Jak Fungují Solární Farmy? Přehled, přínosy, dopady na životní prostředí

solární farmy se stávají známými místy v krajině, protože stále více zákazníků elektřiny získává svou energii ze slunce, aniž by cokoli instalovalo na střechy.

na rozdíl od střešních solárních systémů se solární farma obvykle nachází mimo lokalitu, nikoli na vlastním pozemku solárního zákazníka. Také známý jako solární parky nebo solární zahrady, solární farmy jsou obvykle pozemní a slouží více zákazníkům-od méně než deseti do stovek tisíc.

jen malý výkyv na radaru před deseti lety, solární farmy velké i malé vzkvétají. V červenci 2018 bylo v databázi solárních farem vedených Národní laboratoří pro obnovitelnou energii (NREL) zaregistrováno 544 projektů. O dva a půl roku později, v prosinci 2020, zahrnoval seznam NREL 1 592 solárních farem. Solární farmy rostly co do počtu a velikosti kvůli pokračujícímu poklesu nákladů na solární energii, přičemž ceny mezi lety 2010 a 2020 klesly o 89%. Pokles nákladů je jedním z důvodů, proč bylo do mixu elektřiny ve Spojených státech přidáno více nových solárních zdrojů než jakýkoli jiný zdroj po dobu dvou let.

Utility-Scale Solar vs. Společenství solární farmy

zatímco utility-scale solární farmy mají tendenci být mnohem větší než Společenství solární farmy, hlavní rozdíl je jeden z účasti zákazníků.

v solární farmě společenství více zákazníků buď společně vlastní nebo se přihlásí k odběru místního solárního projektu a obdrží kredit na své účty za energii, kterou jejich podíl na solárním projektu produkuje. Naproti tomu projekty v měřítku veřejných služeb mohou být vyvíjeny samotnou elektrickou společností nebo soukromými energetickými společnostmi, které prodávají elektřinu, kterou vyrábějí, přímo inženýrským sítím, bez jakékoli účasti zákazníků.

solární projekty Společenství se obecně pohybují ve velikosti od 2 do 2 000 kilowattů (kW) nebo více. Některé státy omezují velikost solárních projektů Společenství, a to buď přímo z hlediska kilowattů, které mohou generovat, nebo omezením počtu lidí, kteří se mohou připojit k projektu. Národní laboratoř Lawrence Berkeley považuje projekty v měřítku užitku za jakýkoli pozemní solární projekt rovný nebo větší než 5 megawattů (MW). K prosinci 2020 bylo ve Spojených státech 129 solárních farem, které byly podle NREL 5 MW nebo větší.

největší solární farmy na světě

Letecký pohled na solární farmu ve tvaru pandy v čínském Datongu.

Čínská solární farma ve tvaru pandy není největší. Prostě nejroztomilejší.

Xiaolu Chu / Getty Images

rekord pro největší solární farmy (nebo „parky“, jak jsou známy jinde ve světě) se stále překonává. Vrchol 10 seznam nemá farmy starší než deset let. Naproti tomu seznam 10 největších aktivních elektráren na světě zahrnuje přehradu Grand Coulee postavenou v roce 1949. Největší závod na fosilní paliva ve Spojených arabských emirátech pochází z roku 1976.

  1. Bhadla Solar Park píská jako největší solární farma na světě, na 2 245 MW. (Pro srovnání, stát New York nechal do července 2021 nainstalovat 3 GW solární energie, což stačí k napájení 500 000 domácností.) Projekt Bhadla je zasazen do odlehlé, vyprahlé oblasti v Západní Indii, kde teploty pravidelně dosahují více než 100 stupňů F. byl postaven ve čtyřech fázích počínaje rokem 2015 a byl dokončen v roce 2019. Zatímco Indie stále vyrábí 70% své energie z uhlí, solární Park Bhadla je součástí cíle země nainstalovat 175 gigawattů (GW) obnovitelné energie do roku 2022. (Jeden gigawatt je 1 000 MW, neboli miliarda wattů.)
  2. těsně za solárním parkem Bhadla je 2 200 MW Huanghe Hydropower Hainan Solar Park, který byl otevřen v roce 2020 v provincii Qinghai v Číně. Představuje ambice své země odklonit se od Velké závislosti na uhlí. Stejně jako Indie, Čína stále silně spoléhá na uhlí, přičemž 68% její elektřiny je vyrobeno z uhlí. Čína instalovala v roce 2020 48, 2 GW solární energie, což je více než dvojnásobek ve Spojených státech na druhém místě a třetina celkových instalací na světě za rok.
  3. projekt solární energie Shakti Sthala v Karnatace v Indii se skládá z 2 050 MW solární kapacity—jediného dalšího solárního parku nad 2 GW. Byl dokončen v roce 2019 a pokrývá 13 000 akrů půdy. Pronájem půdy od 2300 místních zemědělců místo toho, aby ji přímo vlastnil, solární farma bude produkovat čistou energii současně s tím, že zvýší příjmy venkova a pomůže udržet zemědělce na jejich půdě.
  4. 1,650 MW Benban Solar Park v Egyptě je největší solární farma mimo Asii. Zahájeno v roce 2014 a umístěno s pomocí NASA, zahrnuje více než 7.2 miliony jednotlivých solárních panelů a byla dokončena v listopadu 2019. Stejně jako ostatní pouštní solární farmy, včetně těch na americkém jihozápadě, umístění solárních farem je často kompromisem mezi zvýšeným slunečním zářením v pouštích a sníženou účinností solárních panelů při vysokém teple.

