Jak funguje fotovoltaika?
Fotovoltaická elektrárna vyrábí elektřinu ze slunečního záření. Čím více a čím déle jsou panely elektrárny ozářeny sluncem, tím více elektřiny elektrárna vyrobí.
Elektřina může být buď okamžitě využita ve spotřebě nebo uložena, nejčastěji do baterií nebo teplé vody.
Typická instalace s baterií
Pro názornou ukázku vysvětlíme složení a funkci typické instalace fotovoltaické elektrárny s akumulací energie do baterií.
1 Panely
Fotovoltaické panely vyrábí elektřinu, konkrétně stejnosměrný proud.
2 Ochranné prvky
Ochranné prvky brání blesku nebo elektrostatickému výboji poškodit zařízení FVE nebo rozvod ze sítě.
3 Střídač
Zařízení, které přemění stejnosměrný proud z panelů na elektřinu, kterou využijí spotřebiče připojené do zásuvky.
4 Rozvaděč
Váš domovní rozvaděč elektřiny se všemi ochranami, které jsou dány platným zákonem.
5 Spotřeba energie
Spotřebiče mohou využít vyráběnou energii okamžitě nebo z baterií. Když není dostupná energie z FVE, využíváte energii ze sítě.
6 Akumulace energie
Energie vyrobená nad spotřebu nemovitosti je uložena pro pozdější využití. Nejčastěji energii ukládáme do baterií.
7 Energie ze sítě
Když nesvítí slunce, nebo když už jsou všechny baterie vybité, stále jste připojeni k síti.
8 STOP tlačítko
Od února 2023 platí doporučení umístění STOP tlačítka k hlavnímu vchodu objektu.
9 Ohřev vody
Některé ze střídačů umožní po plném nabití baterií převést energii do ohřevu teplé vody.
Dotace pro solární elektrárny
Zvyšte svou energetickou soběstačnost se státní podporou. Dotace Nová zelená úsporám vám na realizaci fotovoltaické elektrárny přispěje částkou až 140 000 Kč.
Součástí našich služeb je také vyřízení dotace z programu Nová zelená úsporám (NZÚ).
Žádost o dotaci z programu NZÚ za vás zpracujeme a sami vyřídíme.
- až 160 000 Kč na FVE a akumulaci energie
- 25 000 Kč na autonabíječky
- 10 000 Kč bonus za napojení zásobníku TUV
Často kladené otázky / FAQ
Na rozhraní dvou polovodičů, po dopadu světleného záření, vzniká elektrické napětí. Světlo je tvořeno částicemi energie – fotony. Po dopadu fotonů na solární článek, se elektrony uvolní na n-vrstvě a přesunou se k p-vrstvě polovodiče. Tento tok se nazývá průtok proudu a probíhá vždy od – do +.
Fotovoltaický panel je elektrotechnické zařízení, které na svém povrchu přijímá sluneční záření a mění světlo na elektřinu. Elektřina je ze solárního panelu vedena elektrickými kabely pro účely dalšího využití – napájení zařízení s elektrickou spotřebou, nabíjení baterií nebo může být dodávána rovnou do sítě.
Fotovoltaický článek je polovodičová destička na solárním panelu tvořená křemíkem, která vyrábí elektřinu. Solární články (cells) jsou na panelu spojeny sériově a série článků jsou potom spojeny paralelně. Solární články tvořené krystalickým křemíkem mají tloušťku v řádu jedné desetiny milimetru.
Špičkový elektrický výkon solárních panelů je udáván v jednotkách Watt peak (Wp) nebo kiloWatt peak (kWp). Jde o špičkový (peak) výkon vyrobený solárním panelem při tzv. standardním testu.
Standardní test (STC) se provádí zdrojem světla při energii ozáření 1000 W/m2 a teplotě 25°C. Panel poskytuje špičkový elektrický výkon uvedený na štítku při osvitu, který odpovídá přímému ozáření při jasném dni bez mraků.
Panely se dělí podle použité technologie výroby článků na monokrystalické, polykrystalické a tenkovrstevné (thin-film). Mono a polykrystalické panely jsou vyrobeny z křemíku, tenkovrstevné panely mohou být vyrobeny z různých dalších materiálů (např. organické látky).
Další vlastnost, kterou se liší různé typy panelů je možnost zpracování světla z obou stran. Tyto panely se jmenují „bifaciální“ a jsou používány například pro osazení plotů.
Solární střídač (měnič) je zařízení, které přeměňuje stejnosměrný proud z fotovoltaických panelů na střídavý proud. Ten je pak dodáván do elektrických rozvodů domu nebo do distribuční sítě.
