LONDÝN– Solární energie se stala jedním z nejrychleji{0}}rostoucích zdrojů elektřiny na světě. Do poloviny roku 2020 celosvětová instalovaná fotovoltaická kapacita přesáhla zhruba 2 TW, přičemž každý rok přibyly stovky gigawattů. Ale ne všechna solární energie je stvořena stejně. Technologie, které přeměňují sluneční světlo na využitelnou energii, spadají do tří hlavních kategorií: fotovoltaika (FV), solární termika a koncentrační solární energie (CSP). Každá slouží odlišným účelům, funguje v různých měřítcích a přichází s vlastní sadou výhod a omezení.
Fotovoltaika (PV): Dominantní síla
Solární panely jsou dobře-známou formou solární technologie. Přeměňují sluneční světlo přímo na elektřinu pomocí polovodičového materiálu, obvykle křemíku. Když světlo dopadá na materiál, uvolňují se elektrony, což má za následek generování proudu. Střídač mění vyrobený stejnosměrný proud (DC) na střídavý proud (AC) a napětí je připraveno k použití v domácnostech, podnicích a rozvodné síti.
Pro solární energetické systémy existují různé konfigurace. Jedním typem jsou systémy-připojené k síti, které se spoléhají na rozvodnou síť, ale neukládají energii. Tvoří více než 90 % rezidenčních fotovoltaických instalací. Systémy, které využívají fotovoltaickou technologii a baterie pro vlastní-použití, se stávají populární díky klesající ceně baterií. Systémy off{7}}sítě jsou implementovány v oblastech, které nejsou pokryty inženýrskými sítěmi. Solární farmy v užitkovém- měřítku jsou jednou z hlavních aplikací fotovoltaických systémů.
V samotné fotovoltaické technologii bylo dosaženo pokroku, zejména do roku 2026 díky TOPCon (Tunnel oxide passivated contact) převezme jako špičkovou technologii konkurující heterojunction (HJT) a back{1}}contact (BC). Díky technologiím nové-generace, jako jsou perovskitové solární články s účinností vyšší než 26 procent v laboratořích, a multi{5}}tandemové články s více než 33procentní účinností pod jedním-sluncem, se to bude jen zlepšovat.
Solární termální: Využití tepla
Solární termální je proces generování tepla prostřednictvím solární energie spíše než elektřiny vyrobené ze solárních panelů. Tato technologie je založena na použití kolektorů k zachycení slunečního světla a jeho přeměně na teplo-kapalinu, která se obvykle skládá ze směsi vody-glykolu, která pak cirkuluje přes výměník tepla umístěný uvnitř nádrže naplněné vodou.
Ke konci roku 2023 dosáhla celková solární tepelná kapacita přibližně 560 GWth a poskytla přibližně 440–450 TWh výroby tepla ročně. Zatímco solární termika pokrývá menší podíl na celkové výrobě energie ve světě než fotovoltaika, je tato technologie velmi užitečná v místech, kde je stálá poptávka po teplé vodě.
Concentrating Solar Power (CSP): The Utility{0}}Scale Heavyweight
Systémy CSP se výrazně nepodobají konvenčním systémům. Nemění sluneční světlo na energii; místo toho využívají zrcadla a čočky ke shromažďování slunečního světla a jeho zaostřování na přijímač, aby produkovaly teplo, které může pohánět parní turbínu. Klíčovým rysem technologie CSP je využití akumulace tepelné energie (obvykle roztavené soli), která umožňuje výrobu energie po západu slunce.
Existují čtyři primární konfigurace CSP, z nichž každá má odlišné technické vlastnosti:
Parabolické žlabové kolektory (PTC)jsou nejoblíbenější technologií CSP a tvoří přibližně 73 % trhu CSP v roce 2026. Tyto technologie zaměřují sluneční světlo na trubice pomocí zakřivených zrcadel ve tvaru koryt. Maximální provozní teplota je kolem 300-400 stupňů s termálními oleji a dokonce 550 stupňů s roztavenou solí. V dubnu 2026 začala společnost China General Nuclear stavět 50 MW parabolickou žlabovou elektrárnu v Tibetu ve výšce 4 550 metrů (nejvyšší CSP vůbec). Společnost také potvrdila největší světový (8,6 metru) systém parabolických žlabových kolektorů roztavené soli v Qinghai.
