ecnost.cz 1/29 Sluneční energie v ČR w.solarnispole Sluneční energie v ČR potenciál solárního tepla David Borovský Československá společnost pro sluneční energii (ČSSE) http://www CityPlan spol. s r.o.
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
1/29
Sluneční energie v ČR
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
Sluneční energie v ČRpotenciál solárního tepla
David Borovský
Československá společnost pro sluneční energii (ČSSE)
http
://w
ww
. Československá společnost pro sluneční energii (ČSSE)
CityPlan spol. s r.o.
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
2/29
Termíny
Sluneční energie x solární energie
� sluneční: přicházející od Slunce, související se Sluncem
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
� sluneční: přicházející od Slunce, související se Sluncem
� sluneční záření, sluneční aktivita, dopadající sluneční energie, sluneční konstanta
� solární: využívající sluneční záření
http
://w
ww
.
� solární kolektor, solární soustava, využitá solární energie, solární zisky
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
3/29
Přímé záření x difúzní záření
zdroj: solarpraxis
odraz od molekul vzduchu, prachových částic, krystalků ledu
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
odraženézáření
přímé záření
difúzní záření
http
://w
ww
.
odraz od terénu
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
4/29
Přímé : difúzní = 50 : 50 %
160
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
80
120
kWh/
(m2 .m
ěs)
přímé
http
://w
ww
.
0
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
měsíc
difúzní
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
5/29
Přímé záření x difúzní záření: výkon, energie
zataženo jasnopolojasno
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
0 200 400 600 800 1000
výkon slunečního záření [W/m2]
převážně difúzní převážně přímé
http
://w
ww
. výkon slunečního záření [W/m ]
zdroj: solarpraxisdopadající energie: jasný den
zima 3 kWh/(m2.den)
jaro, podzim 5 kWh/(m2.den)
léto 8 kWh/(m2.den)
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
6/29
Výkon slunečního záření během roku
1000
vodorovná plocha
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
400
600
800
G [W
/m2 ]
http
://w
ww
.
0
200
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
čas [h]
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
7/29
Výkon slunečního záření během roku
optimální sklon 45°1000
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
400
600
800
G [W
/m2 ]
http
://w
ww
.
0
200
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
čas [h]
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
8/29
Dopadající energie během roku
vodorovná plocha10
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
4
6
8
T,de
n [k
Wh/
(m2 .d
en)]
http
://w
ww
.
0
2
0 50 100 150 200 250 300 350
den
HT,
den
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
9/29
Dopadající energie během roku
optimální sklon 45°10
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
4
6
8
T,de
n [k
Wh/
(m2 .d
en)]
http
://w
ww
.
0
2
0 50 100 150 200 250 300 350
den
HT,
den
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
10/29
Sluneční záření v Evropě
zdroj: PVGIS
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
http
://w
ww
.
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
11/29
Sluneční záření v ČR//w
ww
.sol
arni
spol
ecno
stht
tp://
ww
w.
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
12/29
Srovnání se sousedy (Německo)
Německo a Česká republika
stejné podmínky: 1000 až 1200 kWh/m2
(s výjimkou jižního Německa)
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
(s výjimkou jižního Německa)
podobné solární soustavy
podobné typy solárních kolektorů
podobné roční tepelné zisky
http
://w
ww
.
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
13/29
Srovnání se sousedy (Rakousko)//w
ww
.sol
arni
spol
ecno
stht
tp://
ww
w.
Sluneční potenciál Rakouska začíná tam kde potenciál ČR končí ...
zkušenosti z Rakouska přenášet opatrně !
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
14/29
1200
kWh/(m2.rok)
1200
kWh/(m2.rok)
Jak se mění meziročně dopadlá energie?
Praha Ostrava-6 % až +8 % -8 % až +11 %
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
600
800
1000
600
800
1000
http
://w
ww
.
0
200
400
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 20040
200
400
1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
15/29
1200
kWh/(m2.rok)
Mění se i zisky solární soustavy?
dopadající sluneční energie
-6 % až +8 %600
kWh/m2.rok
měrné zisky solární soustavy
-9 % až +9 %
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
600
800
1000
300
400
500
bytový dům
http
://w
ww
.
0
200
400
1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997
0
100
200
1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
16/29
Lze zisky předpovědět?
525
550.ro
k]měrné zisky:
450 až 540 kWh/m2.rokbytový dům
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
475
500
525
měr
né z
isky
sys
tém
u [k
Wh/
m2 .ro
k]
pokrytí:
43 až 50 %
účinnost systému
44 až 46 %
http
://w
ww
.
425
450
1000 1050 1100 1150 1200
dopadající sluneční energie [kWh/m2.rok]
měr
né z
isky
sys
tém
u [k
Wh/
m
44 až 46 %
pouze za předpokladu stejného odběru
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
17/29
Geometrie slunečního záření
21. června
zdroj: solarpraxis
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
22. prosince
23. září
21. března
S
Z
http
://w
ww
.
