Okna plná energie

23.7.2018

FOTOVOLTAIKA - Okna, která vyrábějí elektřinu? Už ne „sen“, ale byznys. Byť zatím malý.

Zoom gallery

Zpráva o tom, že společnost Heineken otevřela v Mexiku nový pivovar, by si ani při silném vztahu Čechů k chmelovému nápoji za běžných okolností nezasloužila místo v časopise o energetice. Kdyby ovšem na onom závodu nebylo více, než se zdá. A tím jsou v tomto případě okna.

Fasáda pivovaru ve státě Chihuahuave je pokryta „solárními okny“, přesněji řečeno průhlednými fotovoltaickými panely. Jejich výrobcem je společnost Onyx Solar a jde o jeden z prvních příkladů nového trendu, který by se mohl stát poměrně běžnou součástí stavebních zvyklostí, minimálně v zemích s vhodným klimatem. Případně v zemích, jako je Česká republika, kde legislativa jednoznačně upřednostňuje stavbu nízkoenergetických, či dokonce aktivních budov.

Tyto okna mají (přesněji řečeno mohou mít, pokud si to zákazník přeje) stejně dobré izolační vlastnosti jako protisluneční skla s pokovenou vrstvou (tzv. low-E). Navíc obsahují tenké křemíkové amorfní články, laserem opracované tak, aby byly co nejmenší a nejtenčí, a okno tedy propouštělo co nejvíce světla.

Takové řešení nikdy nemůže být dokonalé, a podobné fotovoltaické okno vždy bude pohlcovat část dopadajícího viditelného světla, a ne například pouze UV část slunečního spektra. Což samozřejmě použití do jisté míry limituje. Navíc ztmavovací efekt je poměrně výrazný, produkty Onyxu se pohybují od matných skel po taková, která propouštějí pouze zhruba 30 procent dopadajícího slunečního záření. To je vhodné do skutečně slunečných oblastí, ale třeba v našich zeměpisných šířkách by to pro řadu použití bylo příliš.

Výkon takového systému také není nijak závratný. Podle kalkulátoru na stránkách výrobce by očekávaná roční výroba z jednoho čtverečního metru kolmé fasády směřující na jih měla činit něco přes 30 kWh elektřiny. To je zhruba čtvrtina až pětina hodnoty, kterou bychom měli očekávat u stejné plochy běžných panelů. Je to důsledek nejen o něco nižší účinnosti samotných průhledných tenkovrstvých panelů, ale také nevhodné orientace většiny fasád. Pokud by střecha měla sklon 45°, výroba by byla téměř dvojnásobná.

Podle výrobců má metr čtvereční ´solárního okna´ vyrobit ročně 30 kWh 

Na druhou stranu, fasáda je prostor zdarma, a pokud bude tato technologie zajímavá ekonomicky, nízká účinnost nemusí být překážkou. Navíc především v kancelářských budovách dává takový doplněk jasný smysl: v době, kdy svítí slunce, bývá jejich chlazení nezbytné, a elektřina „zdarma“ se tak rozhodně může hodit.

V tomto ohledu ovšem příliš jasno nemáme. Onyx Solar uvádí, že její produkt je v některých případech jen o deset procent dražší než skla s pokovenou vrstvou, ale z jeho materiálu není přesně jasné, jak srovnávání probíhalo, a jaký produkt byl pro srovnání použit. O ekonomické stránce tedy je těžké hovořit – byť samozřejmě výrobcem udávané hodnoty v jeho kalkulátoru vycházejí nepříliš překvapivě poměrně dobře a slibují finanční návratnost řádově během několika let podle místních podmínek.

Zoom gallery

Přichází konkurence

Více ukáží až konkrétní zkušenosti, kterých by mohlo v příštích několika letech začít poměrně rychle přibývat. Na trh se chystají i další subjekty. První v závěsu za Onyx Solar by mohla být americká společnost SolarWindow Technologies, která v srpnu loňského roku podepsala licenční smlouvu na svou technologii výrobci oken Triview Glass Industries.

SolarWindow články na okna nanáší v několika „nátěrech“, v polymerových vrstvách. Jde o tzv. organické fotovoltaické články, které mají obecně nižší účinnost než křemíkové (rekord je necelých 12 procent). Ovšem jejich výroba je teoreticky poměrně jednoduchá (v tomto případě nástřikem několika vrstev na sklo), a mají i další pro okna zajímavou vlastnost: mají úzké absorpční pásy, a tak lze připravit články absorbující v podstatě jen vyhrazené části spektra (například infračervené), aniž by došlo ke ztrátě průhlednosti ve viditelném spektru.

SolarWindow tvrdí, že mohou na trh dodávat okna, která propouštějí zhruba 85 procent viditelného světla a budou mít přibližně srovnatelnou účinnost jako tenké křemíkové články. Otázkou zůstává trvanlivost této technologie. Organické články totiž obecně příliš dlouho nevydrží, a pokud by se po několika letech měly měnit či obnovovat, jen těžko si dokážeme představit, že by se mohly vyplácet.

