Odpoutání se od závislosti na fosilních palivech, které způsobují klimatické změny, je dnes prioritou nejedné země a není tak divu, že se do popředí dostávají obnovitelné energie. A vůbec nejdostupnějším zdrojem takové energie je Slunce a jeho paprsky, které zdarma dopadají na naši planetu.
Nezřídka však zaznívají hlasy, že solární panely mohou být pouze doplňkem klasických fosilních zdrojů nebo jaderné energie a samy energetické nároky světa lidí neutáhnou.
Teď však mezinárodní tým vědců, jejichž závěry otiskl prestižní časopis Nature Communications, zjistil, že kdyby byla každá možná střecha pokryta solárními panely, vytvořily by skutečně dostatek elektřiny pro celý svět. Alespoň tedy teoreticky. A jak výzkumníci dodávají, je téměř jisté, že v celosvětovém měřítku to není nejlepší nápad.
Zhodnocení bylo minulý týden publikováno ve vědeckém časopise Nature Communications a tým vedený energetickým vědcem z irské univerzity v Corku na to šel poměrně jednoduše – spočítal celkovou plochu veškerých střech na světě.
Plocha, která činí 200 tisíc kilometrů čtverečních, odpovídá přibližně rozloze Velké Británie. Autoři článku následně spočítali, že takový povrch pokrytý fotovoltaickými panely by mohl vytvořit 27 petawatthodin elektřiny ročně, což je více než světová spotřeba elektřiny za rok 2018.
Je to hodně energie. Ale autoři článku, které vede postgraduální student z corkské univerzity Siddarth Joshi, nedoporučují nutně pokrýt panely veškeré střechy na světě.
Zaprvé by fyzické a logistické překážky takového projektu byly pravděpodobně nepřekonatelné. Zadruhé vědci ukazují, že náklady na solární elektřinu se region od regionu velmi liší. Zároveň je velmi podstatné zmínit, že spotřeba elektřiny se může dle americké společnosti McKinsey během následujících desetiletí i zdvojnásobit.
Nicméně, co zpráva předkládá, je způsob, jak by solární panely na střechách měly být nejlépe rozmístěny, aby se zemím podařilo rychle a relativně levně dekarbonizovat a decentralizovat své energetické sítě.
„Střešní solární panely mají dvě specifika, která je odlišují od jiných forem obnovitelné energie. Rychlá instalace a decentralizované vedení energie u každé budovy. Tyto charakteristiky dodávají určité výhody oproti technologiím jiných obnovitelných zdrojů,“ vysvětluje Siddarth Joshi. „Díky využití střech rezidenčních a veřejných budov tak vidíme značné přínosy, pokud se bavíme o širokém zapojení společnosti při energetickém přechodu na nízkouhlíkovou budoucnost.“
„Zprávu mohou využít mezivládní agentury, vlády, rozvojové banky a energetické agentury k pochopení, kde jsou nejvhodnější lokace na umístění solárních panelů a zároveň jak upřednostňovat investice v těchto vybraných územích,“ doplňuje Joshi.
Vědci uvádějí, že náklad na energii ze střešního solárního panelu se podle regionu pohybuje od 40 do 280 dolarů za megawatthodinu. Pro srovnání, firma Lazard v roce 2020 počítala cenu už využívané světové elektřiny, kde náklad na užitkovou solární energii dosahoval 36 dolarů za megawatthodinu (MWh), za pobřežní větrnou energii 40 dolarů za MWh, energii z uhlí za 112 dolarů za MWh a 164 dolarů za MWh u nukleárního zdroje.
Jak autoři prozradili, nejnižší náklady na střešní solární elektřinu je možné získat v hustě osídlených regionech Číny a Indie. A právě dvě nejlidnatější země světa čelí velkým výzvám v souvislosti se snižováním uhlíkových emisí při současném zajištění rostoucí poptávky po elektřině. Při cenách 66 dolarů za MWh v Indii a 68 dolarů za MWh v Číně je solární energie v těchto zemích cenově konkurenceschopná.
„Naše zpráva uvádí, že Indie a Čína mají velký potenciál pro střešní fotovoltaiku spolu s nejnižšími náklady na rozmístění technologie. Když navíc přidáte možnost výroby a nízké mzdové náklady, může Indie a Čína efektivně využít solární střešní panely jak v nahrazení současné energie z fosilních paliv, tak v zavedení dalšího zdroje energie, který je méně uhlíkově náročný,“ uvádí Joshi.
Pro země typu Číny je důležité nejen to, že když solární střechy nahradí elektřinu z fosilních paliv, dochází ke snížení emisí ve vzduchu, ale i fakt, že klesá zátěž na energetickou dopravní síť, jelikož je výroba elektřiny decentralizovaná. Jednoduše ji není potřeba dopravovat na vzdálenost desítek až stovek kilometrů.
Navíc na rozdíl od většiny ostatních zdrojů energie umí všechno tohle bez zásahu do krajiny a ekosystému, jelikož jsou panely instalovány výhradně na existující budovy.
Nicméně pro dosažení plného potenciálu střešní solární energie musí být splněny určité podmínky. Z podstaty tohoto zdroje může být solární energie vyráběna pouze během dne, proto je pro efektivní využití zásadní uložení energie do baterií a s pomocí chytrých sítí její řízení dle nabídky a poptávky.
Joshi závěrem uvádí, že solární panely na střechách nejsou univerzálním řešením pro všechny. „Jde spíše o alternativní nízkouhlíkový zdroj energie, který je široce využitelný pro nahrazení energie z fosilních paliv v systému výroby elektřiny.“
Jeho studie nicméně přichází v době, která se dá označit jako úsvit zlaté éry obnovitelné energie. Podle Mezinárodní agentury pro obnovitelnou energii (IRENA) se náklady na výrobu elektřiny ze solárních panelů mezi lety 2010 a 2020 propadly o 85 procent. Někteří vědci tak věří, že nízké náklady obnovitelných zdrojů by mohly fosilní paliva z výroby elektřiny úplně vytlačit do roku 2035.
Scénář uhlíkové neutrality, se kterým přišla Mezinárodní agentura pro energii (IEA), je podle ní ta správná cesta, jak omezit limit globálního oteplování na 1,5 stupně celsia.
Při tomto scénáři bude muset větrná a solární energie do poloviny tohoto století zajistit alespoň sedmdesát procent celkové výroby elektřiny. Dle dat IEA má již nyní 25 milionů střech po celém světě nainstalovaný solární panel. Abychom se dostali do stavu uhlíkové neutrality, bude muset toto číslo vzrůst na sto milionů střech do roku 2030 a následně na 240 milionů do roku 2050.
To se může zdát jako hodně, ale mělo by to být proveditelné. Už osmdesát zemí ostatně ratifikovalo dohodu Mezinárodní solární aliance (ISA), která se soustředí na koordinaci snah mezi zeměmi bohatými na sluneční energii.
V této dohodě se země zavázaly zajistit rozmístění více technologií solární energie „bezpečným, praktickým, dostupným, spravedlivým a udržitelným způsobem“. ISA uvádí, že členské země chtějí do roku 2030, aby tohoto cíle dosáhly, investovat jeden bilion dolarů.
Až čas nicméně ukáže, zda svou část dohody dodrží i bohaté země. Příští měsíc se bude pozornost upírat na klimatický summit COP26 v Glasgow, kde se potvrdí, jestli nejbohatší země splní slib a vyhradí sto miliard dolarů ročně na podporu rozvojových zemí ve snaze zpomalit změnu klimatu.