Solární energetické věže (SPT)nebo systémy centrálních přijímačů využívají sadu heliostatů (zrcadla{0}}sledující slunce) ke koncentraci slunečního světla na přijímač umístěný na centrální věži. Tyto systémy dosahují velmi vysokých teplot mezi 400-750 stupni, zatímco jiné pokročilé systémy dosahují teplot až 1000 stupňů. Koncentrační poměry mohou také přesáhnout 1 000. V červnu 2026 společnost CGN zahájila demonstrační projekt Golmud 350 MW CSP v Qinghai, o kterém se říká, že má největší světovou plochu pole heliostatu a kapacitu tepelné akumulace v jedné jediné jednotce. Tower CSP postupuje také ve vysokých nadmořských výškách, protože elektrárna Amdo Tushuo 100 MW tower CSP zkombinovala 100 MW věže CSP a 8 hodin tepelného úložiště s FV kapacitou 900 MW a byla schopna dokončit první milník uvedení solárního pole do provozu v srpnu 2026.
Lineární Fresnelovy reflektory (LFR)mají podobu plochých nebo zakřivených zrcadel, která směřují sluneční světlo na jednotku přijímače. Technologie LFR nabízí kompletní řešení pro systémy CSP, které je méně komplikované, cenově dostupnější a efektivnější. Čínský gigant v oblasti obnovitelné energie, Three Gorges Corporation, instaloval 1 GW hybridní solární elektrárnu na výrobu energie v Hami, Xinjiang. Tento inovativní závod obsahuje 900 MW fotovoltaickou a 100 MW lineární Fresnel CSP jednotku s osmihodinovým systémem akumulace tepla roztavené soli. Samotná továrna pokrývá asi 800 000 metrů čtverečních a bude využívat ohromujících 260 000 zrcadel pro sběr slunečního světla.
Parabolické sběrače nádobí (PDC)představují technologie bodového{0}}ostření, které využívají parabolický tvar reflektoru ke shromažďování slunečních paprsků v ohnisku paraboly. Koncentrační poměry PDC mohou dosáhnout úrovně až 3 000 a mohou pracovat při teplotách nad 750 stupňů. Ačkoli mohou být jako parabola velmi účinné-Styrlingovy systémy prokázaly v provozních testech účinnost 29,4 %, jejich použití zůstává velmi malé.
Hybridní budoucnost: PV a CSP spolupracují
Jedním z důležitějších trendů s ohledem na rok 2026 je slučování fotovoltaických (PV) a koncentračních solárních technologií (CSP) v hybridních elektrárnách, včetně projektu Hami v Sin-ťiangu. Jedná se o první inovaci svého typu ve výrobě solární energie, protože se opírá o výrobu elektřiny z FV ve dne a technologii CSP s akumulačním systémem v noci a za zatažených podmínek, díky čemuž bude výroba solární energie obecně mnohem kontinuálnější než dříve. V plánu jsou ještě ambicióznější projekty, jako je ten, který oznámila společnost China Energy Engineering Corp, která zahájila výstavbu dalšího hybridního projektu, který spojí 1,3 GW FVE a 150 MW CSP.
Jak solární energie roste a předpokládá se, že obnovitelné zdroje dosáhnou do roku 2030 asi 45 % veškeré elektřiny na celém světě, pochopení specifické funkce fotovoltaických technologií, solární termiky a CSP se stává zásadní. Každá z technologií má své využití: FV může vyrábět elektřinu decentralizovaným způsobem nebo velké množství energie levně, solární termální by se mělo používat k vytápění, zatímco CSP s technologií skladování poskytuje-zelenou energii na vyžádání podnikům.
