Co je to fotovoltaika?

Fotovoltaická elektrárna nebo taky solární elektrárna vyrábí elektřinu ze slunečního záření. Jedná se o obnovitelný a nevyčerpatelný zdroj energie, který k výrobě elektřiny nepotřebuje žádné palivo.

Pořízením vlastního zdroje elektřiny se zvýší vaše nezávislost na dodávkách elektřiny ze sítě a vším co s nimi souvisí – tj. na cenách elektřiny, podmínkách připojení nebo výpadcích sítě. Čím větší je vaše elektrárna, tím větší je vaše míra ekonomické a energetické nezávislosti.

Schéma rodinného domu

Mít fotovoltaiku se opravdu vyplatí

Finanční návratnost fotovoltaiky

Aktuální cena energie hraje ve výpočtu návratnosti zásadní roli. Při každoročním navyšování cen za energie se úměrně zvyšuje rychlost návratnosti za fotovoltaickou elektrárnu. Navíc platí, že čím více vyrobené energie dokážete spotřebovat, tím rychlejší bude návratnost vaší investice. Současná doba návratnosti fotovoltaické elektrárny bývá 7–10 let, ale není to pravidlem. Někdo se může s elektrárnou sžít natolik, že se mu vložené peníze vrátí mnohem dříve.

Životnost fotovoltaiky

Fotovoltaický panel vám bude sloužit 35 let i déle, střídač přibližně 12 let a baterie 15 let (jedná se o odhad životnosti, ne o délku záruky výrobce nebo dodavatele na jednotlivé komponenty). Co se stane potom? Fotovoltaický panel i baterie budou nadále fungovat, jen panely budou mít nižší výkon a baterie nižší kapacitu, než když byly nové. Střídač postupně začne vykazovat vady nebo přestane fungovat a budete ho muset vyměnit.

Ekologie

Elektřina, kterou si sami vyrobíte ze slunce, je 100% čistá a jen velmi těžko získáte jinou, která bude více ekologická. Nemuselo se kvůli ní vytěžit ani spálit žádné palivo, nevznikly kvůli ní žádné emise ani jiný odpad. Samozřejmě bylo nutné elektrárnu vyrobit, dopravit a nainstalovat, což stálo suroviny i energii, ale to platí i u všech ostatních zdrojů elektřiny. Jakmile je fotovoltaická elektrárna jednou nainstalována, stačí jí k výrobě elektřiny pouze sluneční svit. Ekologická návratnost fotovoltaické elektrárny je přibližně jeden a půl roku.

Co je dobré vzít v úvahu před tím, než investujete:

Aby fotovoltaika opravdu dávala smysl, je třeba ji plně využívat

S tím souvisí i určité přizpůsobení životního stylu – tak aby se spotřebiče zapínaly v době, kdy elektrárna vyrábí nejvíc energie, a ne až večer. Pokud spotřebujete méně než 30 procent vyrobené energie, vaše investice se ekonomicky nevyplatí.

Větší vždy neznamená lepší

Mohlo by se zdát, že větší zdroj bude znamenat vyšší úspory, ale podstatná je hlavně míra jeho využitelnosti. Každá elektrárna by se měla dimenzovat konkrétnímu objektu na míru.

Ne pro všechny je nejdůležitější ekonomické hledisko

Pro někoho může být zásadní docílení větší nezávislosti nebo využití ekologického zdroje. Někdo chce například předejít výpadkům sítě.

Investice do budoucnosti

Například na důchod, kdy vaše příjmy klesnou na minimum, takže snížení nákladů uvítáte.

Celkové zhodnocení nemovitosti

U dvou stejných domů bude vyšší prodejní cena u toho, který bude mít vlastní energetický zdroj

Názvosloví

Fotovoltaický panel

Fotovoltaický panel je základní součástí domácí elektrárny. Fotovoltaický panel, se kterým se potkáte nejčastěji má černou nebo tmavě modrou barvu, rozměry cca 1,6 × 1 metr a váží přibližně 20–25 kilogramů. Výkon se pohybuje mezi 300–380 Watty.

Naše firma běžně pracuje s několika typy panelů, které má vyzkoušené a při návrhu instalace vybere ten, který je pro vaši potřebu nejvhodnější. Máte-li však zvláštní požadavky na výkon, rozměry, tvar, hmotnost nebo vzhled, rádi vám nabídneme i jiné varianty, jako bezrámové, celoskleněné a částečně průhledné, oboustranné, ohebné a lehké, nebo vestavěné přímo do střešní krytiny. Každý z nich má své výhody oproti standardnímu panelu, ale zároveň je bohužel i dražší. Všechny panely jsou dostatečně odolné a vydrží i silné krupobití.

Většina panelů na trhu dnes pochází z Číny, která se v posledních 10 letech stala velmocí ve výrobě fotovoltaických článků, střídačů i baterií a čínské technologie v oblasti fotovoltaiky dosahují nejvyšší kvality.

Instalovaný výkon

Instalovaný výkon představuje maximální výkon elektrárny, tedy jaký výkon by elektrárna dosáhla za standardních podmínek, což je teplota 25 °C a osvit 1000 W/m2. Ale protože takové podmínky nastávají jen ve výjimečných případech, ve většině případů bude výkon elektrárny nižší, než je tato hodnota.

