Solární auta: proč je ještě nemáme?

V této kapitole se podíváme ještě na solární užitková auta, konkrétně začneme u tahačů s návěsem. Velkou plochu návěsu bychom totiž mohli považovat za ideální místo, které je možné použít ke sběru sluneční energie. Standardní délka návěsu bývá 13,6 metru a jeho šířka je pak 2,5 metru, nicméně pro solární panely by nemohlo být vyhrazeno tolik místa a měli bychom ubrat alespoň 10 cm z každé strany. Ve výsledku bychom mohli počítat s cca 13,4 × 2,3 metru. Celková plocha pro panely je tak zhruba 31 m2. To je docela hodně a množství energie by mohlo být poměrně zajímavé. Bude však dostatečné?

 

 

 

Použijme tedy opět náš údaj o instalovaném wattu, který ročně vygeneruje 1 kWh. Pokud má tedy plocha návěsu 31 metrů čtverečních, je při 20% účinnosti instalovaný výkon 6200 W (6,2 kW). Za rok by tak tyto panely vygenerovaly 6200 kWh (6,2 MWh), což je 17 kWh za den.

 

Zatímco osobní auto by na takové množství energie ujelo přibližně 100 km, velké nákladní auto se zhruba 5-6krát vyšší spotřebou by na totéž množství ujelo maximálně něco okolo 20 kilometrů, nejspíše v rozmezí 15 až 20 kilometrů (spotřeba velkých nákladních aut je okolo 100 až 130 kWh na 100 km). Vzhledem k tomu, že průměrný denní nájezd tahače je zhruba 10 až 15krát tolik (přes 200 km denně), získáváme ani ne desetinu energie potřebné pro provoz. Je to tedy dokonce trochu méně než u osobního auta v podobě kombíku (u jiných karosářských variant by to bylo pro osobní auto horší).

 

Sice by se tedy denně dalo v průměru dosáhnout něco přes 15 km denně na energii ze Slunce, nicméně vzhledem k nájezdu je to pořád relativně malá část a je jen otázkou, nakolik by se to projevilo v praxi. Musíme totiž počítat s tím, že solární panely by dále zvýšily cenu návěsu (odhadem 150-250 tisíc Kč). Za 6200 kWh nabitých ročně by sice česká domácnost zaplatila okolo 30 tisíc korun, u podniků by to ale mohlo být méně a ekonomická návratnost by se tak prodloužila (ve srovnání s elektromobilem bez solárního nabíjení). Větším efektem by tak mohla být spíše ekologická image podniku.

 

 

Asi zo o moc jiné nebude ani u dodávek, pojďme se na to tedy podívat. Třeba dlouhý Mercedes-Benz Sprinter (L3H2) s délkou téměř 7 metrů by mohl na své střeše umístit solární panely zhruba o rozměru 4,0×1,2 metru, tedy celkově 4,8 čtverečního metru. Instalovaný výkon této plochy by činil 960 W, takže bychom ze Slunce mohli nasbírat přibližně 960 kWh ročně. Spotřeba takové dodávky bývá přibližně o 2/3 vyšší než u běžného osobního auta, takže bychom ji mohli odhadovat někde mezi 30 až 35 kWh na 100 km. Na druhou stranu elektrická dodávka by při vykládání nestála se zapnutým motorem, jak je to běžné u těch naftových a ten rozdíl spotřeb vůči osobním autům by mohl být o trochu menší.

 

Za celý rok bychom tak mohli nasbírat elektřinu na ujetí přibližně 3000 kilometrů (denně okolo 2,6 kWh, tedy zhruba energii na 8 km). 3000 kilometrů je opět přibližně desetina toho, co tato auta najedou ročně (průměrný nájezd dodávek je okolo 25 tisíc km za rok). Ani zde se tedy nic nemění. U kratších verzí by díky mnohem kratší střeše byl výsledek o něco horší a opět je to jen v případě, že je auto celý tento rok pod oblohou a nestojí (či nejede) někde v zákrytu budov, stromů nebo jiných překážek. Takže v praxi naprosto nereálné a jde o "nejlepší možný scénář".

 

 

Autor: AleSpa [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], přes Wikimedia Commons

 

To už bychom spíše mohli uvažovat nad tím, že by některé firmy (třeba přepravní společnosti) mohly mít solární panely na střeše svých dep a touto elektřinou by pak nabíjely svá elektrická dodávková auta. Např. takové depo s rozlohou okolo 2000 čtverečních metrů by s efektivními střešními panely mohlo mít instalovaný výkon zhruba okolo 120 kW. Asi si říkáte, že je to nějak moc malé číslo. Když náš 1m2 panel dával 200 W, pak by 2000 m2 mělo dávat asi 400 kW.

 

Faktem je, že panely na střeše bývají nakloněné, aby byly více kolmo ke Slunci a daná plocha panelů tak měla o něco vyšší výstup. U plochého řešení totiž máme dvě nevýhody. Prvně, jejich ploché umístění snižuje výtěžnost panelu o cca 15-20 %, takže abychom dosáhli na nějaký potřebný výkon, musíme o totéž navýšit počet panelů a s tím i cenu. Za druhé, na plochých věcech se drží všechny nečistoty, tedy např. sníh nebo prach. Panely by bylo nutné často čistit, aby mohly vůbec pracovat. U šikmého uspořádání dochází k čistění samovolně. I proto při instalacích na šikmých střechách mezery mezi řadami panelů v podstatě nejsou, zatímco na rovných střechách ano.

 

Nevýhodou šikmého uspořádání ale je, že mezi panely musí být mezery, aby si nestínily, tedy nelze využít veškerou plochu střechy. Proto nemůžeme počítat se 400 kW, ale jen s podstatně nižšími hodnotami. Na základě údajů z mnoha v praxi provedených instalací na plochých střechách jsem zjistil, že 2000 m2 dá instalovaný výkon okolo 100 kW, to ale hovoříme o panelech s účinností okolo 16-17 %. Pokud bychom použili naše 20% panely, jsme na nějakých 120 kW.

 

Díky šikmému uspořádání bychom dokonce mohli počítat s lehce vyšší efektivitou než 1 kWh z jednoho instalovaného wattu, teoreticky s těmi 15-20 % navíc. Zůstaňme ale stále hodnotě, kterou jsme používali v celém článku a tento benefit zanedbejme. Předpokládejme tedy, že tato střecha by při instalovaném výkonu 120 W ročně dala do 120 GWh energie, tedy necelých 330 kWh za den v průměru. Na depo s cca 65 dodávkovými auty či lehkými nákladními auty by tak na každé připadlo 5 kWh, což  postačí na nějakých 15 kilometrů denně. Poněvadž tu máme i nějaké ty ztráty při nabíjení, v reálu by to mohlo být spíše k 12-13 km denně.

 

Není to mnoho, ale aspoň něco. Být i dodávka solární, kde její solární panel přidá 8 km denně v průměru, byli bychom na přibližně 20 kilometrech ze Slunce. To už máme čtvrtinu provozu ze sluneční energie.