Nejnovější video
  • Spustit video
Anketa

Výhody a nevýhody alternativních zdrojů elektřiny

Výhody a nevýhody alternativních zdrojů elektřiny

Elektřina ze slunce
Přímá přeměna slunečního záření na elektřinu je možná pomocí fotovoltaických článků, které jsou zakomponovány do solárních článků, pomocí kterých lze realizovat aplikace s nepatrným výkonem (napájení kalkulačky) až po velké elektrárny s výkony v MW. V současné době jsou nejrozšířenější solární články vyrobené z krystalického křemíku ve formě monokrystalu nebo polykrystalu. Energie vložená do výroby fotovoltaických panelů je těmito panely získána zpět v našich podmínkách během 2-4 let, přičemž předpokládaná životnost je minimálně 20 let.
   Vzhledem k tomu, že v zimě je slunečního záření málo, zatímco v létě nadbytek, hodí se fotovoltaické systémy pro semisoběstačný provoz. Jsou připojeny k síti, kterou využívají jako nekonečně velký akumulátor; v zimě si z ní dům odebírá a v létě dodává přebytky, takže během roku je bilance vyrovnaná nebo plusová. Pro zvýšení energetických zisků se používají i konstrukce, které panely natáčejí za sluncem tak, aby paprsky dopadaly vždy kolmo. Jinou možností je doplnit plochu fotovoltaických článků zrcadly, která tak „sbírají“ další sluneční záření. Fotovoltaický systém s instalovaným příkonem 1 kWp je schopen v podmínkách ČR dodat ročně 800-1000 kWh elektrické energie.
   Fotovoltaický systém lze použít i pro ostrovní provoz. Historicky je to nejčastější použití. Při ostrovním provozu je samozřejmě nutné použít úsporné elektrospotřebiče. Investiční náklady na panely a akumulátory jsou vyšší než rozdíl v ceně úsporného a „běžného“ spotřebiče. Pro plnohodnotný provoz domu je třeba doplnit fotovoltaické panely akumulátory elektřiny, které vyrovnávají odběrové špičky, používají se speciální akumulátorové baterie, konstruované pro pomalé nabíjení i vybíjení.

Elektřina ze dřeva
Palivem pro dřevoplynový agregát může být dřevo i dřevní odpad, dřevo měkké i tvrdé. Dřevo musí být suché (vlhkost do 20%). Kvůli vyššímu obsahu kyselin v kůře (zvyšují agresivitu plynu) se nejeví příliš perspektivním použití rychle rostoucích dřevin. Dřevoplyn musí být vyčištění od prachových částic. Jiným problémem je vodní pára, dehty a jiné nežádoucí složky dřevoplynu. Nevyčištěný dřevoplyn zkracuje životnost motoru, zvyšuje servisní náklady a snižuje spolehlivost.
   Na trhu jsou k dostání spíše jednotky s větším výkonem, než jaký potřebuje moderní rodinný dům. Navíc je použití dřevoplynové jednotky problematické, chceme-li ji provozovat v tzv. ostrovním provozu. Náhlou zátěž (zapnutí pračky nebo jiného spotřebiče) i odlehčený motor špatně zpracovává. Vhodnější je tedy provoz s připojením do sítě, který je v současnosti i ekonomicky výhodnější. Dřevo lze samozřejmě použít i při výrobě elektřiny pomocí parního stroje nebo se Stirlingovým motorem. 

Elektřina z bioplynu
Provozní zkušenosti s bioplynovými jednotkami jsou mnohem bohatší a technické problémy jsou už poměrně dobře zvládnuté. Největším problémem tedy zůstává zdroj bioplynu. Bioplyn se získává z hnoje, kejdy nebo jiných zemědělských a potravinářských odpadů. V ČR byla vyvinuta i poměrně unikátní technologie na výrobu bioplynu ze slamnatého hnoje. Vhodným zdrojem hmoty pro výrobu bioplynu jsou exkrementy domácích zvířat. Protože podmínky jsou v ČR na každé farmě jiné, je výstavba bioplynové stanice pokaždé individuální záležitostí.
   Jedním z důvodů, proč je bioplynová technologie nákladná, jsou i požadavky na bezpečnost a spolehlivost provozu. Zajímavé je v této souvislosti srovnání například s Čínou, kde se bioplyn využívá již tisíciletí. Zařízení jsou poměrně primitivní, ale poskytují drobným farmám energii pro vaření i k jiným účelům.