dopady solárních farem na životní prostředí

vzhledem k tomu, že více solárních farem tečkuje krajinu, vzrostl odpor proti nim, některé s oprávněnými obavami o životní prostředí, jiné založené na dezinformacích o jejich dopadu na životní prostředí.

vyvážení čisté energie s biodiverzitou

ovce se pasou kolem a pod solární farmou.

solární farmy a tradiční zemědělství mohou koexistovat.

Karl-Friedrich Hoh / Getty Images

ztráta biologické rozmanitosti je vedle klimatické nouze další hlavní krizí. Neměli bychom obětovat řešení jednoho na úkor druhého.

podle NREL by instalace dostatečného množství sluneční energie pro splnění cílů Pařížské dohody o klimatu vyžadovala “ maximální plochu půdy odpovídající 0.5% souvislého povrchu USA.“Ne všechny pozemky jsou však vytvořeny rovnocenné, takže upřednostnění využívání brownfieldů, bývalých skládek,narušených oblastí, kontaminovaných pozemků, oblastí určených pro průmyslové využití a dalších necitlivých zón sníží riziko pro biologickou rozmanitost. Stejně tak by neměla být ohrožena potravinová bezpečnost národa obětováním produktivní zemědělské půdy.

mnoho států má pro solární instalátory“ nejlepší umístění“, které mají následovat, stejně jako americké ministerstvo energetiky, aby se minimalizovaly dopady solárních farem na životní prostředí. Šest států v USA mají také právní předpisy podporující solární farmy „šetrné k opylovačům“ na ochranu místní biologické rozmanitosti.

správně plánované a umístěné solární farmy mohou chránit a zlepšovat krajinu současně s ochranou produktivní zemědělské půdy. Jak je vidět u solárního projektu Shakti Sthala, pronájem půdy pro solární projekty na zemědělském pozemku, který není vhodný pro zemědělství, může zvýšit příjem zemědělců natolik, aby jim umožnil pokračovat v obhospodařování své půdy, než aby ji prodal vývojářům. Integrace solárních panelů do zemědělských operací (známých jako agrivoltaics) může poskytnout stín pro hospodářská zvířata, chránit plodiny před silnými srážkami, snížit ztráty vody a zvýšit zemědělské výnosy a zároveň produkovat dostatek elektřiny na podporu farmy.

environmentální přínosy „Prosumeru“

i když jsou méně kvantifikovatelné, je důležité nepodceňovat výhody zapojení zúčastněných stran do solárních projektů.

tradiční vztah mezi elektrickými službami a jejich zákazníky je obecně jednosměrný: nástroje generují a dodávají elektřinu, zatímco jediným zapojením zákazníků s jejich nástroji je počáteční připojení a měsíční platba. Pokud ovšem samozřejmě nedojde k výpadku proudu. Tento jednosměrný vztah se v užitkovém měřítku nemění. A zapojení spotřebitelů se nezměnilo; jediný rozdíl je v tom, že zdroj energie je čistší.

ve střešních i komunitních solárních zařízeních jsou však zákazníci „prosumery“ —výrobci i spotřebitelé své elektřiny-a jejich vztah k jejich spotřebě elektřiny se mění. Platit své účty za energie s výkonem jejich solární panely produkují znamená, že si více uvědomují, kolik energie používají, a proto je pravděpodobnější, že ji sníží.

průzkum solárních zákazníků v Kalifornii zjistil, že 87% z nich se zapojilo do jiných akcí energetické účinnosti, jako je instalace účinného osvětlení a spotřebičů. I mezi ekologickými vlastníky elektrických vozidel používali ti, kteří nemají solární energii, o 58% více elektřiny než typická domácnost. I když existují určité důkazy o tom, že zákazníci elektřiny zvyšují svou spotřebu energie při přijímání solární energie, jedná se o malý zlomek (18% až 20%, v některých studiích) zvýšené energie, kterou produkují.

čistým efektem zůstává, že do sítě se přidává čistší elektřina a uhlíková stopa zákazníka je nižší i při větší spotřebě elektřiny. Čím více je výroba elektřiny v rukou spotřebitelů, tím je pravděpodobnější, že sníží emise skleníkových plynů.

solární farmy budou i nadále růst

předpokládá se, že solární farmy budou i nadále překonávat rekordy pro nová zařízení nejméně v příštích třech letech, podle průmyslových analytiků Wood Mackenzie. K minimalizaci dopadu tohoto růstu na životní prostředí jsou zapotřebí řádné předpisy a dohled, aby bylo možné vyvážit přínosy v boji proti změně klimatu s potřebou chránit biologickou rozmanitost země. Bez obou nebude udržitelnost dosažena.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.