Střídač je centrum každého solárního systému, které řídí výrobu energie ze solárních panelů a zároveň monitoruje napětí a frekvenci v síti. Bez střídače (měniče) by solární systém nebyl funkční a nebylo by možné energii ze solárních panelů využívat v rozvodech se střídavým proudem.
Solární střídače mohou být vybaveny technologií MPPT – maximum power point tracker.
MPP tracker hledá optimální rovnováhu mezi napětím a proudem, který do střídače teče z fotovoltaického panelu. Tato optimalizaci zvyšuje výtěžnost solárních panelů až o desítky procent.
Používá se v situaci, pokud panel není optimálně osvícen. Technologií MPPT používá většina síťových solárních střídačů a některé ostrovní regulátory dobíjení.
V podmínkách ČR je fotovoltaika výhodným způsobem výroby elektřiny pro domácnosti i průmysl. Do budoucna se dále bude cena panelů snižovat a jejich účinnost zvyšovat. Toto je dáno zvyšující se poptávkou a také pokroky oblasti výzkumu.
Bez dotační podpory je možné v našich podmínkách díky úsporám energie dosáhnout 8 až 12-letou návratnost investice do fotovoltaické elektrárny. S dotací je doba návratnosti cca 4 – 6 let.
1 kWp v podmínkách ČR dodá do sítě za rok cca 980 kWh elektrické energie.
Tato hodnota může být vyšší až o 10% díky vyšší nadmořské výšce nebo geografické poloze. Místa s vyšší hladinou osvitu např. na jihu ČR, mohou dosahovat hodnot nad 1000 kWh/kWp.
Největší podíl energie vyrobí solární panel během letních měsíců, kdy je intenzita slunečního záření nejvyšší a dny nejdelší.
Nejméně energie vyrobí fotovoltaický panel během zimy, kdy jsou klimatické podmínky pro výrobu nejhorší tzn. je málo světla, je vysoká oblačnost, smog atd.
1 kWp vyžaduje 6,5 až 7 metrů čtverečních panelů (křemíkový mono nebo polykrystal), nebo 10 až 16 metrů čtverečních u amorfního křemíku nebo u různých alternativních tenkovrstevných (thin-film) technologií.
Výrobci fotovoltaických panel udávají životnost fotovoltaických systémů delší než 30 let.
Účinnost FV panelů se v průběhu jejich životnosti může snižovat, výrobci dávají výkonnostní záruku 90% s účinnost po 12 letech a 80% účinnost panelu po 25 letech.
Obvyklá záruka proti výrobním vadám panelů se u jednotlivých výrobců pohybuje od 5 do 10 let. Tyto vady se zpravidla projeví už v prvním roce provozu, proto poskytujeme kontrolní prohlídku po 12 měsících běhu.
Pro maximální energetický výnos směrujeme fotovoltaické panely na jih, nebo jihovýchod až jihozápad.
U nemovitostí s nepříznivými klimatickými podmínkami zpracujeme simulace i pro orientaci východ-západ.
Během letních měsíců je Slunce vysoko a na Zemi dopadá 75% celoročního záření. Ideální sklon panelů je proto 35°. Pro optimální celoroční využití solárních panelů v ostrovních nebo hybridních systémech je ideální sklon panelů 45°.
Ideální podmínky pro výrobu elektřiny jsou za přímého slunečního záření při bezmračné obloze. Při oblačnosti klesá výnos přibližně na 50% a při hustě zatažené obloze až na 10% maximálních hodnot produkce.
Solární systém obsahuje solární panely, zabezpečení proti blesku a kabelové systémy, dále měniče a případně baterie. Ve všech fotovoltaických systémech je nutný měnič (střídač) napětí. Měnič může mít jednofázový výstup 230V nebo třífázový výstup 400V.
Další součástí síťových systémů jsou jističe a elektroměry pro evidenci vyrobené a dodané elektřiny. Součástí FVE mohou být i baterie pro ukládání energie k pozdějšímu využití.
U ostrovních systémů je nutnou součástí regulátor dobíjení baterií a samotné baterie. Součástí solárního systému jsou dále různé kotevní prvky na střeše, popř. i fasádě domu.
Dále může být k dispozici i online aplikace pro chytrý telefon pro kompletní přehled nad výkonem celého solárního systému, energie vyrobené, popř. akumulované do baterií.
Baterie se využívají u ostrovních fotovoltaických systémů a u hybridních (grid free) systémů. Ukládají se zde přebytky energie, které se využívají během noci nebo když není dostatek slunečního záření.