Elektřina z řepkového oleje a lihu
Řepkové produkty se jako palivo využívají již relativně dlouho. Experimenty s použitím řepkového oleje jako paliva pro automobily ukázaly, že zásadním nedostatkem oleje je vysoká viskozita za nízkých teplot. U stacionárních motorů (pro pohon elektrogenerátoru) jsou požadavky na parametry paliv nižší. Motor je umístěn v nějaké strojovně, kde teplota neklesá pod nulu, a většinu provozní doby běží v konstantních otáčkách. Na trhu jsou elektrocentrály s motory speciálně vyvinutými pro řepkový (event. jiný rostlinný) olej.
Bioetanol a bionafta jsou osvobozeny od spotřební daně, technologie výroby je ale natolik technicky i investičně náročná, že o ní nelze uvažovat jako o řešení pro jednotlivé rodinné domy nebo farmy. Lze si však představit takové zařízení, které bude biopalivo vyrábět například pro družstvo vlastníků – zemědělců.

Elektřina z vody
Vodní energie se pro výrobu elektřiny hodí velmi dobře, bohužel jen málokterý dům je blízko vhodného vodního toku. Pro zásobování jediného domu lze ale nakonec využít i lokality s poměrně malým potenciálem. Jezy mají oproti hrázím nižší výšku vzdutí a podstatně menší objem zadržené vody. Náklady na jejich výstavbu rostou s jejich šířkou. Přivaděče koncentrují spád do místa instalace vodní turbíny. Beztlakové přivaděče (náhony, kanály) se budují převážně výkopem v terénu. Nejvýhodnější je oprava původního náhony, případně vola stejné trasy z důvodu snadnějšího získání a zaměření pozemku. Pro objekty, které elektřinu z vody spotřebují samy, je komerčně dostupná řada mikroturbín s výkony 5 až 20 kW, které jsou schopny zpracovat malé spády i průtoky a mohou fungovat i v tzv. ostrovním provozu. Při požadavku velmi malých výkonů lze použít i vodní kolo, které může najít uplatnění zejména pro spády do 1 m a průtoky až do několika m³/s.

Elektřina z větru
Využití energie z větru pro energeticky soběstačný objekt je problematické. Dům pro bydlení by měl stát na místě před větry chráněném; větrná elektrárna potřebuje větru co nejvíce. Pro stavbu elektrárny je potřeba stavební povolení, v jehož rámci se ke stavbě vyjadřují sousedi, ochrana přírody a další státní instituce. Je nutné znát především hlučnost konkrétního zařízení. Pro ostrovní systémy je větrnou elektrárnu nutno vždy kombinovat s akumulátory nebo jiným zdrojem, obecně se doporučuje doplnit malou větrnou elektrárnu fotovoltaickými panely, protože během léta je bezvětří častým jevem, zatímco slunečního záření je dostatek.
   Komerčně jsou nabízeny převážně elektrárny s třílistou vrtulí. Pustíme-li se do stavby svépomocí, můžeme použít i větrné kolo s větším počtem lopatek nebo se svislou osou rotoru. Poměrně jednoduše vypadá konstrukce elektrárny s rotorem typu Savonius, sestaveným z rozpůlených plechových barelů. Výhodou elektrárny se svislou osou je to, že se nemusí natáčet podle směru větru. Nevýhodou je to, že její stožár je poměrně nízký, takže pracuje s větrem těsně nad zemí, který je silně zpomalen.
 
  KV                                                                            Ilustrační foto:sxc.hu

Přihlášení