Aký veľký význam má účinnosť premeny energie?

Na jednej konferencii ma zaujal príklad jedného z prednášajúcich:
Mužstvo A má úspešnosť streľby na bránku 80 %, mužstvo B 21 %. Ktoré mužstvo si vyberiete ako víťaza?
Otázka, na ktorú väčšina ľudí odpovie veľmi rýchlo výberom mužstva A.
Nájdu sa však aj takí, ktorí sa zamyslia a položia doplňujúcu otázku:
Koľkokrát vystrelí každé mužstvo v priebehu zápasu?
Čo sa zmenilo?
Akonáhle je známy ďalší podstatný faktor, rozhodovanie už nie je jednoznačné, resp. výsledok môže byť prekvapivý. Ak by ste si totiž vybrali favorita zápasu len na základe úspešnosti streľby, výsledok 8:21 by vás, ako manažéra klubu, asi nepotešil.

Prečo to spomínam pri zamyslení sa nad významom účinnosti energetických zariadení?

Lebo je to večná a obľúbená téma búrlivých diskusií odborníkov, pivných expertov, či zarytých zástancov tej “ich” jednoznačne najlepšej technológie.

Nie, v tomto príspevku sa nebudem zaoberať vedeckým zdôvodňovaním a dokazovaním parametrov tej či onej technológie. Taktiež nebudem písať o tom, že je logické chcieť od nového auta, aby nám spapkalo čo najmenej paliva pri podávaní čo najvyššieho výkonu. Ani o tom, že pri veľkovýrobe energie je vhodné využívať kombinnovanú výrobu elektriny a tepla. O tom písať nebudem, pretože sú oblasti, kde zvyšovanie účinnosti má nespochybniteľne veľký význam. Či už z hľadiska ekonomického alebo ekologického.

Rád by som len poukázal na niekoľko zaujímavých skutočností a postrehov z oblasti obnoviteľných a alternatívnych zdrojov energie. Zaujímavých hlavne preto, lebo ma dosť irituje (rozčuľuje) neustále spochybňovanie, či zhadzovanie ľudí, ktorí sa neboja vyskúšať veci vyrobené na kolene. Veci a technológie možno dizajnovo nie excelentné, ale spĺňajúce hlavný účel ich výroby – vyskúšať niečo netradičné.

To znamená ALTERNATÍVNE

Pokiaľ mi pamäť siaha, naši ľudia (rozumej Čechoslováci) boli vždy povestní svojím kutilstvom. Pomáhala tomu aj doba, kedy ste si nemohli kúpiť to, čo ste chceli, ale to, čo ste museli. Bolo priam štandardom, že si ľudia prispôsobovali zariadenia a technológie tak, aby čo najviac vyhovoali ich potrebám. Nikoho pritom nezaujímalo, či ich zariadenie je energeticky efektívne, hlavne, že to fungovalo!

Pozrite si príklady kutilstva priamo na stránke hobbyportal.sk alebo si pozrite kuriózne ale aj serózne výmysly v múzeu kutilstva.

Tým nechcem povedať, že máme používať staré chladničky, práčky a pod. Nie!
Chcem len povedať, aby sme sa nebáli hovoriť a skúšať čokoľvek, čo môže prispieť k zníženiu našej závislosti od centrálnych dodávok energie.

Lebo, ako hovoria Číňania – Aj zrnko ryže dokáže prechýliť misku váh – tak aj ja verím, že každá energia vyrobená obnoviteľným a udržateľným spôsobom je pre planétu dôležitá.

Alebo – nezáleží na výkone, ak je toho veľa.

Toto tvrdenie je ako stvorené pre rôzne alternatívne spôsoby využívania energetických zdrojov. Pretože štandard je niečo, čo sa využíva dlhodobo, má preukázané vlastnosti, parametre, zaužívané procesy a pod. Takúto technológiu je teda možné aplikovať vo veľkom, vyrábať vo veľkom, vo veľkom propagovať a často vo veľkom aj preceňovať. Alebo, na druhej strane, vo veľkom nedoceňovať dlhodobé dôsledky.
Naproti tomu sú alternatívne technológie zväčša nové, neodskúšané, vyrábané “na kolene” a pod. Alebo sú jednoducho “nepustené” do obehu zámerne, aby sme mohli pokračovať v štandardnom zabehanom, odskúšanom “veľkom”.

Mimochodom, prečo je možné rovnakú technológiu využiť v iných krajinách bez problémov a u nás nie? Skutočne nie je možné využiť moderné energetické technológie bez dotácií a špeciálnych podporných programov? Skutočne potrebujeme také množstvo štúdií, posudkov a auditov na to, aby sme zdôvodnili to isté, čo už niekde zdôvodnené bolo? Prečo musí všetko podliehať schvaľovaniu a povinnej certifikácii? Len aby to bolo “v súlade so zákonom”? Zrejme to je ten dôvod, pretože na Slovensku musí byť v súlade so zákonom aj krádež, podvod, oklamanie vlastníkov a pod. Prečo nie aj “vlastný” názor, či “osobný” majetok?

Fotovoltaika zatracovaná energetikmi

V časoch pozvoľného nástupu fotovoltaiky na Slovensku, resp. v časoch, kdey sme o nej ešte len začínali hovoriť ako o technológií využiteľnej aj u nás, bola prvotná reakcia energetikov väčšinou rovnaká:

” Prečo klamete ľudí ekonomickou využiteľnosťou technológie, ktorej účinnosť je menej ako 15 % ??? (Vtedy to bola skutočne najvyššia komerčne dosiahnuteľná účinnosť FV panelov) Prečo klamete ľudí rozprávkovými energetickými aj ekonomickými výnosmi? “

Nuž, vtedy – rozumej niekedy pred 15 rokmi – bolo na Slovensku skutočne nemysliteľné, aby sa odôvodnila technológia na výrobu elektriny s takouto účinnosťou. Pritom je paradoxom, že efektívnosť výroby elektriny tepelnou elektrárňou je dodnes na úrovni okolo 36 %. Takže približne 2,5 násobok účinnosti fotovoltaiky!!! Samozrejme, benefit v podobe využitia tepla z takejto elektrárne sa udával ako hlavný dôvod. Ale za zamyslenie to stojí, či nie?

Minimálne z ekologických dôvodov.

Nízka účinnosť versus početnosť

Ďalším (musím priznať, že logickým) dôvodom odporu voči fotovoltaike bol a je – plošný výkon zariadenia.
Tu sa musím prikloniť na stranu klasickej energetiky, pretože zabrať plochu jedného hektára kvôli výkonu 1 MW je skutočne barbarstvo!

Žiaľ, aj v tomto vieme my – Slováci prekvapiť. Napriek tomu, že pozemné FV elektrárne nemali a nemajú byť inštalované na ornej pôde, realita Slovenska je presne opačná. Ono totiž stačí preklasifikovať zaujímavý pozemok a výsledok? V súlade so zákonom.

Argument plošnej účinnosti je trefný, pokiaľ ho používame v súvislosti s “veľkou” energetikou a spomínanou ornou pôdou. Prečo je však taký problém mať na každej streche FV systém produkujúci elektrinu len pre vlastnú spotrebu objektu?
Dôvodov bolo donedávna vždy neúrekom.

Zelená domácnostiam

Aktuálne sa však Slovensko blyslo v dobrom slova zmysle – máme tu program Zelená domácnostiam. Je to jednoznačne to najlepšie, čo tu doposiaľ bolo. Hlavným dôvodom je fakt, že dotácie sú určené pre rodinné domy, dokonca sú zvýhodnené systémy s akumuláciou.

Samozrejme, je otázne, prečo pracujúci človek na Slovensku potrebuje dotáciu, aby si mohol dovoliť energetický systém odbremeňujúci distribučnú sieť, znižujúci emisie a zvyšujúci sebestačnosť. Prečo si rovnaký systém môže rovnako pracujúci Európan dovoliť kúpiť odložením z niekoľkých platov? Ale tieto otázky nie sú o energetike.

Vďaka uvedenému programu sa teda aj Slovensko hrdí postupným rastom počtu inštalácií FV zariadení na rodinných domoch. Je teda zrejmé, že kompetentní začínajú akceptovať aj čistú, nielen vysokoúčinnú technológiu.

Je teda účinnosť dôležitá?

Samozrejme! Nikdy som netvrdil opak!
Prečo však touto nevýhodou zakrývame všetky ostatné pozitívne stránky fotovoltaiky? Naviac, ak dokážu nevýhodu nízkej účinnosti veľmi dobre eliminovať.
Ako?
Napríklad množstvom.
Videli ste už dom bez strechy? Že nie? Nevadí, ani ja.
Prečo si teda namiesto klasickej krytiny nevybrať krytinu, ktorá nám okrem ochrany pred dažďom ešte aj vyrobí elektrinu? Dnes to už nie je žiadna fantázia.

Fotovoltaická strecha

Napríklad skúšobno-komerčný (ale perspektívnych) typ, akým sú napríklad fotovoltaické škridly od Tesly.

Alebo “stará” klasika – už relatívne dlhý čas je na trhu fotovoltaická krytina s vlastnosťami kanadského šindľa. Aplikácia je rovnaká, strecha je dokonca pochôdzna. Jednoducho – máte štandardnú strechu s  nadštandardnými vlastnosťami.

(Pozrite si stránku českého dodávateľa alebo video z inštalácie.)

Potenciál fotovoltaiky na Slovensku

Spočítajte si teraz plochu striech vo vašej obci, či ulici a vynásobte to výkonom 80 W. Viem, nie je to ohromujúce číslo. Ale tých 8 kW, ktoré dokážete zo 100 štvorákov strechy dostať (veľmi orientačne – závisí od mnohých faktorov), vám dokáže za rok ušetriť 8 000 kWh elektriny (znova orientačne) zo siete. Pritom pre bežný rodinný dom postačí FV systém s výkonom cca 3 kW – ak chcete všetku elektrinu spotrebovať – bez akumulácie. S akumuláciou je to okolo 5 kW. Podľa ostatného sčítania bolo na Slovensku v roku 2011 obývaných cca 1 milión rodinných domov.

Predstavme si prehnanú víziu – každý RD má vlastný 3 kW FV systém s akumuláciou. Nastavený na ideálny spotrebno-výrobný profil. To znamená predikovateľnú spotrebu. To znamená minimálne špičkové zaťaženie siete.  Výkon 3 GW sa dá porovnať s výkonom viac ako šiestich blokov jadrovej elektrárne (Jeden Mochovský má výkon 470 MW).

Takže áno, súhlasím, že účinnosť výroby fotovoltaickej a jadrovej elektrárne sa “nedá porovnať”

Je však rozumné ignorovať teoretické 3 milióny MWh elektriny vyrobenej každý rok bez dymu, pary, hluku a radiácie?

Samozrejme, nebuďme naivní! Určite nie je ani technicky možné zameniť krytinu každej strechy rodinných domov za fotovoltaickú. Ani nemôžeme počítať s tým, že všetky strechy sú pre inštaláciu FV vhodné. To určite nie.
Ale skúsme pridať vhodné strechy priemyselných a administratívnych budov, škôl, obchodných centier a pod.
Je už to číslo reálnejšie?

Fotovoltaika v okne

Obdobne sa môžeme zamyslieť nad potenciálom fotovoltaických skiel.

Medzi lídrov v tejto oblasti patrí určite firma Onyx Solar. Táto futuristická technológia je zatiaľ komerčne na úrovni semitransparentných skiel, takže na klasické okná by som si ju ešte nedal. Ale ako fasáda na administratívnych budovách je to ideálna voľba. Mimochodom, prvá takáto fasáda bola na Slovensku využitá v známom vodnom stredisku pod Tatrami.

Verím však, že už nie je ďaleko doba, kedy si budeme pri pohľade cez okno užívať okrem čistého výhľadu aj úsporu peniažkov vďaka elektrine z takýchto okien, presnejšie skiel.

Pri účinnosti 3 % môžeme očakávať výkon jedného štvoráku okna na úrovni 15-20 W. Znova nič moc.
Ale, …

Počítate?

smile

Čo dodať na záver?

Snáď len to, že účinnosť je v energetike určite jeden z najdôležitejších faktorov.

V oblasti obnoviteľných zdrojov energie si však musíme zvyknúť na to, že čistota výroby energie musí byť na prvom mieste.

Ak sa teda chcete s kľudným svedomím pozrieť svojim deťom do očí a povedať im:

 

Želám vám svetlú budúcnosť!

2. časť

V druhej časti príspevku si ukážeme ďalšie obnoviteľné zdroje zatracované “efektívcami”, avšak bežne využívané napríklad v rozvojových krajinách. A hlavne to, že napriek tomu, že účinnosť býva doslova smiešna, ľudia tieto technológie veselo využívajú.
Zrejme sa aj my musíme ešte len rozvinúť!
laughing
(Navštívené 47 krát, 1 prečítané dnes)
Zdieľaj to