Solární parkoviště – více užitku z jedné instalace

Nedávno jsme vás informovali o zajímavém projektu architekta Neville Marse, který navrhl parkoviště v podobě solárního pralesa. Článek vyvolal pozitivní reakce, proto vám přinášíme více informací o tomto nenásilném způsobu instalace fotovoltaických panelů, který přináší dvojí užitek – kromě získané energie poskytuje i stín a ochranu zaparkovaným vozidlům.

Vzhledem k vývoji situace okolo fotovoltaických elektráren v České republice se dnes u nás na fotovoltaiku pohlíží s negativními emocemi, které evokuje hrozba výrazného zvýšení ceny elektrické energie. Využití energie ze slunce má však bezesporu svoje výhody, které dokazují instalace těchto zařízení po celém světě. Je zřejmé, že jelikož naše území nepatří k nejslunnějším místům na zemi, vhodnost instalací těchto zařízení u nás je určitým způsobem limitována. Pečlivě zvážena by měla být i podpora vzniku velkých elektráren, zejména pokud dochází k zastavění plochy, kterou by bylo možné využít k jiným účelům.

V posledních letech se ve světě začínají objevovat instalace na plochách, které jsou jinak zcela nevyužité, například velká parkoviště, která tuto možnost přímo nabízejí. Instalace zastřešení jako takového je sama o sobě často luxusem, který si provozovatelé parkovišť (ať už majitelé kancelářských budov obchodních domů či nemocnic) nemohou dovolit. Instalace panelů s fotovoltaikou však přináší nejen pořizovací náklady, ale i následné zisky, které mohou počáteční náklady postupně pokrýt, a dokonce přinášet zisk využitelný na provoz parkoviště nebo pro jiné účely.

Solární les pro parkování automobilů
Koncepce solárního stromu poskytujícího stín zaparkovaným automobilům a zároveň vyrábějící elektrickou energii je známá již několik let. Tímto směrem se vědci začali ubírat zároveň s vývojem elektromobilů, u kterých je stále ještě problematické jejich ekologické napájení. Samozřejmě může být k jejich napájení použita elektřina ze sítě, ale ta je většinou ve větší či menší míře získávána spalováním fosilních paliv, které s ekologickou koncepcí elektromobilů nejde příliš dohromady. Návrh solárního stromu, který během parkování automobilu zajistí jeho stín a také dobití, se proto jeví jako překvapivě přirozené řešení několika problémů najednou. Umístění na jednotlivé stojany (na rozdíl od velkých souvislých ploch) umožňuje panely lépe ovládat a případně je i natáčet pro dosažení vyšší výroby energie.

Solární strom NREL Solar Tree™
Prototyp solárního stromu vyvinula laboratoř pro národní obnovitelnou energii (National Renewable Energy Laboratory, NREL) ve státě Colorado v USA. Strom je určený pro parkování dvou automobilů a jde o pilotní projekt zařízení, které obsahuje dva integrované výstupy střídavého proudu pro dobíjení hybridního elektrického automobilu. Vědečtí pracovníci laboratoře tyto stromy využívají k dobíjení svých automobilů během pracovní doby.

Technické parametry
Výkon zařízení: 3 kW střídavý proud, 3,5 kW stejnosměrný proud
Konfigurace: síťový výstup (zásuvka)
Solární panely: 16 KC-200GT, 4 KC-88CGS
Měnič: Aurora 3600W
Výstupy: 120 V (2), 240 V (1)
Roční výroba energie: 1 520 kWh
Datum dokončení: prosinec 2007

Parkoviště Kyocera Solar Grove™
Parkoviště s 25 solárními stromy najdete také v San Diegu (Kalifornie, USA) na parkovací ploše u mezinárodní centrály společnosti Kyocera. Celá koncepce parkoviště vychází z trendů udržitelného rozvoje a spojuje v sobě architekturu s funkčními systémy obnovitelných zdrojů energie. Tento princip má opět za cíl zvýšit užitnou hodnotu realizace a zajistit výrobu elektrické energie bez emisí CO₂. Solární parkoviště je složeno z 1 400 fotovoltaických panelů Kyocera KC 187GS a 200 průsvitných panelů KC88CGS, které propouštejí k zaparkovaným vozům denní světlo a zlepšují vzhled parkoviště z nadhledu i podhledu.

Fotovoltaické panely jsou připevněny ve speciálních rámech z pozinkované oceli s integrovaným osvětlením, betonovým podkladem a „biomokřinou“. Odtékající dešťová voda je sbírána žlábky po obvodu panelu a vedena do „biomokřiny“, kde prochází organickým a anorganickým filtračním materiálem. Díky tomuto systému na konci vystupuje voda čistá a vhodná pro další využití. Osvětlení zabudované v panelech prosvětluje prostory pod panely parkoviště během noci, a tím přispívá k vyšší bezpečnosti na parkovišti. 

Technické parametry
Výkon systému: 235 kW střídavý proud; 279 kW stejnosměrný proud
Počet parkovacích stání: 186
Konfigurace: síťový výstup
Solární panely: 1400 KC-187GS,
200 KC-88CGS
Měnič: 2 SMA American Sunny Central SC125U
Roční výroba energie: 431 000 kWh
Datum dokončení: červen 2005

Centrála společnosti Dell v Texasu
Solární parkoviště bylo vybudováno také u centrály společnosti Dell ve městě Round Rock v americkém Texasu, které je umístěno tak, aby solární stromy nenásilně dotvářely okolí a přitom byly viditelné z nedaleké dálnice. Solární parkoviště je jedním z kroků společnosti ke splnění dlouhodobých závazků udržitelného rozvoje a zahrnuje také dvě stanice pro dobíjení vozidel elektřinou vyrobenou fotovoltaickými panely. Na parkovištích je nainstalováno 11 solárních stromů, které dohromady představují výkon 110,62 kW a vyrobí ročně přibližně 131 000 kWh energie. Instalace zahrnuje 516 BP panelů a poskytuje stín pro 56 vozů.

