Solární energetika a znečištěné ovzduší nejdou dohromady

Obnovitelné zdroje obecně - a solární energetika pak zvláště - bývají předepisovány rozvojovým zemím jako univerzální recept pro zajištění energetické bezpečnosti, nízkých emisí i minimálního ohrožení lidského zdraví. Podle výzkumníků z Princetonské univerzity má tento předpis jeden háček. V zemích s již znečištěným ovzduší se solární farmy nemohou pochlubit zdaleka tak dobrou bilancí výkonu, jakou slibují.

Čína od počátku milénia aspiruje na pozici světového lídra na poli obnovitelných zdrojů energie. Její stávající výsledky z ní činí prakticky neotřesitelného globálního šampiona na poli výroby, vývozu a instalovaného výkonu solární energetiky. Příklad? V roce 2014 plánovala, že svých prvních 100 GW výkonu solárních elektráren dosáhne do šesti let, a nyní poupravila tuto předpověď už na příští rok. Vysoce inspirativní zprávy o počtu vyrobených, instalovaných a zapojených solárních elektrárnách v Číně však naráží na dočista jiný problém. A tím je nízká kvalita tamního ovzduší.

Znečištěné ovzduší, ať už mračna nasycená popílkem, dým z uhelných elektráren a průmyslových závodů nebo smogová poklička nad megaměsty, to vše se negativně podepisuje na výkonu solárních farem. Sluneční paprsky k nim totiž v plné síle neprorazí. Na severu a východě země je kvůli tomu výkon solárních elektráren až o pětinu nižší, a v zimě se bude tento problém ještě zvětšovat. Podle Charlese Li, docenta Princetonské univerzity, může být v zimě na exponovaných místech výkon solárních elektráren snížen o 35 % v důsledku zvýšené koncentrace aerosolů v atmosféře.

Hlavní příčinou toho, proč „zelené“ solární farmy nefungují tak jak mají, jsou „nezelená“ auta a dýmající komíny elektráren. Ty do ovzduší uvolňují sulfáty, nitráty, černý uhlík a řadu dalších látek, které v konečném důsledku zastiňují solární instalace. „Pozoruhodné je, že se tomuto okruhu problematiky nikdo dosud intenzivně nevěnoval,“ dodává Li. „Přitom právě v rozvojových zemích, kde dnes solární energetika rapidně nahrazuje konvenční fosilní zdroje energie, je stav ovzduší špatný a koncentrace aerosolů snižující výkon solárních instalací by tu rozhodně měla být brána v potaz.“

Aby se dobral solidních číselných údajů, rozpracoval Li spolu s kolegy rozsáhlý model, který vychází z dat satelitů NASA za léta 2003-2014. Počítá jak s úhrnem dopadajícího slunečního záření na jednotku plochy, analýzou znečištění ovzduší, tak dalšími i devíti proměnlivými scénáři. „Počítáme například se snižujícím se i rostoucím znečištěním z uhelných elektráren, provozem automobilů, spalováním biomasy nebo proměnlivostí prostředí danou písečnými bouřemi,“ říká Li. „Zapracovali jsme také s proměnou technologie, kdy by stacionární solární panely nahradily heliostaty.“

Výsledek je zřejmý. Ve znečištěném ovzduší je výkon solárních elektráren nižší. „Poněkud ironicky tak efektivita čisté energetiky závisí na omezení emisí z fosilních zdrojů,“ říká Li. Zrovna v Číně je to ale ještě o něco složitější. Špinavý průmysl tu totiž vyrábí prostředky k produkci čisté zdroje energie a výroba je tu zhusta koncentrovaná do oblastí s vyšším solárním potenciálem. „Postupně by ale mohlo vyšší zapojení obnovitelných zdrojů, zvláště pak solární energetiky, odrážet pozorovatelnou změnu ve stavu a kvalitě ovzduší. A čím více instalovaných solárních elektráren bude, tím dříve se této změny dočkáme.“

Jiný úhel pohledu, totožný výsledek. Tak lze popsat práci Michaela Bergina, inženýra z britské Duke University. Ten zaútočil na výkonnost solárních střešních instalací ve znečištěném prostředí měst. V průběhu série experimentů pak zjistil, že prachové částice sedimentující na panelech ve městech mohou snižovat (v jistých částech světa) výkon solárních farem o 50 %. „Bez pravidelného čištění se městské solární farmy v Číně, Indii nebo na Arabském poloostrově budou vyplácet jen stěží.“ Celkem 92 % částic, které ulpělo na površích panelů, má svůj původ v nejrůznějších derivátech uhlíku. Po prvním měsíci od instalace se dá kvůli znečištění počítat s poklesem výkonu o 17 až 25 %, které v druhém měsíci stoupá na 35-50 %. „Čína momentálně postrádá desítky miliard dolarů, které investovala do solární energetiky, a nedostává je zpět ve formě požadovaného výkonu. Až 80 % těchto ztrát má na svědomí právě městské ovzduší,“ říká Bergin.

---

reklama

---