Výroba

Kolik kilowatthodin elektřiny fotovoltaická elektrárna vyrobí je ovlivněno několika faktory:

  • Osvit a stínění panelů – je žádoucí, aby byl fotovoltaický panel instalován na místě, kde na něj bude co nejvíc a co nejdéle svítit slunce. Naopak zastínění i jen části elektrárny znamená snížení výkonu. Pokud se zastínění nelze vyhnout, musí naše nabídka obsahovat tzv. výkonové optimizéry.
  • Počasí – nejvíce elektřiny panely vyrobí při jasných slunných dnech. Během lehké oblačnosti nebo mlžného oparu výkon fotovoltaiky klesá, a při nízké oblačnosti, mlze, hustém dešti nebo sněžení padá na minimum až k nule. Místní klima pak ovlivňuje dlouhodobou výrobu. To znamená, že tentýž solární panel instalovaný ve dvou různých lokalitách vyrobí různé množství elektřiny.
  • Orientace a sklon panelů – sklon panelů a jejich nastavení vůči světovým stranám zásadně ovlivňuje výkon a výrobu elektrárny. Je-li to možné, je vhodné orientovat panely na více světových stran (kromě severu). Dosáhne se tím rovnoměrnější výroby během dne. Obecně lze panely instalovat téměř kamkoliv – na sedlovou i plochou střechu, na garáž, na fasádu a další.
Poměr dopadajícího záření pro různý sklon a orientaci panelů (Praha) – model EkoWATT
Měrná produkce panelů s různou orientací a různým sklonem – FSV ČVUT
Výkon panelů s orientací JV a JZ za jasného jarního dne – FSV ČVUT
Výkon panelů s orientací JV a JZ za polojasného letního dne – FSV ČVUT

Akumulace, ukládání energie

Akumulace, ukládání energie – akumulační zařízení, do kterého uložíme přebytečnou elektřinu v době výroby, aby se mohla v domě využít později a neposílala se zbytečně do sítě.

Za akumulátor můžeme považovat:

  • teplou vodu – přebytečná elektřina slouží k přípravě teplé vody. Je tedy potřeba akumulační nádrž na teplou vodu nebo boiler. Výhoda jsou nízké pořizovací náklady.
  • domácí baterie – přes den se baterie nabije a večer kdy už nevyrábíme, použijeme elektřinu uloženou v bateriích, místo abychom ji odebrali ze sítě. Baterie navíc umožňuje zálohu pro případ výpadku elektřiny, jde tedy o univerzálnější řešení, ale také výrazně dražší.
  • tepelné čerpadlo – využije přebytky z fotovoltaiky k přípravě teplé vody, v zimě k vytápění a v létě k chlazení. Zároveň je pro akumulaci tepla a chladu potřebná dostatečně velká akumulační nádrž.
Příklad domácí baterie (akumulátoru)

Všechny tři druhy akumulace jsou podporovány v dotačním programu Nová zelená úsporám.

Přetoky do sítě

Přetoky do sítě – elektřina, kterou vyrobíme, ale nezvládneme v domácnosti spotřebovat ani uložit, přeteče do sítě. Někteří dodavatelé (tzn. ne všichni) přebytečnou elektřinu vykupují. Částka za výkup elektřiny je minimální, nejčastěji okolo 50 haléřů za kWh. To by se mělo ale v nejbližších letech měnit zejména díky tlaku Evropské unie na zavádění komunitní energetiky.

Střídač

Střídač převádí stejnosměrný proud z fotovoltaických panelů na proud střídavý s napětím 230 V (jednofázově) nebo 400 V (třífázově) a frekvencí 50 Hz. Jde o srdce celého systému.

Příklad střídače (měniče)

Řídicí systém

Řídicí systém je software, který určuje, jak bude vyrobená elektřina v domě využita. Sleduje spotřebu elektřiny v domácnosti a současně i její výrobu, zároveň hlídá bezpečný provoz baterií a optimalizuje výkon elektrárny.

Záloha při výpadku

Záloha při výpadku – pokud budete mít správný střídač, který tzv. ostrovní režim umožňuje, je možné se takto chránit proto výpadku elektřiny z distribuční sítě. Některé střídače ostrovní režim neumí a v případě výpadku sítě se celá elektrárna vypne. Pokud ale bydlíte v oblasti, kde výpadky nejsou časté, je takový střídač dostačující a zpravidla i levnější.

Umístění elektrárny v domě

Umístění elektrárny v domě – potřebujete místo na střídač, rozvaděč a akumulaci (baterie, akumulační nádrže). Nejčastěji to bývá garáž nebo technická místnost. Celé zařízení lze instalovat do obytné části nebo do předsíně a někteří výrobci mají dokonce designové boxy, ale hlavně u baterií se toto řešení nedoporučuje. Hlavní důvod je požární bezpečnost. Druhým důvodem je hluk a teplo – většina střídačů píská, hučí a topí, tak je s tím potřeba počítat při volbě jejich umístění. Instalace venku může být vhodná pro střídače, ale bateriím nesvědčí kvůli velkým výkyvům teplot. 

Licence a povolení

Licence a povolení – pro provoz domácí elektrárny do 10 kW určené pro vaši vlastní spotřebu nepotřebujete licenci na výrobu elektřiny. Je však potřeba Smlouva o připojení s distributorem a Dohoda s obchodníkem s elektřinou o odpovědnosti za odchylku a o výkupu přebytků. Obojí pro vás zajistíme.

Licence je potřeba u všech elektráren s výkonem nad 10 kW a u elektráren které prodávají vyrobenou elektřinu do sítě.

U ostrovní elektrárny není žádné povolení potřeba, jelikož není nijak spojena s distribuční soustavou.

Připojení k síti

Připojení k síti – po připojení domácí elektrárny k distribuční soustavě je nutná výměna stávajícího elektroměru za tzv. čtyřkvadrantní, který umožňuje měřit a účtovat obousměrný tok elektřiny. Výměnu elektroměru a připojení elektrárny provádí a platí distributor.

Doba realizace a instalace

Doba realizace a instalace – vyřízení potřebných povolení a dotace trvá přibližně dva měsíce až půl roku. Instalace je provedena v řádu několika dní.