Poliklinika St. Mary’s Medical Center
Na parkovišti u polikliniky v jižní Kalifornii je nainstalováno 1 150 fotovoltaických panelů Kyocera KC-200 pokrývajících část stávajícího parkoviště. Vyrobená energie je přiváděna do sítě a pokrýva spotřebu energie přilehlých budov. Solární parkoviště z roku 2008 poskytuje stání pro 104 automobily a ročně vyrobí 368 642 kWh energie. Stejně jako předchozí realizace, i tato instalace je formou plnění závazku trvale udržitelného rozvoje a ekologicky šetrného provozu.

Areál univerzity v San Diegu
Parkoviště se solárními stromy bylo v posledních letech vybudováno i v areálu několika univerzit. Jednou z nich je i univerzitní kampus v San Diegu, kde se nachází parkoviště UCSD Hopkins Parking.  Parkoviště bylo navrženo speciálně pro umístění na střeše vícepodlažních garáží. Solární stromy jsou umístěny v několika řadách tak, aby vhodně doplnily stávající výstavbu a architektonické pojetí kampusu. Realizace je součástí projektu města San Diego – Cesta k udržitelnému rozvoji, na kterém spolupracuje několik škol a institucí.

Technické parametry
Výkon systému: 166 kW střídavý proud;
197 kW stejnosměrný proud
Počet parkovacích stání: 92
Konfigurace: síťový výstup
Solární panely: 959 Kyocera KD-205
Roční výroba energie: 275 000 kWh
Datum dokončení: srpen 2008

Solární parkoviště UCSD Hopkins Parking – univerzita v San Diegu

Parkoviště Natomas East
Solární parkoviště Natomas Gateway Tower East s instalovaným výkonem 162 kW v sobě kombinuje běžné solární panely, které umožňují částečný prostup slunečního záření, a moderní fotovoltaické panely. Výsledek je nejen energeticky efektivní a ekologický, ale i esteticky atraktivní a přitahuje pozornost návštěvníků okolních budov. Parkoviště se nachází v Sacramentu (Kalifornie, USA) a na jeho ploše může parkovat 70 automobilů. Instalované panely vyrobí ročně přibližně 223 000 kWh.

Kombinace solárních kolektorů a fotovoltaických panelů na parkovišti Natomas East

Živé vesnice, živé stromy
Společnost Envision Solar nenavrhuje pouze solární aplikace pro parkoviště a solární stromy. Další významnou část její produkce představují tzv. živé aplikace – živé stromy, živé stodoly, živé stíny (LifeTree™, LifeShade™, LifeBarn™). Zjednodušeně řečeno, jde o běžné stavby a součásti okolí domu (altán, pergola, kůlna), které mají na své střeše umístěny fotovoltaické panely ve snaze maximalizovat zdroje zelené energie při nulovém navýšení záboru prostoru. Tyto miniaplikace společnost technicky velmi podrobně zpracovala a dodává je jako kompletní celek k instalaci zájemcům z řad široké veřejnosti.

Koncepčně nejpokročilejším návrhem je tzv. živá vesnice, ve které by všechny vhodné plochy byly pokryty panely tak, aby byla ekologickým způsobem zajištěna energie potřebná pro chod vesnice.

Kuriozita nebo budoucnost?
Širší uplatnění uvedených realizací se odvíjí od dvou skutečností: od množství sluneční energie, která je v lokalitě k dispozici, a od technického pokroku, který zlevňuje nestandardní řešení a zároveň posouvá dosavadní limity. Množství dopadající sluneční energie nezměníme, můžeme případně pouze polemizovat o vlivu globálního oteplování. Technický pokrok a vývoj v oblasti solární techniky je však na naší straně – vyrábejí se panely s vyšší účinností, zlevňuje se jejich výroba a maximalizuje se využití energie i do oblasti difuzního záření. To jsou faktory, které možná v budoucnu budou hrát ve využití sluneční energie čím dál významnější roli a umožní realizaci podobných systémů i u nás. Energie ze slunce jako obnovitelný zdroj energie má do budoucna zcela jistě velký potenciál, záleží jenom na nás, jak vhodně jej budeme využívat. Vzhledem k tomu, jaké fotovoltaické aplikace byly u nás doposud instalovány, by tento směr vývoje stál alespoň za úvahu.

Společnost Envision Solar byla založena v roce 2006 a má sídlo v Kalifornii v USA. Cílem společnosti je navrhovat estetická a efektivní řešení pro využití solární energie. Speciální důraz je kladen na architektonické zpracování včetně podrobného ­rozboru praktických aspektů realizace. Společnost zaujímá významné postavení v oblasti solárních zařízení se zaměřením na jejich vývoj, výrobu a rozšíření použití. Vlastní patenty na několik moderních systémů jako například Solar Tree®, Solar Row™, LifePort®, LifePod™ and LifeVillage™. Je dodavatelem systémů pro společ­nosti Dell, Johnson & Johnson, McDonald’s, ale i univerzity, nemocnice a obchodní centra.

Ing. Petra Šťávová
Foto: Envision Solar

Článek bzl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.