Saules baterijas un to nozīme elektroenerģijas radīšanā

Saules baterija ir jebkura ierīce, kas pārvērš saules enerģiju (gaismu) elektroenerģijā, izmantojot fotoelementu procesus. Saules baterijas paļaujas uz fotoeletrisko spēku – tā ir spēja emitēt elektronus, kad gaisma spīd ap tiem. Saules baterijas nenoliedzami savaldzina ar iespēju ietaupīt, saņemot nākotnē zemākus elektrības rēķinus. Tāpat arī tas ir videi draudzīgs veids, kā iegūt enerģiju. Tomēr mani mulsināja jautājums, vai arī mūsu platuma grādos, kad tik bieži ir nomācies, lietains un saulainās dienas mūs lutina vien dažus mēnešus gadā, šis risinājums patiesi finansiāli atmaksāsies un nodrošinās nepieciešamo enerģiju.

Sākumā vēlos pievērsties vēsturiskajam aspektam - par to, kā radās saules baterijas. Vēlāk apskatīsim jau praktiskus piemērus par saules bateriju pielietojumu veidu un iezīmēsim galvenās priekšrocības. Un, ne mazāk svarīgi, izsvērsim arī to, vai šāds ieguldījums būs finansiāli saprātīgs un nākotnē atmaksāsies.

Saules bateriju rašanās

Saules bateriju tehnoloģiju attīstība aizsākās ar franču fiziķa Antoine-Cesar Becquerel pētījumiem. Viņš novēroja saules darbību, eksperimentējot ar cietajiem elektrodiem elektrolītu šķīdumā, kad viņš pamanīja sprieguma attīstību un gaismas rašanos. Aizsākoties mēģinājumiem radīt saules bateriju, par vienu no galvenajiem elementiem tajās kļuva silīcijs.

Silīcijs ir pazīstam kā labs vadītājs, kas nozīmē, ka tam ir dažu metālu īpašības un daži no tiem ir elektroniskie izolatori, kas ideāli veic saules bateriju šūnu darbību. Saules gaisma sastāv no mazām daļiņām, sauktām par fotoniem, kas tiek izstaroti no Saules. Kad tie sasniedz silīcija atomus saules bateriju šūnas, tās nodod savu enerģiju.

Kur saules baterijas izmanto ikdienā?

Vispazīstamākie fotoelementu (PV) paneļi, kas pārvērš saules gaismu elektroenerģijā. Šie paneļi tiek uzstādīti uz jumta, un tiek novietoti pret sauli. Ar iegūto enerģiju pietiek pašpatēriņam, bet pārpalikumu iespējams novadīt kopējā tīklā. Ne vien iespējams nodrošināt elektrību dienas gaišajās stundās, bet arī tumšajā diennakts laikā, izmantojot dienas laikā uzkrāto enerģiju akumulatoros. 

Ikdienā pateicoties saules enerģijas izmantojumam iespējams apgādāt mājokli ar elektroenerģiju. Papildus saules baterijām noderīgi var būt uzstādīt arī saules kolektorus, kurus parasti uzstāda, lai iegūtu silto ūdeni.

Saules bateriju priekšrocības

Saules bateriju priekšrocības nenoliedzami runā par labu to izvēlei. Kopumā iespējams izdalīt 3 galvenos ieguvumus:

• Bezmaksas enerģija – saule nodrošina „degvielu”, lai radītu jaudu mājas elektriskajai sistēmai. Tas ietapa naudu uz elektrības rēķiniem.
• Tīra enerģijas ražošana – elektroenerģija, ko rada saule, nerada kaitīgos izmešus.
• Mazāka atkarība – radot savu enerģiju no saules paneļiem/saules baterijām uz jumta, nozīmē vairs nebūt tik ļoti atkarīgam no komunālajiem elektrotīkliem.

Vai saules baterijas būs efektīvas Latvijā?

Domājot par saules baterijām, gribot negribot, nākas domāt par sava veida trūkumiem, kuru dēļ saules baterijas var dēvēt par pretrunīgu enerģijas avotu - kaut vai tā iemesla dēļ, ka saule nespīd 24 h diennaktī. Tāpat arī dažās vietās ir koki vai augstas ēkas, kas var aizēnot mājas jumtu, uz kura šīs baterijas uzstādītas - tāpēc pat garajās vasaras dienās saule var tikt aizēnota ar mākoņiem. Pārmērīgi augsta āra temperatūra arī var mazināt sistēmas efektivitāti.

Tāpēc vislabāk un vienkāršāk saules baterijas ir uzstādīt jaunprojektētām mājām, kur arhitekti laikus padomās par debespusēm un atbilstoša slīpuma jumta izveidošanu, lai augstākminētās problēmas nekļūtu par šķērsli, kuru dēļ saules baterijas nedarbojas tik efektīvi, cik tas būtu iespējams atbilstošos apstākļos. Savukārt, vecākām mājām profesionāļi palīdzēs parūpēties par pareizu saules bateriju novietojumu un palīdzēs veikt nepieciešamās regulācijas, lai pēc iespējas vairāk dienas gaismas tie varētu saņemt.

Vai saules baterijas atmaksāsies nākotnē?

Kā izrādās, elektroeneģijas ražošanai nav nepieciešami tieši saules stari - pietiek ar dienas gaismu. Tas nozīmē, ka elektroenerģiju no tiesas būs iespējams iegūt teju visu cauru gadu - arī mākoņainās un apmākušas dienās., pat lietainā laikā. Tas nozīmē, ka arī Latvijas apstākļos elektroenerģija būs pieejama par baltu velti teju visa gada garumā tiem, kas būs uzstādījuši saules baterijas. 

Vidējās uzstādīšanas izmaksas gadījumā, ja jumta nepiemērotības dēļ saules baterijas būs jāuzstāda uz zemes, svārstās ap 6000-7000 EUR. Tāpat jāaprēķina, cik elektroenerģija kopumā tiek patērēta - nav vērts iegādāties vairāk saules bateriju un saražot vairāk elektroenerģijas kā vajadzīgs. Aprēķini liecina, ka šis ieguldījums atmaksājas 10 gadu laikā, ņemot vērā šī brīža tarifus par elektroenerģiju. Šajā laika posmā būs segtas saules bateriju iegādes un uzstādīšanas izmaksas.

Kas Latvijā uzstāda saules baterijas?

Vairāk par to, ko var piedāvāt saules enerģija, iesaku jau smalkāk noskaidrot pie speciālistiem. Piemēram, šajā jomā Latvijā viens no pieredzes bagātākajiem uzņēmumiem ir Commodus - šeit tiek piedāvāti dažādi videi draudzīgi risinājumi, tajā skaitā saules baterijas. Kopumā šajā sfērā darbojas vairākas firmas, tomēr starp to vārdiem Commodus jo īpaši izceļas ar realizētajiem projektiem un pakalpojumu klāstu.

Jārēķinās, ka katrā mājoklī un projektā saules bateriju uzstādīšanas izmaksas var atšķirties, tāpat jāizvērtē jumta stāvoklis. Vislabāk saules baterijas uzstādīt uz dienvidu pusi vērstās jumta plaknes, lai tiktu saņemts pēc iespējas lielāks saules enerģijas daudzums. 

Un cik tad ilgi šis prieks kalpos?

Kopumā tieši saules bateriju ilgmūžība ir viens no to popularitātes kāpuma iemesliem - vidēji saules baterijas kalpo ilgāk kā 25 gadus. Tas nozīmē vismaz 15 gadus, kuros par elektrību nav jāmaksā ne centa! Skan visai vilinoši, īpaši jau domājot par vecumdienām, kad šo rēķinu naudiņu skaisti varēs ieguldīt kādos ceļojumos un cienījami pavadīt savu mūža nogali. Atbildot vēlreiz uz raksta sākumā uzstādīto jautājumu - jā, saules bateriju uzstādīšana ir finansiāli saprātīgs lēmums.