Fotovoltaická elektrárna na střeše domu

9. února 2012

Partneři sekce:

Pokryjte si střechu novodobou „střešní krytinou“ a získejte víc než jen dobrou ochranu před deštěm. Domy se slunečními kolektory už nepatří pouze do filmů a časopisů. Nyní jsou dostupné i u nás a vyrobí více energie než v některých vyspělejších zemích.

Fotovoltaika je v současnosti jedním z nejrychleji se rozvíjejících průmyslových odvětví na světě. Za posledních pět let vzrostla produkce solárních článků ročně v průměru o více než 40 %. Nejvyspělejší státy každoročně hlásí prudký nárůst instalovaných výkonů. Tento růst má na svědomí energetická efektivnost a spolehlivost solárních zařízení.

Dům, který funguje na sluneční energii, už nepatří pouze do scén amerických filmů. V dnešní době je tento „zázrak“ dostupný každému, dokonce i v našich končinách. Solární technologie jsou rok od roku efektivnější. Jejich pokrok potvrzuje i skutečnost, že při stejné ploše dokážou vyrobit více energie než dříve. Kromě toho se panely dají umístit i na fasádu domu a stále častěji se využívají v architektuře jako zajímavé doplňky, mohou být dokonce i barevné.

Zvolíte-li kombinaci solární energie s běžnou, můžete ušetřit náklady a vyrobit přebytek energie, který od vás distribuční společnost odkoupí. V praxi to tedy znamená, že nedostanete účet za elektřinu od elektráren vy, ale naopak. Pěkná představa, že?

V České republice v současnosti platí zákon č. 180/2005 Sb., o podpoře využívání obnovitelných zdrojů. V nejbližších dnech by se v Poslanecké sněmovně měl objevit zcela nový zákon upravující danou problematiku.

Zákon garantuje výkupní ceny z fotovoltaiky na 20 let. V současnosti jsou platné ceny 7,5 Kč/MWh pro stoprocentní výkup do sítě a 6,5 Kč/MWh jako zelený bonus.

Jak fungují fotovoltaické panely
Fotovoltaika je přímá přeměna slunečního záření v elektrickou energii. Tento název je odvozen od slova foto (světlo) a volt (jednotka elektrického napětí). Proces této přeměny probíhá v tzv. solárním článku nebo solárních panelech. Tyto sofistikované technologie dnes díky neomezenému slunečnímu záření produkují elektrickou energii na celém světě. V současnosti se k výrobě fotovoltaických článků nejčastěji používá krystalický křemík, který je použitý v téměř 90 % výrobků. Základním prvkem fotovoltaických systémů na bázi krystalického křemíku jsou články, které se spojují do panelů. Spojením několika panelů a přidáním dalších podpůrných zařízení vzniká fotovoltaický (FV) systém.

Představujete si obrovské sluneční elektrárny, které pokrývají několik hektarů půdy? Sluneční kolektory dokážou vyrábět energii už při rozloze přibližně 5 m².

„Sluneční kolektory se používají pro termické solární systémy, kdy se ohřívá voda, která se poté používá k ohřevu vody nebo vytápění. Pět čtverečních metrů nedokáže pokrýt energetickou potřebu domu ani u fotovoltaických panelů, ani u kolektorů. U fotovoltaických panelů by elektrárna vyrobila přibližně 700 kWh ročně. U termálního systému by mohla pokrýt 60 až 70 % tepla nutného pro ohřev vody,“ zpřesňuje Pavel Mert ze společnosti Nelumbo.

ON nebo OFF
Fotovoltaické systémy se rozdělují do dvou základních skupin.

Systémy ON-GRID
Tyto systémy jsou připojeny do energetické distribuční sítě. Vyprodukovaná energie se tedy prodává do veřejné distribuční sítě za předem dohodnutou cenu. Jde převážně o větší sluneční elektrárny, které však vyžadují nejen dobré sluneční podmínky, ale především stabilní ekonomické a legislativní prostředí.

Systémy OFF-GRID
Jsou to samostatné ostrovní systémy, které nejsou zapojeny do veřejné elektrické sítě a slouží pouze pro vlastní spotřebu. Využívají se například v místech, kde není k dispozici elektřina ze sítě. „Dnes se u nás i ve světě instalují opravdu jen v místech, kde není síť. Připojení ke klasické síti je v tuto chvíli lacinější. Navíc se musí kombinovat s dobíjecími stanicemi a popřípadě i s elektrocentrálami,“ uvádí Pavel Mert.