Do závodu by v dalších letech mohly promluvit i další technologie, například obecně slibné perovskitové články, které se pro průhlednou fotovoltaiku teoreticky velmi dobře hodí. Ale jejich hlavní proponent, firma Oxford Photovoltaics, se údajně na okna nechystá a chce se soustředit na vývoj kombinovaných (tzv. tandemových) článků perovskit-křemík. (Ty nabízejí vyšší účinnost než běžné články a jsou určeny pro zavedený trh, takže jde o zřejmě rozumně konzervativní rozhodnutí.) Ovšem vzhledem k tomu, že na světě se každým rokem objeví několik miliard metrů čtverečních nových fasád, bychom se nedivili, kdyby v Oxfordu nakonec změnili názor: prostoru pro nový trh se zdá být více než dost.

(spe) 

Foto: na úvodní fotografii vidíte články firmy Onyx Solar v mozaice ve španělské Salamance, maximální výkon sestavy činí zhruba 4,1 kilowattu. Dole střešní okno v jedné z budov univerzity ve španělském Valladolidu, celková roční výroba by zde měla být zhruba 55 tisíc kilowatthodin. 

 

 

Svět plný energie > Zajímavosti > Okna plná energie

Aktuality
7.11.2019 Lomonosov na místě

AKTUALITY - První ruská plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov dorazila na svou trvalou základnu blízko izolovaného ruského města Pevek na Čukotce, a stala se tak nejseverněji položenou jadernou elektrárnou. Rosatom má za cíl uvést elektrárnu do provozu do konce letošního roku. Společnost chce své malé plovoucí elektrárny s reaktory odvozenými od pohonných jednotek jaderných ledoborců nabízet do odlehlých oblastí, zatím ale žádné zahraniční zákazníky nemá. Mohou fungovat bez přestávky a potřeby doplnit palivo tři až pět let, elektrický výkon reaktorů je 70 MW.  celý článek

15.10.2019 Stát elektromobilů ve tmě

AKTUALITY - Zhruba milion domácností, firem, veřejných institucí a dalších odběratelů v americkém státě Kalifornie se v týdnu od 7. října ocitlo bez dodávky elektřiny. Tamní energetická společnost Pacific Gas and Electric Company (PG&E) je v několika postupných vlnách odstavovala kvůli snížení rizika vzniku lesních požárů.  celý článek

16.7.2019 Emisních povolenek znovu ubude

AKTUALITY - Přebytek emisních povolenek na trhu je podle dat Evropské komise pro 2019 stejný jako v loňském roce. celý článek

13.5.2019 Uranová kostka z válečného Německa

AKTUALITY - Fyziky z univerzity v Marylandu překvapila nečekaná anonymní zásilka, ze které se vyklubala palivová kostka z nacistického jaderného reaktoru. celý článek

15.4.2019 OZE dodaly v Německu 65% elektřiny

AKTUALITY - První týden v březnu Německo zažilo energetickou premiéru: obnovitelné zdroje energie (OZE) vyrobily rekordních 65 % veškeré elektřiny. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává Business Media CZ a BARIDA Agency

Redakce:
Josef Janků, Jan Gregor a další ...

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt:

Aktuality
7.11.2019 Lomonosov na místě

AKTUALITY - První ruská plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov dorazila na svou trvalou základnu blízko izolovaného ruského města Pevek na Čukotce, a stala se tak nejseverněji položenou jadernou elektrárnou. Rosatom má za cíl uvést elektrárnu do provozu do konce letošního roku. Společnost chce své malé plovoucí elektrárny s reaktory odvozenými od pohonných jednotek jaderných ledoborců nabízet do odlehlých oblastí, zatím ale žádné zahraniční zákazníky nemá. Mohou fungovat bez přestávky a potřeby doplnit palivo tři až pět let, elektrický výkon reaktorů je 70 MW.  celý článek

15.10.2019 Stát elektromobilů ve tmě

AKTUALITY - Zhruba milion domácností, firem, veřejných institucí a dalších odběratelů v americkém státě Kalifornie se v týdnu od 7. října ocitlo bez dodávky elektřiny. Tamní energetická společnost Pacific Gas and Electric Company (PG&E) je v několika postupných vlnách odstavovala kvůli snížení rizika vzniku lesních požárů.  celý článek

16.7.2019 Emisních povolenek znovu ubude

AKTUALITY - Přebytek emisních povolenek na trhu je podle dat Evropské komise pro 2019 stejný jako v loňském roce. celý článek

13.5.2019 Uranová kostka z válečného Německa

AKTUALITY - Fyziky z univerzity v Marylandu překvapila nečekaná anonymní zásilka, ze které se vyklubala palivová kostka z nacistického jaderného reaktoru. celý článek

15.4.2019 OZE dodaly v Německu 65% elektřiny

AKTUALITY - První týden v březnu Německo zažilo energetickou premiéru: obnovitelné zdroje energie (OZE) vyrobily rekordních 65 % veškeré elektřiny. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává Business Media CZ a BARIDA Agency

Redakce:
Josef Janků, Jan Gregor a další ...

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt: