1/29 Sluneční energie v ČR potenciál solárního tepla David Borovský Československá společnost pro sluneční energii (ČSSE) CityPlan spol. s r.o.
2/29 Termíny Sluneční energie x solární energie sluneční: přicházející od Slunce, související se Sluncem sluneční záření, sluneční aktivita, dopadající sluneční energie, sluneční konstanta solární: využívající sluneční záření solární kolektor, solární soustava, využitá solární energie, solární zisky
3/29 Přímé záření x difúzní záření odražené záření odraz od terénu odraz od molekul vzduchu, prachových částic, krystalků ledu přímé záření difúzní záření zdroj: solarpraxis
Přímé : difúzní = 50 : 50 % 160 120 přímé 80 40 difúzní 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 měsíc 4/29 http://www.solarnispolecnost.cz kwh/(m 2.měs)
5/29 Přímé záření x difúzní záření: výkon, energie zataženo polojasno jasno převážně difúzní převážně přímé 0 200 400 600 800 1000 výkon slunečního záření [W/m 2 ] dopadající energie: jasný den zima 3 kwh/(m 2.den) jaro, podzim 5 kwh/(m 2.den) léto 8 kwh/(m 2.den) zdroj: solarpraxis
6/29 http://www. w.solarnispole ecnost.cz G [W/m 2 ] Výkon slunečního záření během roku 1000 800 600 400 200 0 vodorovná plocha 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 čas [h]
7/29 http://www. w.solarnispole ecnost.cz G [W/m 2 ] Výkon slunečního záření během roku 1000 800 600 400 200 0 optimální sklon 45 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 čas [h]
Dopadající energie během roku 10 vodorovná plocha 8 6 4 8/29 http://www.solarnispolecnost.cz H T T,den [kwh/(m 2.den)] 2 0 0 50 100 150 200 250 300 350 den
Dopadající energie během roku 10 optimální sklon 45 8 6 4 9/29 http://www.solarnispolecnost.cz H T,,den [kwh/(m 2.den)] 2 0 0 50 100 150 200 250 300 350 den
Sluneční záření v Evropě zdroj: PVGIS 10/29 http://www.solarnispolecnost.cz
Sluneční záření v ČR 11/29 http://www.solarnispolecnost.cz
12/29 Srovnání se sousedy (Německo) Německo a Česká republika stejné podmínky: 1000 až 1200 kwh/m 2 (s výjimkou jižního Německa) podobné solární soustavy podobné typy solárních kolektorů podobné roční tepelné zisky
13/29 Srovnání se sousedy (Rakousko) Sluneční potenciál Rakouska začíná tam kde potenciál ČR končí... zkušenosti z Rakouska přenášet opatrně!
14/29 1200 Jak se mění meziročně dopadlá energie? kwh/(m 2.rok) Praha Ostrava 1200-6 % až +8 % kwh/(m 2.rok) -8 % až +11 % 1000 1000 800 800 600 600 400 400 200 200 0 0 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
15/29 Mění se i zisky solární soustavy? 1200 600 kwh/(m 2.rok) dopadající sluneční energie měrné zisky solární soustavy -6 % až +8 % 1000 500 800 400 600 300 400 200 200 100 0 0 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 kwh/m 2.rok -9 % až +9 % bytový dům 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997
16/29 měrné zisky systému [kwh/m 2.rok k] Lze zisky předpovědět? 550 525 500 475 450 425 bytový dům pouze za předpokladu stejného odběru 1000 1050 1100 1150 1200 dopadající sluneční energie [kwh/m 2.rok] měrné zisky: 450 až 540 kwh/m 2.rok pokrytí: 43 až 50 % účinnost systému 44 až 46 %
17/29 Geometrie slunečního záření 22. prosince J 23. září 21. března Z 21. června V zdroj: solarpraxis S
Optimální sklon? jihovýchod - jihozápad 18/29 http://www.solarnispolecnost.cz 15-60 východ jih západ
19/29 Orientace kolektoru? orientace kolektorů x orientace střechy zásadně orientovat jihovýchod jih jihozápad V Z JV JZ dopadlá energie -18 % -15 % -6 % -3 % plochý kolektor zisky -26 % -19 % -8 % -4 % trubkový kolektor zisky -21 % -15 % -4 % 0 %
