Slunce je prakticky nevyčerpatelným zdrojem energie. Je rozhodně dobrý nápad takový zdroj využívat co nejvíc. Zároveň je ale zjevné, že solární energetika přináší určité problémy, doposud nevídané. A nejde jen o to, že solární energie je dostupná jen někdy a někde. Jak se zdá, když používáme k záchraně klimatu zdroj, který je těsně spojený s klimatem, říkáme si tím o problémy.
A problémy právě dorazily. Zhengyao Lu, který působí na švédské Lunds universitet, a Jingchao Long z čínské Guangdong Ocean University připomínají, že i když solární panely vypadají poměrně nevinně, svým provozem ovlivňují klima. A protože je solární energetika životně závislá na klimatu, platí, že solární energetika vlastně ovlivňuje solární energetiku.
Čím větší solární farma je, tím víc se tento efekt projevuje. Lu s Longem se zaměřili na to, jestli provoz masivních solárních farem v jedné části světa ovlivňuje klima v jiné části světa. Badatelé použili klimatický model a simulovali, jak by gigantické solární farmy, pokrývající 20 procent Sahary, ovlivnily solární energetiku jinde.
Stručně řečeno jde o to, že solární panely typicky absorbují mnohem více tepla než okolí, třeba než pouštní písek. Když jich bude velké množství, celá oblast se ohřeje. Podle Lua a Longa simulace říkají, že to povede ke změnám uspořádání globálního klimatu. V důsledku toho se srážky posunou směrem od tropů a Sahara se po dlouhých tisících let opět zazelená.
Rovněž se podle nich změní oblačnost, což přímo ovlivní solární energetiku v různých částech světa. Střední východ, jižní Evropa, Indie, východní Čína, Austrálie a jihozápad USA se více zatáhnou a produkce solární energie tam poklesne. Naopak Střední a Jižní Amerika, Karibik, centrální a východní USA, Skandinávie a jižní Afrika by si měli užívat více slunečního svitu a tím pádem více solární energie.
Nezůstalo jen u Sahary. Lu a Long také simulovali mamutí solární farmy v centrální Asii, Austrálii, na jihozápadě USA a severozápadní Číně. Vedlo to k podobným důsledkům, kdy se oproti dnešnímu stavu měnilo klima v jiných částech světa a výhledy solární energetiky se tam zlepšovaly anebo zhoršovaly.
Jsou to všechno jen hypotetické scénáře. Je samozřejmě možné, že by reakce globálního klimatického systému byly velmi komplexní a výsledky by se lišily od uvedených simulací. Změny by také nemusely být příliš velké. Anebo mohly. Každopádně se ale ukazuje, že solární energetika může přinést opravdu nečekanou šlamastyku s geopolitickou příchutí. Gigantické solární farmy by někomu patřily. Stejně tak i solární farmy v těch částech světa, kde by následně došlo k poklesu slunečního svitu. To je recept na naštvání vlivných státních i nestátních aktérů. Čekají nás zajímavé časy.
Literatura
K Napoleonově definitivní porážce u Waterloo přispěla erupce sopky
Autor: Stanislav Mihulka (24.08.2018)
Vyslovují se vědci k problému s vývojem klimatu dostatečně?
Autor: Vladimír Wagner (19.05.2019)
Degradace hnutí za klima v Česku je nejspíše úplná
Autor: Vladimír Wagner (19.11.2019)
Proč vyhynuli amoniti?
Autor: Vladimír Socha (14.10.2022)
Krustovoltaika zařídí obnovu půdy v pustinách
Autor: Stanislav Mihulka (26.04.2023)
Už prý známe špouštěč velké klimatické změny před 8000 lety
Autor: Josef Pazdera (15.09.2023)
Diskuze:
Teplota panelu
Jirka Novotný,2024-01-15 18:15:36
Nejsem si jistý, jestli je správná následující úvaha:
Nezatížený solární panel se na slunci ohřeje na nějakou teplotu, která se ustálí, když energie ze slunce kterou panel absorbuje se vyzáří nebo převede do vzduchu. Když panel zatížím, tak část energie přeměním na teplo jinde, ve spotřebiči. Tudíž zatížený panel by měl být chladnější než nezatížený. Je to možné?