J
V
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
18/29
Optimální sklon ?
jihovýchod - jihozápad
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
15-6
0°
http
://w
ww
.
jihvýchod západ
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
19/29
Orientace kolektoru ?
� orientace kolektorů x orientace střechy
� zásadně orientovat jihovýchod – jih – jihozápad
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
� zásadně orientovat jihovýchod – jih – jihozápad
V Z JV JZ
dopadlá energie -18 % -15 % -6 % -3 %
plochý kolektor zisky -26 % -19 % -8 % -4 %
http
://w
ww
.
trubkový kolektor zisky -21 % -15 % -4 % 0 %
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
20/29
Orientace a sklon (příklad bytový dům)
zisky 400 kWh/(m2.rok) pokrytí 42 %45°
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
zisky 280 kWh/(m2.rok) pokrytí 31 % - 26 %
J
J
90°
http
://w
ww
.
Z: zisky 332 kWh/(m2.rok) pokrytí 35 %
V: zisky 305 kWh/(m2.rok) pokrytí 32 %
- 17 %
- 24 %ZV
45°
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
21/29
Různý optimální sklon pro solární zařízení
fotovoltaika 35° fototermika 45°?
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
produkce el. energie
produkce do veřejné sítě bez ohledu na místní odběr
bez nutnosti akumulovat
produkce tepla
produkce pro místní spotřebu (odběr)
nutnost akumulace
omezený přenos
?
http
://w
ww
. omezený přenos solárního tepla sítěmi
maximalizace zisku optimalizace zisku
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
22/29
Potenciál solárního tepla v ČR
140
Teplo z OZE k r. 2030
zdroj: Asociace využití obnovitelných zdrojů energie
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
60
80
100
120
140
PJ
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
Nezávislá (Pačesova) komise pro zhodnocení ....
http
://w
ww
.
0
20
40
2010 2020 2030
bioplyn biomasa biologicky rozložitelné odpady geotermální sluneční
celkem 44,8 64,8 91,1 106,2 117,3 127,3
podíl 3 % na teple z OZE
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
23/29
Podíl solárního tepla na OZE v ČR (2009)//w
ww
.sol
arni
spol
ecno
stht
tp://
ww
w.
sola
rnis
pole
cnos
t.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
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
� nepočítá se systémovou podporou výroby tepla z OZE
� podceněný potenciál oproti závěrům Pačesovy komise
1500
2000
2500
prod
ukce
tepl
a [T
J]
Pačesova komise
2250 TJ
2 mil. m2
850 tis. m2
http
://w
ww
.
0
500
1000
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
prod
ukce
tepl
a [T
J]
NAPOZE
924 TJ
850 tis. m2
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
25/29
Budoucnost solárního tepla v ČR?
Národní akční plán pro OZE
� uvádí opatření k dosažení hodnoty 924 TJ (trojnásobný nárůst) do
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
� 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.
http
://w
ww
.
Investiční podpora musí splňovat požadavky vyplývající z
připravovaného zákona o podporovaných zdrojích energie“.
optimistická prognóza ?
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
26/29
Solární kolektory dodané na trh v ČR (2009)
Dodávka na český trh [m2]
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Ploché zasklené 8 429 10 212 13 111 16 879 18 900 26 014 39 800
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
30000
40000
50000
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
podíl trubicovýchkolektorů 23 %
http
://w
ww
.
0
10000
20000
30000
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 zdroj: Bufka, MPO
nárůst 47 %
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
27/29
Instalované solární kolektory v ČR (2009)
Celková instalovaná plocha činných systémů [m2]
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Ploché zasklené 52 228 60 657 73 768 90 647 109 547 135 561 175 847
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
150000
200000
250000
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
podíl trubicovýchkolektorů 19 %
http
://w
ww
.
0
50000
100000
150000
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 zdroj: Bufka, MPO
nárůst 31 %
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
28/29
Závěrem
Uran
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
Roční dopadající energie na Zemi
Plyn
Ropa
Uhlí
http
://w
ww
.
Uhlí
Světová spotřeba energie
sola
rnis
pole
cnos
t.cz
29/29
Československá společnost pro sluneční energii (ČSSE)
Novotného lávka 5, 116 68 Praha 1
//ww
w.s
olar
nisp
olec
nost
Novotného lávka 5, 116 68 Praha 1
Česká republika
Kontakt: Kontakt: Ing. David BorovskýIng. David Borovský
http
://w
ww
. Kontakt: Kontakt: Ing. David BorovskýIng. David Borovský
Adresa: Adresa: Jindřišská, 110 00 Praha 1Jindřišská, 110 00 Praha 1
ee--mail: mail: [email protected]@cityplan.cz
www: www: http://www.cityplan.czhttp://www.cityplan.cz