Solární energie | Definice, elektřina, obnovitelná energie, klady a zápory a fakta
ZDARMA – cenová nabídka na fotovoltaiku
Obsah
Obsah
solární energieforma obnovitelné energie generované přeměnou sluneční energie (zejména slunečního světla) a umělého světla na elektřinu. Ve 21. století, kdy se země předhánějí ve snižování emisí skleníkových plynů, aby omezily rozvíjející se klimatickou krizi, se přechod na obnovitelné energie stal kritickou strategií. Solární energie, která je prakticky neznečišťující a je hojně dostupná, je v ostrém kontrastu se spalováním fosilních paliv (jmenovitě uhlí, ropy a zemního plynu), která pohánějí globální oteplování a jsou stále atraktivnější pro jednotlivce, podniky a vlády na cestě k udržitelnosti.
Potenciál pro přeměnu solární energie je obrovský, protože asi 200 000násobek celkové světové denní poptávky po elektřině přijímá Země ve formě sluneční energie. Ve skutečnosti výpočty založené na předpokládané světové spotřebě energie do roku 2030 naznačují, že globální energetické nároky by mohly být splněny solárními panely fungujícími s 20procentní účinností a pokrývajícími asi 496 805 km čtverečních (191 817 čtverečních mil) zemského povrchu – což je oblast blízko velikosti Turkmenistánu nebo Španělska. Materiálové požadavky by byly obrovské, ale proveditelné, protože křemík je druhým nejrozšířenějším prvkem v zemské kůře. Tyto faktory vedly zastánce solární energie k představě budoucí „solární ekonomiky“, ve které budou prakticky všechny energetické požadavky lidstva uspokojeny levným, čistým a obnovitelným slunečním zářením. Bohužel, ačkoli solární energie je sama o sobě zdarma, vysoké náklady na její sběr, přeměnu a skladování stále omezují její využití na mnoha místech. Pro přehled solární energie a jejích aplikací vidět solární energie. Pro diskusi o designu, struktuře a provozu fotovoltaických článků, vidět solární článek.
V první čtvrtině 21. století byla solární energie třetí nejrozšířenější formou obnovitelné energie po vodní elektrárně a větrné energii; v roce 2022 představoval asi 4,5 procenta celkové světové kapacity výroby elektřiny. Většina světové solární energie pochází ze solární fotovoltaiky (solární panely). Čína dominuje solárnímu průmyslu a drží více než 37 procent celosvětové instalované kapacity instalované fotovoltaické kapacity v roce 2022. Spojené státy mají druhou největší instalovanou kapacitu, dalšími významnými producenty jsou Japonsko, Německo, Indie, Austrálie, Itálie a Brazílie.
Více z Britannica
vytápění: solární energie
Solární fotovoltaika
Sluneční záření může být přeměněno přímo na elektřinu pomocí solárních článků (fotovoltaických článků). V takových článcích vzniká malé elektrické napětí, když světlo dopadá na spoj mezi kovem a polovodičem (jako je křemík) nebo na spoj mezi dvěma různými polovodiči. (Vidět fotovoltaický efekt.) Výkon generovaný jedním fotovoltaickým článkem je typicky jen asi dva watty. Spojením velkého počtu jednotlivých článků dohromady, jako je tomu u polí solárních panelů, však mohou být v solární elektrárně nebo ve velkém domácím poli vyrobeny stovky nebo dokonce tisíce kilowattů elektrické energie. Energetická účinnost většiny současných fotovoltaických článků je asi 20 procent, a protože intenzita slunečního záření je zpočátku nízká, jsou obvykle vyžadovány velké a nákladné sestavy takových článků, aby produkovaly i mírné množství energie.
Klasické krystalické křemíkové panely a nově vznikající technologie využívající tenkovrstvé solární články (jako je CIGS nebo telurid kadmia) mohou instalovat majitelé domů, podniky a dokonce i energetické společnosti, aby nahradily nebo rozšířily konvenční dodávku elektřiny. Systémy připojené k síti integrují solární pole s veřejnými rozvodnými sítěmi dvěma způsoby. Jednosměrné systémy používají energetické společnosti k doplnění energetických sítí během polední špičky. Obousměrné systémy používají společnosti a jednotlivci k zásobování některých nebo všech svých energetických potřeb, přičemž jakákoli přebytečná energie je přiváděna zpět do veřejné rozvodné sítě. Hlavní výhodou systémů připojených k síti je, že nejsou potřeba žádné akumulátory. Odpovídající snížení investičních nákladů a nákladů na údržbu je však obvykle kompenzováno zvýšenou složitostí systému. K propojení nízkonapěťového stejnosměrného výstupu ze solárního pole s vysokonapěťovou střídavou elektrickou sítí jsou zapotřebí střídače a další ochranná zařízení. Kromě toho jsou struktury sazeb pro zpětné měření nezbytné, když obytné a průmyslové solární systémy dodávají energii zpět do rozvodné sítě. (Viz také fotovoltaika integrovaná do budovy.)