Jestli ano, tak se v modelech musí počítat s tím, že část sluneční energie dopadající na solární panely se mění na teplo v místě spotřeby, které může být někde úplně jinde.
Účinnost
Petr Nováček,2024-01-15 14:46:58
Panel má účinnost asi 22% - existují ale už s účinností 24%, s hliníkovým rámečkem se tak na teplo promění 75% dopadajícího slunečního záření. Pouštní písek má albedo 0,4, takže na teplo se promění 60% slunečního záření. Takže stačí k panelu přidat 16,7% nějaké bílé plochy s albedem 0,9 a je po problému.
Nicméně zajímavé by bylo, kdyby například v Saúdské arábii udělali plochu několik km na několik km z nějakého odrazivého materiálu s vysokým albedem. Důsledkem by byl lokální pokles teploty, což by mohlo mít za následek změnu tlakových výší/níží tzn. změnu strážek, povodně, apod...
Milan Šimkovič,2024-01-15 09:28:08
20% Sahary je asi 2 milióny km2, ktoré dokážu vyprodukovať cca. 200 000 TWh elektriny za rok. Celoročná spotreba elektriny na celom svete je cca. 25 000 TWh. Načo by sme pokrývali 20% Sahary FV panelmi, keď pre celú Zem by stačilo pokryť 2% Sahary? A to nehovoríme o iných spôsoboch výroby a o nezmyselnosti prenosu na iné kontinenty.
Re:
David Oplatek,2024-01-15 09:33:39
Jenže DIVERZIFIKACE zdrojů není jen o způsobu výroby, ale i o jejím geografickém rozmístění. To ví každý investor s IQ o něco vyšším než houpající se kůň. Tím spíš nabývá na významu, pokud jde o tak kritickou věc, jako je elektrická energie.
Leč...
Re:
Florian Stanislav,2024-01-15 18:13:19
"Badatelé použili klimatický model a simulovali, jak by gigantické solární farmy, pokrývající 20 procent Sahary, ovlivnily solární energetiku jinde."
Komentář : Na Sahaře je písek a mechanické poškození FV panelů.
Převést vyrobenou elektřinu do míst užití a ve správný čas je gigantický úkol včetně mocného zásahu do krajiny a spotřeby energie a materiálu pro distribuci elektřiny.
Teplo odebrané Sahaře se převede pro obydlených oblastí a tam se přemění k konečné fázi hlavně na teplo. Místní výroba elektřiny stále z části z fosilních zdrojů místně taky teplo vyrábí a navíc CO2, který mění klima všude.
V průměru může 1 metr čtvereční solárního panelu vyrobit přibližně 100–200 kWh elektřiny za rok, v závislosti na faktorech, jako je umístění, úhel panelů a místní povětrnostní podmínky. na Sahaře je horko a prach, což účinnost sníží. Slunce svítí ale hodně bez mraků, vezmu pro jistotu nižší 100 kWh/rok. I tak počítají 20% Sahary , a to je moc.
Spotřeba elektřiny svět za rok 2023 je 25 000 TWh, to odpovídá energii asi 5,6 J/m2 pokud jsem se rychlosti nesekl.
Čili je třeba 25E+15 / 10E+4 = 250 000 000 000 m2 = 0,25 milionu km2 = 2,7 % Sahary.
Plocha Sahary je 9, 2 milionu km².
Změna albeda Země : na Zemi dopadá 342 W/m2 ( 1/4 solární konstanty), 102 W/m2 se odrazí od oblak, povrch Země vyzařuje asi 373 W/m2 ( to souvisí se skleníkovým jevem).
Takže bych se změnou albeda a oblačnosti a s 20% Sahary moc nepočítal
Mintaka Earthian,2024-01-15 05:33:29
Divím se, že se někdo diví.
