1883: rok, kdy byla namontována první střešní solární elektrárna

1883: rok, kdy byla namontována první střešní solární elektrárna

11. června 2017

Konec předminulého století máme spojený především s prvními parními stroji a průmyslovou revolucí poháněnou uhlím. Ve stínu sazí zůstávají první krůčky solární energetiky.

Mezi průkopníky využití energie Slunce pro výrobu elektřiny patří Charles Fritts. Tento americký vynálezce například v roce 1880 podal patent na technologii k záznamu zvuku na papír citlivý na světlo a později převedením záznamu zpět na zvuk pomocí selenu. Do historie techniky se však zapsal v roce 1883, kdy sestavil vůbec první solární „elektrárnu“ na střeše budovy.

Jeho zařízení umístěné na domě v New Yorku jen vzdáleně připomíná dnešní fotovoltaické moduly využívající křemíkové články. Frittsovy panely pracovaly s mědí pokrytou selenem a tenkou vrstvou zlata. I přesto, že účinnost panelů nepřesahovala jedno procento, prezentoval Fritts svůj vynález jako řešení, které může konkurovat elektrárnám na uhlí.

Paradoxně ani samotný vynálezce Fritts pravděpodobně moc netušil, na jakém principu jeho „solární elektrárna“ fungovala. Fyzici sice znali fotoelektrický jev již od roku 1839, kdy Alexandr Edmond Becquerel objevil závislost mezi změnou velikosti proudu mezi kovovými elektrodami ponořenými v roztoku (kapalině) a intenzitou osvětlení, ale fyzikální princip fotoelektrického jevu teoreticky popsal až Albert Einstein v roce 1905.

Právě Einstein přišel na to, že energie uvolněného elektronu závisí pouze na frekvenci záření (energii fotonů) a počet elektronů na intenzitě záření (počtu fotonů). Za tuto práci pak získal Einstein v roce 1921 Nobelovu cenu za fyziku.

Dlouhá cesta solární energetiky

Za 134 let od chvíle, kdy Charles Fritts sestavil první „solární panel“ uběhla solární energetika dlouhou cestu. Klíčovým milníkem bylo využití křemíku, se kterým jako první začali pracovat vědci v Bellových laboratořích. V roce 1954 představili světu první křemíkový článek. Ten pracoval s účinností šesti procent, ale stále šlo o astronomicky drahou technologii.

Fotovoltaické články nicméně ještě desítky let sloužily především jako vysoce špičkové technologie pro kosmický průmysl nebo jako zdroj elektřiny v místech, kam se nevyplatilo vést elektrárenskou síť. Moderní rozmach solární energetiky tak přichází až s 21. stoletím a hledáním technologií, které mohou nahradit spalování fosilních paliv.

Panely jsou účinnější a dostupnější

Dynamický rozvoj a zvyšování výrobních kapacit srazily cenu solárních panelů o desítky procent. Rostla také účinnost solárních panelů, v současné době lze na trhu pořídit i panely pracující s účinností okolo 20 procent. Fotovoltaické elektrárny tak mohou v řadě zemí konkurovat uhelným i jaderným elektrárnám.

Naplnila se tak slova New York Times, které již v roce 1954 po představení prvního křemíkového článku, psaly o této nové technologii, jako o řešení, které „může znamenat začátek nové éry, což nakonec povede k realizaci jednoho z největších snů lidstva – využívání téměř neomezené energie Slunce pro potřeby lidstva.“

Charles Fritss představil světu svůj objev čistého zdroje elektřiny rok poté, co Thomas Edison otevřel první parní elektrárnu. I přesto, že svému vynálezu důvěřoval, bylo by pro něj možná překvapením, že je na světě díky pokroku celkově instalováno více než 300 gigawattů solárních elektráren. Jen ve státě New York je na umístěno přes 150 tisíc střešních fotovoltaik.

Český solární výkon lehce překračuje dva gigawatty a můžeme jej brát jako kapku v solárním moři. I přesto také více než 25 tisíc domácích solárních elektráren přispívá k vyšší míře energetické soběstačnosti rodin a pomáhá zlepšovat kvalitu ovzduší v místech, kde žijeme.

Zdroj: vlastní