20/29 J J Z V Orientace a sklon (příklad bytový dům) 45 90 45 zisky 400 kwh/(m 2.rok) pokrytí 42 % zisky 280 kwh/(m 2.rok) pokrytí 31 % - 26 % Z: zisky 332 kwh/(m 2.rok) pokrytí 35 % V: zisky 305 kwh/(m 2.rok) pokrytí 32 % - 17 % - 24 %
21/29 Různý optimální sklon pro solární zařízení? fotovoltaika 35 fototermika 45 produkce el. energie produkce do veřejné sítě bez ohledu na místní odběr bez nutnosti akumulovat maximalizace zisku produkce tepla produkce pro místní spotřebu (odběr) nutnost akumulace omezený přenos solárního tepla sítěmi optimalizace zisku
22/29 Potenciál solárního tepla v ČR PJ 140 120 100 80 60 40 20 0 Teplo z OZE k r. 2030 zdroj: Asociace využití obnovitelných zdrojů energie Nezávislá (Pačesova) komise pro zhodnocení... PJ 2005 2010 2015 2020 2025 2030 biomasa 44,14 62,36 84,30 93,48 99,80 105,52 geotermální energie 0,55 2,20 5,73 10,51 14,40 17,70 sluneční energie 0,10 0,28 1,03 2,25 3,08 4,12 celkem 44,8 64,8 91,1 106,2 117,3 127,3 podíl 3 % na teple z OZE 2010 2020 2030 bioplyn biomasa biologicky rozložitelné odpady geotermální sluneční
Podíl solárního tepla na OZE v ČR (2009) 23/29 http://www.solarnispolecnost.cz
24/29 Budoucnost solárního tepla v ČR? Národní akční plán pro OZE (schválen vládou 25.8.2010) nepočítá se systémovou podporou výroby tepla z OZE podceněný potenciál oproti závěrům Pačesovy komise produkce tep pla [TJ] 2500 2000 1500 1000 500 0 Pačesova komise NAPOZE 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2 mil. m 2 2250 TJ 850 tis. m 2 924 TJ
25/29 Budoucnost solárního tepla v ČR? Národní akční plán pro OZE uvádí opatření k dosažení hodnoty 924 TJ (trojnásobný nárůst) do roku 2020 citace z NAP: Příloha č. 2 - Opatření k dosažení cílů, kapitola 1. Oblast vytápění a chlazení, podkapitola 1.2 Solární: Investiční podpora v rámci státních programů podpory a strukturálních fondů využívající finanční zdroje Evropské unie. Investiční podpora musí splňovat požadavky vyplývající z připravovaného zákona o podporovaných zdrojích energie. optimistická prognóza?
26/29 Solární kolektory dodané na trh v ČR (2009) Dodávka na český trh [m 2 ] 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Ploché zasklené 8 429 10 212 13 111 16 879 18 900 26 014 39 800 Vakuové trubicové 1 768 1 965 2 353 3 542 6 100 8 511 11 800 Koncentrační 18 90 60 0 0 10 0 Celkem 10 215 12 267 15 524 20 421 25 000 34 535 51 600 50000 40000 30000 20000 10000 0 nárůst 47 % podíl trubicových kolektorů 23 % 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 zdroj: Bufka, MPO
27/29 Instalované solární kolektory v ČR (2009) Celková instalovaná plocha činných systémů [m 2 ] 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Ploché zasklené 52 228 60 657 73 768 90 647 109 547 135 561 175 847 Vakuové trubicové 6 000 7 768 10 121 13 663 19 763 28 274 40 063 Koncentrační 727 745 805 805 805 815 815 Celkem 58 955 69 170 84 694 105 115 130 115 164 650 216 725 250000 200000 150000 100000 50000 0 nárůst 31 % podíl trubicových kolektorů 19 % 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 zdroj: Bufka, MPO
28/29 Závěrem Roční dopadající energie na Zemi Uran Plyn Ropa Uhlí Světová spotřeba energie
29/29 Československá společnost pro sluneční energii (ČSSE) Novotného lávka 5, 116 68 Praha 1 Česká republika info@solarnispolecnost.cz Kontakt: Ing. David Borovský Adresa: Jindřišská, 110 00 Praha 1 e-mail: www: david.borovsky@cityplan.cz http://www.cityplan.cz