Reklamy, szyby i statki zasilane słońcem
Fotowoltaika choć jest jedną z najbardziej ekonomicznych i ekologicznych form pozyskiwania energii, to w globalnej produkcji zajmuje marginalne miejsce. Jednak rozwój technologii sprawia, że od 1973 roku panele fotowoltaiczne staniały o 99 proc. Dziś panele są dostępne praktycznie dla każdego i zaczynają być wykorzystywane w różnych miejscach. Czasem w dość niespodziewanych.
Jak wiadomo, fotowoltaika zajmuje się przetwarzaniem światła słonecznego na energię elektryczną. Zasada działania ogniw fotowoltaicznych jest bardzo prosta. Foton (jednostka światła) padając na ogniwo jest pochłaniany przez krzem i wybija elektron ze swojej pozycji wprawiając go w ruch. Ten ruch, to nic innego jak przepływ prądu elektrycznego. Na świecie ta forma pozyskiwania energii jest coraz bardziej popularna.
Reklamy, szyby i statki
Tablice reklamowe już na stałe wpisały się w pejzaż miast. Co bardziej innowacyjne i odpowiedzialne za środowisko firmy z branży reklamy outdoorowej, korzystają z fotowoltaiki jako dobrego źródła energii, do oświetlania swoich billboardów. – Inwestujemy w odnawialne źródła energii, bo los środowiska jest dla nas ważny. Nośniki reklamowe wyposażone w ogniwa fotowoltaiczne posiadamy np. w Lublinie, Olsztynie, Warszawie, Częstochowie. Niedawno zainstalowaliśmy je w Trójmieście, a w planach mamy instalacje kolejnych – mówi Andrzej Grudziński, Pełnomocnik Zarządu firmy Cityboard Media.
Do naładowania akumulatorów, które oświetlą plakat przez całą noc, wystarczy, aby słońce świeciło około 3 godzin dziennie. Choć zimną dni są krótsze i często pochmurne, to nie zmniejsza to wydajności ogniw. Dodatkowo ekrany podświetlane są energooszczędnymi żarówkami LED.
Inny przykład zastosowania fotowoltaiki w mieście, to wykorzystanie… szyb w biurowcach. Wieżowce, zużywają ogromne ilości energii, ale same jej nie produkują. Jedna z izraelskich firm wpadła więc na pomysł, aby budynki samodzielnie produkowały energię, poprzez tak zwane okna słoneczne. Okna te zarówno produkują energię i oświetlają wnętrza budynku.
Inżynierowie wpadli na pomysł, aby ogniwa słoneczne umieścić między podwójnymi szybami. Specjalny system optyczny pozwala, aby całe światło pochodzące z promieni słonecznych wytwarzało energię a równocześnie rozproszone światło przekazywane było do budynku. Izraelscy producenci zapewniają, że gdy okna trafią na rynek, mają być tylko 30 procent droższe od normalnych. Takie rozwiązanie jest możliwe dzięki zastosowaniu tak zwanych ogniw fotowoltaicznych trzeciej generacji.
Jak wynika z badań dr inż. Katarzyny Siuzdak, inż. Macieja Kleina i inż. Mariusza Szkoda z Instytutu Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku, opublikowanych w czasopiśmie „Czysta energia”, ogniwa trzeciej generacji są zupełnie inne od poprzednich. Materiały w nich wykorzystane nie są toksyczne, ich synteza została zoptymalizowana na większą skalę, a elementy do niej potrzebne są tanie i łatwo dostępne. Właściwości stosowanych materiałów pozwalają na wytwarzanie bardzo cienkich warstw i pokrywanie nimi np. szkła.
Słońce może zaopatrywać w energię nie tylko biurowce, czy reklamy, ale także łodzie. W 2015 roku jedna z trójmiejskich firm opracowała prototyp łodzi zasilanej energią słoneczną. Na dachu łodzi zainstalowano panele, które dostarczają energii. Łódź nazywa się Tesla-21. Ma ona długość ponad 6 metrów; może nią pływać do 10 osób, a waży zaledwie pół tony. Panele dostarczają energii na około 8 godzin pływania. Moc silnika elektrycznego wynosi 2 kW, co daje moc ok. 5 KM.
Fotowoltaika: Świat, Europa, Polska
Choć fotowoltaika jest coraz bardziej powszechna, to w energetyce wciąż odgrywa marginalną rolę. Co prawda, jak podaje portal Odnawialnezrdlaenergi.pl, od 2008 roku sumaryczna moc instalacji fotowoltaicznych wzrosła 10-krotnie, to produkcja energii elektrycznej ze słońca zaspokaja raptem 1% potrzeb społeczeństwa. Od 2015 roku światowym liderem w produkcji energii ze słońca są Chiny. Jedną z najciekawszych inwestycji zrealizowanych w ostatnim czasie przez ten kraj jest pływająca farma fotowoltaiczna położona w mieście Huainan. W 2016 na południu Indii, w stanie Tamil Nadu, uruchomiana została największa na świecie farma fotowoltaiczna, której moc ma docelowo wynosić 648 MW. Jak na razie uruchomiono pracę części instalacji o łącznej mocy 360 MW. W Europie pod tym względem górują Niemcy – 3,8 GW mocy zainstalowanej u naszych zachodnich sąsiadów stanowi około 52% ogółu światowego rynku fotowoltaiki. Do największych systemów PV w Europie można zaliczyć 60-megawatowa farmę słoneczną zlokalizowaną w hiszpańskiej Olmedilli, dwie elektrownie niemieckie – w Strasskirchen (54 MWp) i Lieberose (53 MWp), 72-megawatową elektrownię we włoskiej prowincji Rovigo, a także największy (11,8 MWp) systemem paneli zamontowany na dachu. Należy on do fabryki General Motors w hiszpańskiej Saragossie.
A jak wypada na tym tle wypada nasz kraj? – Polska jeszcze nie osiągnęła punktu nasycenia wykorzystania mocy produkowanej z energii słonecznej. Mamy porównywalne warunki nasłonecznienia jak w Niemczech, a moc zainstalowana w technologię PV wynosi u nas około 40 MWp, czyli 1000 krotnie mniej niż u sąsiadów. Nawet Wielka Brytania, która ma dużo gorsze nasłonecznienie rozwija tą technologię – mówi dr inż. Adam Gubański z Instytut Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej, który naukowo bada fotowoltaike. Polsce pozostaje więc jeszcze sporo do zrobienia w tej kwestii.
