Vyrobí solární panely energii spotřebovanou ke své výrobě?
12.8.2001 Enviornment (Radek Novák)
Během diskusí o možnostech solární energetiky často zaznívá námitka, že solární panely ke své výrobě spotřebují mnohem více energie, než dokáží za dobu své životnosti vyrobit. Tento mylný dojem vychází pravděpodobně z mnoho let starých údajů, z doby před masivním rozvojem sériové výroby solárních - fotovoltaických panelů. S růstem výrobních kapacit prudce klesají náklady na výrobu solárních panelů a tak také klesá množství energie spotřebované pro jejich jednoho solárního panelu.
Čtyřstránkový dokument je závěrečnou zprávou studie, která posuzovala energetickou náročnost výroby dvou typů solárních panelů a zjišťovala dobu, za kterou tyto panely vyprodukují stejné množství elektrické energie, které se spotřebovalo během jejich výrobního procesu.
Pro výpočet byla použita průměrná doba oslunění 4,7 hodin denně (pro srovnání - průměr USA je 5 slunečných hodin za den), ze které vychází roční produkce energie 1700 kWh/m2/rok, hodnota obecně používaná při většině výpočtech. Druhým vstupem byly náklady výrobce panelů, firmy SSI (Siemens Solar Industries, California, USA). Z použitých údajů o nákladech firmy vyplývá, že pro výrobu solárních článků a panelů bylo v období říjen 1998 až březen 1999 spotřebováno 20.000 MWh elektrické energie 90tisíc jednotek zemního plynu.
Za tuto dobu bylo vyprodukováno celkem 3.2km křemíkového ingotu. Z tohoto množství byly vyrobeny fotovoltaické články o celkovém výkonu 8.6 MW. Z toho na fotovoltaické panely vyrobené v Kaliforinii připadá 5.5 MW. Již velmi zjednodušeným propočtem 8.6 MW * 4.7hodin/den * 365 dostáváme orientační množství energie, která vznikne ve vyprodukovaných solárních článcích za rok : 14.753 MWh. Jelikož údaj o spotřebě elektrické energie zahrnuje pouze období 1/2 roku bude přibližná doba návratnosti spotřebované energie odpovídat poměru 20.000 / 7376 = 2.72 roku.
K této orientační hodnotě se přibližují i závěry zprávy (v souboru Paybackstudy.pdf), která přináší podrobný přehled o tok, kolik energie je spotřebováno na výrobu použitých materiálů (krystalický křemík, hliníkové rámy, krycí sklo, obalové materiály, plyny, stříbro, měděné vodiče apod.) během výrobního procesu solárních panelů a na jednotlivé technologické operace (včetně mechanických operací řezání, lepení, montáže panelů).
V závěru studie uvádí, že v případě solárního fotovoltaického panelu sc-Si SP75 je návratnost spotřebované energie 3.3 roku a v případě druhého modelu CIS ST40 je odpovídá tato doba 1.8 roku. Studie doporučuje pro zohlednění ne vždy optimálních podmínek provozu (účinnost je závislá na teplotě článků) a dalších ztrát v konvertoru při přeměně na 220V střídavých tuto dobu prodloužit ještě o 20-25 procent, takže v případě zmiňovaných článků bude 4.1 a 2.2 roku.
Dnes dosahovaná životnost panelů je 30 let (prodejci poskytují 20tiletou záruku). Solární panely dokáží, za dobu své životnosti, vyprodukovat 7-9 více energie, než se spotřebovalo na jejich výrobu.
Související odkazy
Henkeová Barbora | 26.09 13:02