Slunce produkuje mnohem více energie, než kolik je lidstvo schopno kdy spotřebovat. Využití tohoto neomezeného zdroje však není ani jednoduché, ani laciné. Existují v podstatě dva základní způsoby přeměny sluneční energie: termoelektrická, tedy nepřímá a fotovoltaická, čili přímá.
V posledních desetiletích se zvyšují požadavky na ekologicky šetrnou výrobu elektřiny a na výrobu energie z obnovitelných zdrojů. Solárně tepelná technika, což je v podstatě získávání tepla ze sluneční energie, hraje velmi významnou úlohu, neboť ji lze prakticky aplikovat v každé domácnosti. Praktické využití je ale stále v plenkách. Na 1 m2 našeho území ročně dopadne v průměru 950 – 1050 kWh energie. Celková průměrná roční doba slunečního svitu jen v Praze představuje asi 1550 hodin. S ohledem na účinnost fotovoltaických panelů a dalších potřebných zařízení tak lze za rok získat z 1 m2 80 – 120 kWh elektrické energie. Jestliže panel s plochou 1m2 a jmenovitým výkonem 100 W vyrobí za rok 100 kWh elektřiny, pak získáme energii, která může na 1000 hodin rozsvítit 100 W žárovku, nebo 50 hodin ohřívat vodu v rychlovarné konvici.
Stačí tak „málo“
K výrobě elektřiny v podstatě „stačí“ solární panel, regulátor, akumulátor a – sluneční světlo. Základní jednotkou výroby elektřiny přímou cestou ze slunce jsou fotovoltaické (solární) články. Spojením několika takových článků vznikne fotovoltaický panel, propojením panelů pak fotovoltaická řada (pole). Solární panely se vyrábějí v několika výkonových řadách od jednotek wattů až po několik stovek wattů. Jmenovité výstupní stejnosměrné napětí bývá nejčastěji 12 V. Výkon dodávaný solárními panely je proměnlivý a odvíjí se od intenzity slunečního svitu. Solární články fungují i při zatažené obloze (díky rozptýlenému světlu), i když jejich výkon je pak výrazně nižší (10 % maxima). Získanou energii lze využít k osvětlení, k napájení elektrospotřebičů a elektrického nářadí (s napájením 24 V), oběhových čerpadel a také poplašných zařízení, neboť nedochází k nežádoucím výpadkům proudu. Pokud chceme připojit běžný spotřebič na 220 V, stačí mezi akumulátor a tento spotřebič zapojit napěťový měnič. Trh nabízí i velmi skladné přenosné (mobilní) fotovoltaické panely, vhodné třeba pro napájení walkmana nebo přenosné svítilny Fotovoltaické články mají minimálně dvacetiletou životnost, nevadí jim déšť, sníh, kroupy ani silný mráz či vysoké teploty. Výrobou solárních článků se u nás zabývá například firma Solartec z Rožnova pod Radhoštěm.
Nesporná návratnost
Důležitá je správná instalace článků. Nejvyššího výkonu dosáhneme při orientaci na jih s odchylkou 8° až 15° na západ. Maximum výkonu nastává kolem 13. hodiny SEČ (14 hodin LSEČ). Optimální sklon článků pro celoroční provoz je 45o, pro zimní období se doporučuje 60 – 65°. Vyrábí se speciální zařízení pro automatické natáčení a naklápění panelů, ovšem v porovnání s případným zvýšením výkonu je příliš nákladné. Výhodnější je pak investice do dalších panelů. Pro pořízení fotovoltaické jednotky se jmenovitým výkonem 2 kW (roční výroba elektřiny cca 2 MWh), je nezbytná plocha panelů necelých 20 m2. Cena jednoho panelu (53 W) se pohybuje kolem 10,5 tisíce korun + další zařízení (měnič, konstrukce, kabeláž). Celková investice je tedy asi 500–600 tisíc korun. Fotovoltaika je investicí s poměrně dlouhou návratností. V lokalitách s rozvětvenou distribuční elektrickou sítí se tento způsob výroby elektřiny dokonce může jevit jako ekonomicky málo efektivní. Jiná je ovšem situace na odlehlých místech (horské chaty, chalupy a další objekty, samoty, jachty), kde není elektřina k dispozici a vybudování přípojek je finančně náročné nebo není z technických důvodů dokonce vůbec možné. Tam už je fotovoltaická výroba elektřiny zajímavější (buď jako samostatný zdroj s akumulátory, nebo jako kombinovaný – bivalentní – zdroj s dieselagregátem). Experimentuje se dokonce s pronájmem panelů a solárních systémů (společnost Silektro Praha).
