Čo je fotovoltika a na čo sa používa? Fotovoltaika je proces, ktorým získavame, zjednodušene povedané, elektrickú energiu zo slnka. Najzákladnejšou formou energie, ktorú možno získať, je slnečná energia. Jej využívanie umožňujú rôzne technológie, predovšetkým fotovoltika.

Najjednoduchšie povedané, fotovoltaika sa používa na výrobu energie. Je to najjednoduchšia forma výroby elektrickej energie, ktorá zahŕňa jav premeny slnečného žiarenia na elektrický (jednosmerný) prúd pomocou fotovoltaických panelov. Vyrobená elektrická energia potom putuje do meniča (invertora), kde sa mení na striedavý prúd, ktorý môže napájať napríklad celý dom. Prípadný prebytok vyrobenej energie sa vracia späť do siete a neskôr ho môže využiť používateľ.

Tento typ energie má výhody oproti energii z iných alternatívnych zdrojov - vetra, prílivu a odlivu alebo biomasy. Možno ju využívať takmer kdekoľvek a množstvo získanej energie závisí od intenzity slnečného žiarenia na zemskom povrchu, ktorá sa mení v závislosti od dennej doby, ročného obdobia, stavu atmosféry (množstvo prachu) a zemepisnej šírky.

Výkon fotovoltaického zariadenia závisí od niekoľkých faktorov: veľkosti strechy alebo veľkosti voľného terénu, vystavenia strešnej plochy voči slnku, uhla strechy, zatienenia. Ak sú podmienky menej priaznivé, napr. je tam tienenie alebo strecha je orientovaná na východ a západ, potom sa musí zvoliť väčší výkon inštalácie, aby sa pokryla stanovená potreba elektrickej energie.

Investícia do fotovoltaických panelov je nákladovo efektívna. Umožňuje veľké úspory na účtoch za elektrinu a pri správnej voľbe kapacity inštalácie môže umožniť úplné upustenie od používania elektriny z konvenčných zdrojov. Okrem toho sa pri takýchto úsporách môže investícia vrátiť do 7 až 10 rokov.

Trh so solárnou energiou je súčasťou trhu s obnoviteľnými zdrojmi energie (OZE). Rozvíja sa pomerne dynamicky a objem inštalovanej kapacity fotovoltaických systémov v Poľsku, na Slovensku a vo svete má stúpajúcu tendenciu. Vplýva na to najmä Európska únia a jej požiadavky voči Poľsku a Slovensku.

Výroba energie z obnoviteľných zdrojov šetrí peniaze. Výroba prebytkov, ktoré sa nespotrebujú, tiež poskytuje možnosť ich predaja a zarábania.

Inštalácia fotovoltaických panelov umožňuje v prvom rade znížiť výdavky na elektrickú energiu a v prípade inštalácie dostatočného počtu panelov dokonca ponúka možnosť získať elektrickú energiu zadarmo. Vďaka takto vytvoreným úsporám sa samotná investícia môže vrátiť do 9 až 10 rokov, pričom účinnosť panelov sa odhaduje na 35 rokov. V Poľsku sa poľnohospodárske podniky čoraz častejšie obracajú na fotovoltiku, aby znížili svoje náklady na elektrickú energiu. Panely možno namontovať na hospodárske budovy a neobrábanú pôdu (na poli). Môžu sa inštalovať aj na strechy budov pre hospodárske zvieratá (stodoly, chlievy, hydinárne) a vyrobená elektrina sa môže využívať na ich vonkajšie a vnútorné osvetlenie a na napájanie strojov a robotov pracujúcich v budove. Ak sa vyrobí prebytok energie, poľnohospodár ju môže predať a dosiahnuť zisk. Ide tiež o dodatočnú záchrannú sieť v prípade strát na úrode alebo zvieratách, ale môže to byť aj alternatíva k chovu hospodárskych zvierat alebo obrábaniu pôdy. Vo svete existujú solárne farmy, ktoré sú hlavným zdrojom príjmov pre investorov, ktorí ich inštalujú. Vďaka takýmto možnostiam sa zvyšuje počet ľudí, ktorí investujú do inštalácií OZE vrátane fotovoltických systémov, a to, že ich štát pokrýva dotáciami alebo úľavami, zvyšuje investičné príležitosti.

Prevádzka fotovoltaických elektrární závisí od meteorologických podmienok (oslnenia) v konkrétnej oblasti, v ktorej sú postavené.

Intenzita slnečnej energie v Poľsku aj na Slovensku sa pohybuje v rozmedzí 900 - 1200 kWh/m2 za rok, čo je priaznivé pre rozvoj slnečnej energie. Poľsko a Slovensko majú dobrú geografickú polohu, takže sú vhodným miestom na investovanie do fotovoltiky. Najvyššie hodnoty slnečného žiarenia možno pozorovať v strednom Poľsku (Varšava, Lublin, oblasť Poznane) a na juhu (napr. Krakov, Rzeszow). Na Slovensku sú najvyššie hodnoty slnečného žiarenia v Bratislavskom a Žilinskom kraji.

Rozlišujú sa tri generácie fotovoltaických článkov:

I. generácia - monokryštalické články (sc-Si), polykryštalické články (mc-Si), multifunkčné články (mj-cells), ktoré sa používajú v kozmickej technike;

Generácia II - tenkovrstvové články z teluridu kadmia (Cd-Te), tenkovrstvové články zo zmesi polovodičov (meď, indium, fálium, selén - CIGS), tenkovrstvové články z amorfného kremíka (a-Si);

Generácia II - solárne články citlivé na farbivo (DSSC).

Vašou úlohou bude zhromaždiť informácie o fotovoltaických zariadeniach používaných v rodinných domoch. Nezabudnite uviesť štatistické údaje o používaní tejto technológie, ale aj opísať samotnú technológiu.

Vystupujte v úlohe odborníka, vaša prezentácia musí odpovedať na otázku, kedy sa oplatí zaujímať sa o túto technológiu. Načrtnite investičné náklady a náklady na služby. Uveďte príklady očakávanej návratnosti investícií.

Budete pracovať v skupinách. Každá pripraví prezentáciu na rovnakú tému. Hodnotiť sa bude vizuálna aj obsahová stránka prezentácie. Po skontrolovaní práce celej triedy budeme diskutovať na tému Fotovoltaika - poľská a slovenská špecializácia.

Pri príprave materiálov nezabudnite, že musíte pracovať spoločne ako skupina. Niektorí z vás sa budú venovať zhromažďovaniu informácií a niektorí prezentácii. Musíte spolupracovať, inak nebudete schopní pripraviť podujatie a záverečná prezentácia nebude pre vás a vašich kolegov užitočná.