Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Energie Slunce Přímá (i nepřímá) výroba elektrické energie.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Energie Slunce Přímá (i nepřímá) výroba elektrické energie."— Transkript prezentace:

1 Energie Slunce Přímá (i nepřímá) výroba elektrické energie

2 Možnosti využití sluneční energie Jak lze vyrobit elektrickou energii ze Slunce ? a)přímo*fotovoltaické články b)nepřímo*ohřev média a následná výroba elektrické energie Jak lze vyrobit tepelnou energii ze Slunce ? *solární kolektory Míra využití sluneční energie je dána: *intenzitou slunečního svitu *technologickými možnostmi *všestranným využitím získané energie *ekonomickou návratností *možností investic a mírou zisku

3 Mapa slunečního svitu v ČR Světová mapa slunečního svitu – matematický model V ČR za rok 1kW P  1MWh Solární záření v České republice Zdroj: Atlas podnebí Česka

4 Mapa slunečního svitu v Evropě

5 Výroba OZE v ČR - z droj: Český regulační úřad

6 Výkon fotovoltaických elektráren v ČR Zdroj: ERU k počet: výkon: 2 072MW

7 Největší fotovoltaické elektrárny v ČR Největší fotovoltaické elektrárny v ČR zdroj: ERU lokalitavýkon (MW)spuštění výroba 2011 (GWh) provozovatel FVE Ralsko38, ČEZ – Obnovitelné zdroje FVE Vepřek35, ,4 FVE CZECH NOVUM s.r.o. FVE Ševětín29, ,5 ČEZ – Obnovitelné zdroje FVE Brno letiště 21,2 2009, BS Park s.r.o. FVE Mimoň17, ,6 ČEZ – Obnovitelné zdroje

8 Nepřímá výroba elektrické energie *V ohnisku (pec) je teplota až 3000 o C *Voda se mění v páru a pohání turbínu (na obr. je varianta s olejem, nutný výměník *Zrcadla (heliostaty) jsou pohyblivá a natáčí se za sluncem

9 Nepřímá výroba elektrické energie *Je tvořena řadami naklápěcích slunečních kolektorů, sluneční záření je směřováno na trubku *V trubce proudí teplonosné médium *V Kalifornii pracuje elektrárna s výkonem 30 MW

10 Nepřímá výroba elektrické energie

11 Princip fotovoltaického článku *po dopadu fotonu (musí mít dostatečnou energii) na polovodič typu N se uvolní z mřížky elektron, po kterém zůstane kladná "díra" *volný elektron nemůže vlivem přechodu PN přejít do vrstvy P *elektrony uvolněné ve vrstvě P mohou volně přecházet do vrstvy N *tím se vytvoří rozdíl potenciálů mezi spodní a vrchní vrstvou  na článku naměříme napětí asi 0,5 V *po připojení zátěže začne procházet proud * z 1m 2 lze získat stejnosměrný výkon přibližně 150W *pro praktické využití je třeba sério-paralelní zapojení článků

12 Princip fotovoltaického článku

13 Materiály pro fotovoltaické články 1. Generace - základem jsou krystalické křemíkové desky Křemíkteoretická maximální účinnost31 % multikrystalický*účinnost(11-14) % *výhodynižší cena difúzní světlo *energetická návratnost 2,2 let monokrystalický*reálná účinnost(12-16) % *energetická návratnost 2,7 let Obě technologie jsou dnes zcela rovnocenné. V současné době nejvíce využívaná technologie (zhruba 90%)

14 2. Generace Hlavním aspektem je úspora křemíku při plánovaném růstu výroby článků Tenkovrstvé technologie Aktivní polovodičová vrstva se nanáší na podložku (sklo nebo plast) a je 100 – 1000 tenčí. a)na bázi křemíku *polykrystalická technologie, účinnost (okolo 10%) *amorfní křemík nanesený na skle, tloušťka 0,5  m, účinnost (6 - 7)% *moduly HIT – dvě vrstvy amorfního křemíku mezi kterými je b)bez křemíku *CIS moduly – měď, indium, galium, selen, účinnost ( )% *Cd-Te ( kadmium-telurid) moduly, účinnost (9 - 11)% Obecné vlastnosti tenkovrstvé technologie: *lehkost a snadná manipulace *citlivost na denní světlo i při nepřímém slunečním svitu *menší citlivost na vysoké teploty *nižší výrobní náklady a rychlejší zhodnocení investice *předpoklad zvyšování účinnosti Použití-fólie na ohebný podklad, fasády domů, vrstvy na skle, …

15 Tenkovrstvé technologie Jedna z možných realizací technologie – solární články na fólii a papíře. 1.nastříkání fotocitlivých vrstev ve vakuové komoře na fólii (papír) - USA 2.tisk pomocí speciálních barev na list běžný papíru (technologie 3PV) - Německo Vlastnosti – současná účinnost 1,3%, cílová hodnota okolo 5% Výhoda – běžný tisk  nízká cena

16 Další generace a perspektivy vývoje solárních panelů Vícevrstvé solární články (dvoj-, trojvrstvé články) *ultratenké materiály s různou citlivostí na sluneční spektrum *některé fotony „uvíznou“ ve vrchní vrstvě, jiné projdou hlouběji *teoretická účinnost je až 72 % *problémy s krystalickou mřížkou, maximální dosažená účinnost okolo 30 % *jednotlivé vrstvy by měly být zdrojem stejného proudu *výsledné napětí je dáno součtem jednotlivých napětí vrstev. V současné době existuje několik dalších technologií, které mají za úkol zvýšit účinnost, zvýšit výkon. Většina nových technologií je ve stádiu vývoje. Stávajícím problémem je i vysoká cena a nízká účinnost

17 Vícevrstvé solární články (trojvrstvé články)

18 Vývoj účinnosti

19 Nové články - perovskit *Jedná se o skupiny látek, sloučenin halogenů (chlór, jód nebo bróm), které jsou naneseny na základní vodivé desce (sklo) *na podzim 2013 se podařilo dosáhnout účinnosti okolo 15% v laboratorních podmínkách *do budoucna se předpokládá i stejná účinnost v normálních podmínkách *mohou být i průhledné *cena nových článků by měla být výrazně nižší než u stávajících křemíkových modulů *uvažuje se i "tisku" perovskitu na současné křemíkové články, což by vedlo ke zvýšení účinnosti

20 Popište jednotlivé solární články (momokrystalický a polykrystalický křemík, organický solární článek.)

21 Perspektivy vývoje solárních panelů a ceny Hlavní perspektivy vývoje: *snižování tloušťky destiček na ( )  m  snižování spotřeby materiálu a potřebné energie na výrobu *výrazný pokles ceny křemíku, za 5 let na 10% původní částky *pokles ceny modulů na 1,5 euro/W P.

22 DataČeský regulační úřad Světová mapa slunečního svituInternetový odkaz Mapa svitu v ČRAtlas Česka WikipedieOtevřená encyklopedie Simulacehttp://www.leifiphysik.dehttp://www.leifiphysik.de Petr MastnýObnovitelné zdroje energie Petr NovotnýFotovoltaika, prezentace TU Liberec Materiály


Stáhnout ppt "Energie Slunce Přímá (i nepřímá) výroba elektrické energie."

Podobné prezentace


Reklamy Google