(Přečtěte si knihu Britannica Money „Jak koupit solární panely pro váš domov“.)
Malé fotovoltaické články, které fungují na slunečním nebo umělém světle, našly hlavní využití v aplikacích s nízkou spotřebou – jako zdroje energie například pro kalkulačky a hodinky. Větší jednotky byly použity pro napájení vodních čerpadel a komunikačních systémů ve vzdálených oblastech a pro meteorologické a komunikační satelity.
Koncentrovaná solární energie
Koncentrované solární elektrárny využívají koncentrační nebo fokusační kolektory, které koncentrují sluneční světlo přijímané z široké oblasti na malý zčernalý přijímač, čímž se výrazně zvyšuje intenzita světla, aby se produkovaly vysoké teploty. Pole pečlivě zarovnaných zrcadel nebo čoček může zaostřit dostatek slunečního světla k zahřátí cíle na teplotu 2 000 °C (3 600 °F) nebo více. Toto teplo pak může být použito k provozu kotle, který zase vyrábí páru pro elektrárnu s parní turbínou. Pro přímou výrobu páry mohou být pohyblivá zrcadla uspořádána tak, aby soustředila velké množství slunečního záření na zčernalé trubky, kterými cirkuluje voda a tím se ohřívá. V roce 2022 bylo Španělsko největším výrobcem elektřiny z koncentrovaných solárních elektráren, přičemž Spojené státy měly druhou největší instalovanou kapacitu. Ivanpah Solar Electric Generating System je koncentrovaná solární tepelná elektrárna v Mohavské poušti poblíž hranic mezi Kalifornií a Nevadou ve Spojených státech a byla největší takovou elektrárnou, když začala fungovat v roce 2013; větší závody byly od té doby postaveny v Maroku a Spojených arabských emirátech.
Editoři Encyclopaedia Britannica Tento článek byl naposledy revidován a aktualizován Melissou Petruzzello.
Rychlá cenová nabídka na čerpadlo
Sure! Here’s an example of an HTML FAQ section in Czech about solar energy, including definitions, electricity, renewable energy, pros and cons, and facts.
Často kladené otázky o solární energii
1. Co je to solární energie?
Solární energie je energie, která se získává z slunečního záření. Je to obnovitelný zdroj energie, který může být přeměněn na elektrickou energii nebo teplo.
2. Jak se vyrábí elektřina ze sluneční energie?
Elektřina ze sluneční energie se vyrábí pomocí solárních panelů, které využívají fotovoltaické efekty k přeměně slunečního světla na elektrickou energii.
3. Jaký je vztah mezi solární energií a obnovitelnou energií?
Solární energie je typ obnovitelné energie, což znamená, že její zdroj – slunce – je přirozený a nevyčerpatelný. Oproti fosilním palivům, které jsou omezené, solární energie je pro naše potřeby trvale dostupná.
4. Jaké jsou klady a zápory solární energie?
Výhody:
- Obnovitelný a ekologický zdroj energie.
- Snižuje náklady na elektrickou energii v dlouhodobém horizontu.
- Podporuje energetickou nezávislost.
Nevýhody:
- Vysoké počáteční investice do solárních panelů.
- Výkon závisí na počasí a denní době.
- Potřeba velkého prostoru pro instalaci panelů.
5. Jaká jsou fakta o solární energii?
Podle odborníků slunce každý den produkuje více energie, než je potřeba k zásobení celé planety po dobu více než 27 let. Solární energetika je jedním z nejrychleji rostoucích sektorů výroby energie na světě.
Feel free to modify any part as needed!
ZDARMA – cenová nabídka na fotovoltaiku
Solární energie | Definice, elektřina, obnovitelná energie, klady a zápory a fakta
– Závěr
Krátké shrnutí o solární energii
- Definice: Solární energie je obnovitelná energie získaná přeměnou slunečního světla na elektřinu.
- Význam: Klíčový faktor v boji proti klimatickým změnám a snižování emisí skleníkových plynů.
- Poptávka: Země absorbují 200 000násobek denní poptávky po elektřině formou sluneční energie;
- Účinnost: Většina solárních panelů má účinnost kolem 20%.
- Globální kapacita: V roce 2022 představovala solární energie 4,5% celosvětové produkce elektřiny.
- Významní hráči: Čína, USA, Japonsko, Německo, Indie.
- Budoucnost: Solární energie může uspokojit většinu energetických potřeb lidstva s poklesem nákladů na technologie.
Podívejte se, jak fungují solární panely.
Díky, že jste dočetli až sem. Doufám, že se článek aspoň trošku líbil a přečtete si i některé další články na našem webu.
Ahoj, jsem David, odborník na solární panely a fotovoltaiku. Původem jsem z USA, ale již šest let žiji v České republice. Mám rád solární energii a jsem hrdý na to, že mohu přispět k udržitelnější budoucnosti tím, že pomáhám s vývojem a instalací solárních systémů.