Jestli počítám dobře, tak Slunce dodá každou sekudnu energii cca 30000 x 65TJ
(ročně 6E+016 GJ / (60*60*24*365) / 65 000)
(65 TJ zvoleno jako ekvivalent energie Hirošimské atomovky)
To co rozhoduje o tom, co se s touto energií stane je především odraz fotonů zpět do vesmíru, tedy albedo. Pak vyzáření tepla, do vesmíru.
Fotovoltaické (i solární) panely mají albedo velmi malé, z principu své činnosti. Navíc přemění jen menší část dopadajícího světla na elektřinu, takže lokálně teplotu zvyšují. Ona tedy i ta polapená energie většinou skončí jako tepelná, pokud s ní zrovna někdo nesvítí na oblohu.
Studie ovšem nepočítá s tím, že v době, kdy budeme realizovat pokrytí 20% Sahary fotovoltaikou, tak doufám, bude účinnost panelů výrazně vyšší než dnes, tedy vliv oteplení bude menší.
Uklidnit (případně vystrašit) nás může porovnání s jinými faktory, které zvyšují albedo. Takové miliony km2 zašpiněného sněhu popílkem v Arktidě by mohly vyprávět. Další miliony km2 roztáté Sibiře také. Paradoxně zvyšovat albedo by mohly oceánské odpadkové skvrny.
Co už vliv na klima v současnosti má jsou megalopole s černými asfaltovými silnicemi. Bílá barva by jim slušela víc (byť by to mělo zase jiná negativa), a stín vzrostlých stromů by jim slušel ještě víc.
Je to pěkně komplexní problematika a zaslouží si další bádání a modelování.
Tepelne ostrovy po n-te?
Jirka Naxera,2024-01-14 23:46:37
Tak tohle je zajimave (i kdyz, dalo se to ocekavat).
Muze nam to rict neco o dalsich, podobnych jevech? Jako treba ze tepelne ostrovy (resp. jejich dusledky) take nejsou tak lokalizovane, jak jsme se domnivali?
Re: Tepelne ostrovy po n-te?
D@1imi1 Hrušk@,2024-01-15 00:22:44
Ac si o masivním nasazení občasných zdrojů myslím svoje, tady jsem spíš přirozeně skeptický k té studii. Ono vytvořit simulaci, kterou z principu nepůjde experimentálně ověřit, znamená nulové riziko poškození reputace, ale zároveň nulovou jistotu, že by ta simulace odpovídala realitě.
A i kdyby simulace byla fundamentálně špatně navržená, je pořád nezanedbatelná šance trefit správný výsledek čistě náhodou. Asi jako když Vám teď slíbím, že 26.2. budou teploty kolem nuly, polojasno a vítr kolem 15km/h :-)
Re: Re: Tepelne ostrovy po n-te?
Jirka Naxera,2024-01-15 03:46:56
Tak jasne, ze simulace je dost omezena, a bude velmi daleko od skutecnosti, zase na stranu druhou, pokud uz ve zjednodusenem modelu (ve kterem spousta zpetnych vazeb i celych procesu logicky chybi, nebo je nejak zprumerovana) vede k nelokalnim korelacim, tak, zkusim to projednou naformulovat snad dobre, je racionalni pocitat s moznosti, ze pokud slozitost modelu naroste, mohly by narust i ony nelokalni korelace.
Re: Re: Tepelne ostrovy po n-te?
Tomáš Hluska,2024-01-15 04:38:56
Počet nul, se kterými počítáte, napovídá, že o dané práci víte kulové. Ta simulace vyšla v impaktovaném časopise, který patří do portfolia Nature a sám má IF 8 a prošla peer-review procesem. Rozhodně to není první simulace zabývající se vlivem obnovitelných zdrojů energie na klima. Nejstarší, co se mi podařilo najít je z roku 2018, se kterou souhlasilo (nikoli citovalo!) minimálně 5 dalších studií.
https://scite.ai/reports/climate-model-shows-large-scale-wind-G3laNLb
Kdyby byly ty simulace tak špatné, už by si toho nejspíš někdo všiml, nemyslíte?
Re: Re: Re: Tepelne ostrovy po n-te?
