pronájmy a administrativní náklady), 3) investiční náklady, promítané do ceny podle životnosti zařízení. U investičně mimořádně náročných energetických zařízení ta třetí část rozhodně není zanedbatelná, právě naopak (typické pro elektrárny jaderné). Pak ovšem údaj o ceně 1 kWh bez uvedení doby amortizace má vypovídací hodnotu blížící se nule. Ostatně co to jsou „nejhorší“ a „nejlepší“ moduly? Přece článek relativně drahý může při dlouhé životnosti vyrábět elektrickou energii levněji než článek relativně levný. Vezmeme-li za bernou minci průměr uváděné ceny 0,51 dolaru/kWh, pak při předpokládané životnosti asi 20 let by vyrobila energii za 20 × 1160 × 1000 × 0,51 = 11 832 000 dolarů, tj. 591 600 dolarů ročně. Zaplatila by se tedy za 31 130/591 600 × 365 = 20 dnů. Ekonomický zázrak. Kdybych ovšem použil jiné údaje z téhož článku, kde se uvádí cena 12 €/W, tak by elektrárna měla stát 106.12 = 12 milionů eur, tj. cca 10,7 milionu dolarů, a pak by se tak tak zaplatila. Cenu elektrárny ovšem zdaleka nevytvoří pouhý součet cen fotovoltaických článků.

Kde je tedy pravda? Článek k ní bohužel pozitivně nepřispěl a jeho optimistické ladění není podle mne na místě. Náhrada klasických centrálních výroben elektřiny slunečními elektrárnami je za současného stavu techniky bohužel ekonomickou fantazií. Článků o úspěších v tomto oboru jsem za posledních cca 30 let četl desítky. Celý život jsem se zabýval technikou, a zejména elektronikou, měl bych tedy věřit v jejich možnosti. Ovšem sledoval jsem i mnoho slepých uliček. Například pokusy o jadernou fúzi, sny o využití počítačů k jazykovým překladům (dnešní stav je ubohým torzem proti původním nadějím ze 70. let) a nejnověji sny o supravodivosti za pokojové teploty. V řadě případů jde o naděje falešné, které jen podporují plýtvání ostatních. [kráceno redakcí]

Ing. Jiří Sokolíček, Blansko

Pozn. red.: Autorovi i redakci bohužel při korekturách unikl omyl v ceně elektrárny. Skutečná cena byla 10 013 500 dolarů a cena za produkovaný watt elektrického výkonu je tedy v souhlase s údaji uvedenými v tab. I. a na dalších místech v článku. Při pozornějším čtení lze zjistit, že autor je sice (oprávněně) přesvědčen, že se výroba fotovoltaických článků zlevní, ale zároveň si je vědom obtíží, které podstatnějšímu rozšíření tohoto způsobu výroby elektřiny ještě stojí v cestě.