ENERGIJA  SONCA

Energija na Soncu izhaja iz fuzije, pri kateri se vodikova jedra zlivajo v helij, pri tem se na račun oddane energije manjša masa z redom velikosti 5 * 10⁹  kg vsako sekundo.    Moč Sonca je  3,3 * 10²⁷  kWh, to je moč, ki jo oddaja Sonce, vendar pa na Zemljo povprečno pade 1,5 * 10¹⁸ kWh.  Upoštevati moramo, da obsevanje v naših zemljepisnih širinah znaša okoli 4000 ur na leto. Od tega teoretičnega časa obsevanja moramo odšteti še oblačne in meglene dneve, tako da znaša uporabno obsevanje okoli 25% leta.  Kljub temu pa so to še vedno tako velike energijske zaloge, da lahko nadomestijo vse jedrske elektrarne.

            Za uporabo alternativnih virov, predvsem energije sonca je v Evropi najbolj viden Nemec,  Dr. Hermann Scheer, ki velja za vizionarja, kar zadeva obnovljive vire energije. Leta 1998 je prejel svetovno solarno nagrado, leta 1999 alternativno Nobelovo nagrado in leto kasneje še svetovno nagrado za bioenergijo. Leta 1988 je ustanovil EUROSOLAR (Evropsko združenje za obnovljive energije). Član nemškega parlamenta je od leta 1980, sedi v poslanskih klopeh SPD (socialnodemokratske stranke). Objavil je vrsto knjig o obnovljivih virih energije, predvsem o rabi energije sonca. Več o njem in njegovih delihnajdemo  v  Mladini 2/2002.

           V praksi se uporabljajo trije načini izkoriščanja sončne energije: nizkotemperaturne, visokotemperaturne in neposredna pretvorba v električno energijo. Nizkotemperaturno  izkoriščanje v obliki ravnih kolektorjev za ogrevanje vode, solarno ogrevanje prostorov, pasivni solarni sistemi v obliki posebnih streh, ter solarno hlajenje. 

Shematski prikaz uporabe sončnih kolektorjev  za  ogrevanje vode.
Vir: http://www.lecad.uni-lj.si/~leon/software/javascript/f-chart.html  

Visokotemperaturno v obliki sončnih peči in sončnih elektrarn. Neposredna pretvorba v električno energijo s pomočjo fotonapetostnega pretvornika. Preobrazba je direktna brez vmesnega spreminjanja v toplotno ali mehansko energijo.

        Sončna elektrarna                            Shematski prikaz sistema s fotonapetostnim                      pretvornikom.Vir:http://ro.zrsss.si/~puncer/elektrika/elektrar.html

 Fotocelice so še dokaj drage, vendar jim cena močno upada, tako postajajo vse pogosteje  uporabljene. Začele so se uporabljati na mestih, kjer ni  električnega omrežja in je to edini vir električne energije. Energijo  nabrano čez dan shranjujejo v baterije in jo uporabljajo, ko jo potrebujejo. Izdelali so tudi že testne avtomobile na sončni pogon, ki dosegajo hitrosti do 100 km/h.  V Avstraliji in v Ameriki, pa že prirejajo tekmovanja s solarnimi avti.

Avto na sončni pogon, po celi površini je pokrit s sončnimi fotocelicami.
Vir: http://www.unisa.edu.au/solarcar/gallery/sr02/default.htm

 Celoten potencial sončnega sevanja za Slovenijo znaša približno 23000 TWh, kar je nad 300-krat več kot znaša raba energije. Novejše študije kažejo, da je razpoložljivo pri obstoječih tehnologijah približno 960 GWh na leto, kar je enako približno polovici slovenskega deleža proizvodnje električne energije iz Nuklearne elektrarne Krško, oziroma dobri tretjini letne elektrike iz dravskih elektrarn. Danes izkoriščamo le približno 28 GWh, kar je le 3 % ocenjenega tehničnega potenciala. V zimskem času, ko je potreba po ogrevalni energiji največja, dobimo pa žal le približno 10-15 % celotne letne količine sončne energije. Podatki o letnem številu ur sončnega obsevanja za nekatere slovenske kraje za leto 1993 kažejo, da bistvenih razlik v trajanju osončenosti ni, razen seveda v primorskem delu.

Podatki o letnem številu ur sončnega obsevanja za nekatere slovenske kraje. Vir: http://www.ljudmila.org/sef/son-letstur.htm

Povprečno dnevno globalno sevanje v Ljubljani je približno 0.8 kWh/m2 pozimi in do približno 5 kWh/m² poleti. V vsem letu prejme kvadratni meter vodoravne sprejemne ploskve približno 1100 kWh sončne energije, od tega spomladi približno 320, poleti 480, jeseni 190 in pozimi 110 kWh. V Sloveniji je trenutno instaliranih okoli 82.000 m² sončnih kolektorjev, ki proizvajajo letno skoraj 29.000 MWh energije. V energetski strategiji Slovenije je bil opredeljen cilj proizvodnje in vgradnje 200.000 m² kolektorjev do leta 2010. Z uporabo sončnih kolektorjev za pripravo tople vode v gospodinjstvih lahko v idealnih razmerah pričakujemo prihranke energije tudi do 50 %. Vgradnja sončnih celic v Sloveniji trenutno sicer še ne sledi tempu vgradnje kolektorjev, vendar pa se že kažejo pomembni rezultati na področju sistemov za električno oskrbo objektov, ki nimajo možnosti priključka na omrežje. Tudi cenovno se izplača že nekje po 6 do 9 letih. Oglejmo si  približen izračun za  uporabo sončnih kolektorjev. Sistem s sprejemnikom sončne energije (SSE) je tehnološko in finančno zelo enostaven, zato se brez težav izračuna višina investicije in doba vračanja. Ta je pri različnih gospodinjstvih različna, zato si oglejmo le model za   klasično 4 člansko družino. Če je v družini velika poraba tople vode (več članov, otroci, obrt, turizem, kmetija, umazana dela), se bo vračilna doba več kot prepolovila. Zavedati se moram, da imamo med aprilom in septembrom tople vode v izobilju. Večja ko je poraba, hitrejša je doba vračanja. Že namestitev SSE na optimalno mesto na stavbi nam prinese različne stroške.   Za nakup 6 m² SSE potrebujemo okrog 150.000 SIT, za delo in ostali material 120. 000 SIT, hranilnik toplote (bojler) z regulacijo pa je okrog 180.000 SIT. Skupaj torej okrog 450.000 SIT. Prihranek 4000 kWh predstavlja 400 litrov nafte, kar je okrog 50.000 SIT letno in vračilno dobo 9 let. V primeru, da že imamo primeren hranilnik toplote, skopni doba vračanja na 6 let, po dobljeni subvenciji (lansko leto 108.000 SIT za 6 m²) pa na 4 leta (Vir:http://www.speckahla.com/ensvet-izrabasonen.html).