Je možné také využít službu Virtuální baterie u distributora, tato služba je však zpoplatněna. Jako baterie je využívána distribuční síť, kam jsou dodávány nespotřebované přebytky výroby a odkud se energie odebírá během noci, případně pro předem zvolenou spotřebu.
Solární panely jsou odolné proti počasí a jsou omývány deštěm. Prach obvykle způsobuje ztrátu výkonu v jednotkách procent. Sníh z panelů obvykle sám sjede, protože povrch panelů je sklo. Některé solární panely, dokáží sami napadaný sníh roztavit.
Výrobce panelů samozřejmě počítá s tím, že bude panel celoročně vystaven vlivům počasí.
Panely bez problémů přežijí běžné kroupy, výrobci testují panely na zásahy ledovými kroupami o průměru 25mm a rychlosti 80km/h. Panely musí být vybaveny speciálním tvrzeným sklem. Případné škody je vhodné krýt pojištěním.
Lze využít ploché střechy, sedlové střechy se sklonem, fasády, nebo i pozemky.
Střecha může mít jakoukoliv střešní krytinu, na všechny typy střech existuje specifický upevňovací systém.
Různé varianty montáže panelů se mohou lišit cenově, montáž nad střešní krytinu je zpravidla levnější než integrace do střechy.
Solární panely je možné instalovat i na pozemcích, avšak instalace na střechách je zpravidla levnější, panely nezabírají okolní plochy domu např. zahradu.
Využít lze pergoly, parkovací stání a další typy přístřešků.
Pro fotovoltaické systémy, které nejsou nepřipojené do sítě není třeba žádné povolení ani souhlas distribuční společnosti. To se týká především ostrovních a hybridních systémů.
U fotovoltaických elektráren připojených do distribuční sítě je nutné vyjádření místní distribuční společnosti (ČEZ, EON, PRE), od 1.1. 2016 není nutné mít licenci ERÚ a IČO, pokud máte FVE o maximálním výkonu do 10 kWp. Veškerou dokumentaci a povolení pro Vás zajistíme.
Tracker (česky „sledovač“) je zařízení, které otáčí solárními panely tak, aby vždy byly v optimální orientaci vůči Slunci.
Trackery se instalují nejčastěji na pozemních instalacích a mohou být jednoosé a dovouosé.
Jednoosý tracker dokáže sledovat orientaci Slunce, dvouosý dokáže panely nastavit v optimální orientaci i sklonu.
Solární trackery se instalují za účelem zvýšení účinnosti panelů. Tracker dokáže zvýšit výnos výroby energie až o 35%, avšak mechanické části trackerů vyžadují větší náklady při údržbě a opravách.
Instalace fotovoltaických panelů se vyplatí vždy, kde je vysoká spotřeba elektřiny, je zde tedy velký potenciál pro úspory elektřiny.
Nejvýhodnější instalace fotovoltaických panelů jsou tam, kde se většina energie spotřebuje ihned přímo v místě výroby a pouze minimum energie je dodáno do distribuční sítě.
Instalace ostrovních systémů se vyplatí tam, kde je zřízení elektrické přípojky příliš nákladné.
Fotovoltaika je zařazena do dotačního programu Nová Zelená úsporám.
Přímé dotace na pořízení fotovoltaického systému z programu Zelená úsporám se týkají výhradně majitelů rodinných domů a činí 50% nákladů. Tyto jsou propláceny po nainstalování fotovoltaického systému.
Kolik je možné získat ?
Výměna původního zdroje tepla – Dotace až 100 000 Kč.
Výměna původního elektrického kotle za tepelné čerpadlo.
Instalace solárních termických kolektorů – Dotace až 60 000 Kč
Instalace termických kolektorů pro ohřev užitkové vody i přitápění. Dotaci je možné získat i pro novostavbu.
Instalace fotovoltaické elektrárny – Dotace až 200 000 Kč
Instalace fotovoltaických elektráren na střechy rodinných domů. Dotaci je možné získat i pro novostavbu!
Solární elektrárny elektrárny je možné bez problémů pojistit proti živelným pohromám, vandalství, krádeži nebo ztrátám způsobeným výpadky výroby. Elektrárny na střechách budov se zpravidla zahrnují do živelní pojistky celé budovy, což je nejvýhodnější. Je možné fotovoltaickou elektrárnu pojistit i zvlášť. To se uplatňuje především tehdy, když majitel střechy a majitel solárního systému jsou dvě různé osoby. Je nutné s pojišťovnou zkonzultovat, zda je třeba doplnit podmínky smlouvy.