Tip: Elektrocentálu si můžete pořídit například v e-shopu Svářečky-obchod.cz.

Menší fotovoltaický systém vám v rodinném domě může energeticky pokrýt například osvětlení, zatímco větší systém utáhne spotřebu průměrné domácnosti bez vytápění a klimatizace. Jejich rozloha se pohybuje v průměru okolo 10 m2 na 1 kWp.

Pokud se rozhodnete zapojit fotovoltaický systém do veřejné distribuční sítě, váš dům nebude závislý na produkci sluneční elektrárny, měřitelný výsledek však uvidíte na fakturách, které elektrárnám uhradíte a které elektrárny uhradí zase vám. Po vrácení investic je pouze na vás, zda budete elektřinu dále odprodávat nebo ji budete využívat už jen pro vlastní spotřebu.

Solární systémy na rodinných domech představují způsob šetření nákladů na elektřinu. Přesto však od nich nečekejte, že vyřeší všechny energetické otázky. Jste-li odhodláni zajistit svůj domov optimálně, doporučujeme zamyslet se i nad jinými formami úsporných opatření, jakými jsou například úsporné žárovky či méně náročné spotřebiče a klimatizace.

Efektivnost solárních systémů
Solární systémy dokážou produkovat dostatek energie potřebné k provozování běžné domácnosti. Jak efektivně však pracují, závisí i na lokalitě, kde jsou nainstalovány. Výkon fotovoltaických systémů závisí na sklonu a orientaci panelů. Výrobci garantují jejich životnost až na 25 let.

Aby byl energetický zisk co největší, je nejvhodnější montovat panely s optimálním sklonem 34° až 37° a s jižní orientací. Nejvhodnější klimatické podmínky v Česku má jižní Morava, ale vzhledem k tomu, že se technologie vyvíjí a fotovoltaické panely dokážou využít nejen přímé, ale i difuzní záření vícenásobně efektivněji, je pro fotovoltaické elektrárny vhodné téměř celé území České republiky.

Panely lze montovat i vertikálně, na fasádu rodinných domů, nevýhodou je však nižší příkon slunečního záření. V současné době se tímto způsobem zkrášlují zajímavé architektonické objekty, ale i staré budovy. Větší sluneční elektrárny mají možnost využívat systémy, které natáčejí fotovoltaické panely ve směru pohybu slunce v průběhu celého dne, a tím maximalizují příkon sluneční energie.

V letních měsících je přirozeně výkon největší, neznamená to však, že v zimě se energie nevyrábí.

Sluneční potenciál
Fotovoltaický systém funguje i za nepřímého slunečního záření. V praxi to znamená, že i když právě na panely nedopadá přímé sluneční záření, systém produkuje energii, ale v menším rozsahu. V Česku jsou pro sluneční elektrárny vhodné klimatické podmínky. Měřitelným důkazem je dopad slunečního záření na 1 m². Dostupná energie slunečního záření se u nás pohybuje v rozmezí 1 100 až 1 200 kWh/m² ročně.

Podpůrné mechanismy pro malé střešní instalace
Když už se rozhodnete instalovat fotovoltaický systém na střeše svého rodinného domu, měli byste už během jeho výstavby dbát na ideální orientaci střechy a její sklon. Rovněž je nutné eliminovat jakékoli stavební prvky, které by mohly systému stínit. Střecha musí být připravena na vyšší statickou zátěž.

Dalším důležitým krokem je rozhodnutí, zda si vyrobenou energii necháte pro vlastní domácnost, anebo ji budete prodávat do veřejné sítě. „V případě, že je domácnost schopná značnou část energie spotřebovat doma, je výhodnější zelený bonus, kdy za každou vyrobenou kWh dostane domácnost 6,5 Kč, a ještě to, co dokáže spotřebovat ze solární energie, nemusí nakoupit od distributora,“ dodává Pavel Mert.

Podpora se týká střešních instalací do 30 kWp. V praxi to znamená, že jde-li o malý střešní systém, proces zapojení do veřejné sítě je o něco snazší a vláda ho podporuje. Stále je však třeba počítat s byrokratickým procesem, který může nějaký čas trvat. Návratnost za současných podmínek v případě zeleného bonusu a dostatečně vysoké vlastní spotřeby se pohybuje okolo 8 let, přičemž životnost systému je až 25 let.


Schéma systému OFF-GRID A – FV panel, B – střídač, C – regulátor, D – baterie	Schéma systému ON-GRID A – FV panel, B – střídač, C – napájecí elektroměr, D – odběrný elektroměr, E – veřejná síť