D@1imi1 Hrušk@,2024-01-15 07:41:32
Neříkám, že o té simulaci vím detaily a právě proto mi příjde přirozené zachovat si zdrženlivost v hodnocení jejích závěrů, natož abych je třeba používal v argumentaci proti obřím solárním farmám (tedy že ty farmy budou mít vliv na klima je celkem jisté, ale začít ten vliv konkretizovat už znamená tenký led nejistoty).
A že několik simulací vyšlo podobně znamená spíše to, že byly podobně navržené. Testovala se spolehlivost předpovědí některé z těch simulací experimentem na reálném klimatu? :-) Jestli ne, tak jak by si někdo všimnul, kdyby vycházely všechny chybně?
Re: Re: Re: Re: Tepelne ostrovy po n-te?
Tomáš Hluska,2024-01-17 03:34:40
Zrovna včera jsem poslouchal jeden podcast , kde zmínili takové rčení. Už si ho nepamatuju přesně, tak parafráze: nikdo nevěří počítačovým simulacím, přestože jsou často přesné; všichni věří experimentům, přestože jsou často chybné.
Re: Re: Re: Re: Re: Tepelne ostrovy po n-te?
D@1imi1 Hrušk@,2024-01-18 23:56:57
Tak namátkově:
- modely předpovědi počasí sedí relativně přesně pouze na pár dní dopředu. Předpovědi na týden dopředu už nesedí zhruba v polovině případů. A to jsou přitom tisíce možností ty modely znova a znova kalibrovat, aby byly přesnější
- kosmologické modely se neshodují s pozorováními a tak se do těch modelů vymýšlejí pořád nové a nové parametry, aby se ten model tvářil, že předpovídá pozorovanou skutečnost
- při vývoji vodíkových pum v padesátých letech bylo několik prvních explozí zhruba třikrát silnějších než kolik vycházela kalkulace, protože byla založena na chybném modelu.
Ten parafrázovaný citát z podcastu se Vám jistě líbí, ale to je tak vše. Nemá zakotvení v realitě. Kdyby šlo se spoléhat na modely neověřené experimentem, mohly by se v technické praxi ušetřit miliardy tím, že by se nikdy nemusely vyrábět prototypy, protože vše lze přece vymodelovat, tak se to může rovnou poslat do sériové výroby.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Tepelne ostrovy po n-te?
D@1imi1 Hrušk@,2024-01-19 00:31:49
Jenom doplním, že modely jsou důležité. Díky nim se nemusí experimenty a pozorování dělat naslepo. Ale pokud máte model, který nikdo nikdy neověří, rozhodně se na jeho výsledky spoléhat nedá. Pouze se z něj dozvíte, jak by to MOŽNÁ mohlo být. Což se hodí k výběru oblasti dalšího zkoumání.
Na druhou stranu výsledky experimentů a pozorování by byly lidstvu zbytečné, kdyby je nešlo použít k vytváření pravdě blízkých modelů reality. Takže nemá smysl dávat modely a experimenty do konkurenčního vztahu. Jedno bez druhého je zbytečné.
Re: Re: Re: Tepelne ostrovy po n-te?
Pavel Ondrejovic,2024-01-15 08:41:24
Kampan proti globalnemu oteplovaniu uz ma niekolko desatroci. Za tu dobu sa nakopila nenulova mnozina chybnych predpovedi/modelov.
Existuje niekde statistika, ktoru by sme mohli pouzit, ze "vzhladom na minulost sa pre tento typ casopisu da ocakavat, ze na x% to nebude oznacene do 10 rokov za chybne" ?
Re: Re: Re: Re: Tepelne ostrovy po n-te?
Martin Novák2,2024-01-15 19:54:06
Žádná statistika, jenom se potichu na vánoce 2019 odstranily tabulky: "Tento ledovec už tu v roce 2020 nebude!" a stejně tak aféra s hokejkovým grafem byla zametena pod koberec atd...
Levice se vždy řídila pravidlem "účel světí prostředky" a lhaní je to nejmenší co používají.
Snížení produkce CO2 likvidací funkčních atomových elektráren a jejich nahrazením plynem???
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
