Efektivita fotovoltaické elektrárny

Aby fotovoltaická elektrárna fungovala co nejlépe a nejefektivněji, je potřeba také naše spolupráce. Každý vlastník takové elektrárny by se měl proto zamyslet, jak slunečního záření nejlépe využívat. Když už si pořídíme solární systém, bývá to zejména proto, abychom ušetřili. Je proto logické zbytečně nevyhazovat peníze. Nejvíce energie ze slunečního záření můžeme získat přes den, proto je rozumné, abychom svůj režim přizpůsobili vnějším podmínkám. Přičemž se nejedná o nic složitého. Stačí zbytečně neplýtvat energií například tím, že budeme prát nebo vařit v noci, apod. V některých případech pak může být volba ostrovní elektrárny dokonce úspornější a levnější než instalace hybridní elektrárny.  

Nesmíme však opomenout ještě jeden důležitý aspekt. Pokud chceme, aby námi zvolená varianta fotovoltaické elektrárny fungovala tak, jak si přejeme, je důležité vždy se poradit s odborníkem. Ten nám pomůže už s výběrem ideální varianty s ohledem na lokalitu, roční období apod. a následně se samotnou instalací.

Vhodné umístění fotovoltaických panelů

Umístění a sklon fotovoltaických panelů výrazně ovlivňují celkovou účinnost fotovoltaické elektrárny. Typickým umístěním solárního systému je instalace na jižní stranu. Takto umístěné panely nám však vytvářejí přebytky, které běžně v domácnostech nevyužijeme. Instalace panelů na jižní stranu se tedy nejvíce vyplatí v případě, že chceme přebytky prodávat. Pro běžnou spotřebu v domácnosti jsou výhodnější fotovoltaické systémy s východo-západní orientací. Jedním z faktorů ovlivňujících výkon je totiž také samotný pohyb Země kolem Slunce. Pokud však máme možnost a chceme dosáhnout vyváženější výroby energie během celého dne, je nejlepší instalovat fotovoltaické panely orientované na více světových stran. Jako ideální sklon instalace panelů bývá uváděna hodnota okolo 35 ° (vůči zemi). Pro fungování fotovoltaické elektrárny je dále důležitý počet slunečních hodin. V české republice svítí slunce průměrně 1330 až 1800 hodin za rok. Tak proč toho nevyužít?

Faktory ovlivňující výkon fotovoltaické elektrárny

Efektivita fotovoltaické elektrárny záleží na více faktorech. Jedním z nich je roční období, dále klima, závisí také na lokalitě, kde je elektrárna nainstalována, na umístění a sklonu fotovoltaiky a také na počtu instalovaných fotovoltaických panelů. Čím více panelů nainstalujeme, tím více energie fotovoltaika vyrobí. Přičemž nejvíce energie solární panely vyrobí při jasných slunných dnech. Když je oblačno, mlha, déšť apod. výkon fotovoltaické elektrárny klesá. Důležitou roli při výkonu panelů má také teplota. Čím je teplota nižší, tím se zvyšuje napětí a fotovoltaická elektrárna má vyšší výkon. (To znamená, že za jistých specifických podmínek, může mít fotovoltaika vyšší výkon za jasného zimního dne než za teplého letního dne.) Ovšem největšího výkonu fotovoltaická elektrárna dosahuje v případě, kdy je chladněji a slunce svítí kolmo k zemi. Což znamená, že ideální podmínky nabízí měsíc březen. Solární panely dále mohou podávat maximální výkon pouze tehdy, dochází-li k optimální kombinaci napětí a proudu.

Fotovoltaická elektrárna potřebuje sluneční záření

Pokud chceme k výrobě elektřiny využívat solární energii, potřebujeme sluneční záření. Sluneční záření je proud fotonů neboli částic přenášejících energii. Bavíme se zde o proudu fotonů ve formě světelných paprsků. Nejvíce záření dopadá na planetu Zemi v případě jasného počasí a zároveň beze změny směru dopadu. Takové záření nazýváme přímé. Na Zemi však přichází ještě difúzní záření, které vzniká rozptylem přímého záření v mracích a v atmosféře. Na území České republiky za rok dopadne v průměru 1000 kWh (přesněji zhruba 950 – 1340 kWh) sluneční energie na jeden metr čtvereční. A co je na tomto údaji to zajímavé? Jedná se totiž přibližně o 50 % roční spotřeby elektrické energie v průměrné české domácnosti.

Úplná nezávislost

Do kategorie úplné nezávislosti patří ostrovní elektrárna. Tuto možnost volí například nadšenci, kteří se rozhodli být naprosto nezávislí a používat elektrickou energii pouze a výhradně z vlastních zdrojů a k síti se vůbec nepřipojovat. Dále zde patří také lidé, kteří nemají jinou možnost připojení k síti nebo zkrátka nemají přístup k přípojce – například potřebují elektřinu na chatě, v horách, nebo na dalších podobných místech.

Dobrou zprávou je, že nyní již lze také v těchto případech požádat o dotace. Oproti hybridní elektrárně však bude potřeba větší a pravděpodobně i dražší elektrárna. Nemusí to být ale pravidlem, vše vždy závisí na konkrétních požadavcích každého majitele fotovoltaické elektrárny. S pořízením ostrovní elektrárny dále souvisí přizpůsobení dosavadního životního stylu tak, aby měla vaše elektrárna vždy přístup ke slunci a mohla tak stále dodávat elektřinu.

Částečná nezávislost

Zde patří hybridní elektrárna. Tato kategorie zahrnuje kombinaci fotovoltaiky a zároveň částečného připojení k síti. Tím, že elektrárna pokryje část spotřeby elektřiny, budete mít nižší účet za elektřinu ze sítě. Někdy se však může stát, že vám pokryje celou spotřebu nebo můžete vyrobit dokonce více energie, než využijete. Zde je potom možnost přebytky energie prodat nebo uložit do baterií.

V našich podmínkách můžeme předpokládat, že fotovoltaická elektrárna s celkovým výkonem 1 kWp vyrobí přibližně 950 kWh elektrické energie za rok.  Jednotka kWp vyjadřuje výkon ideálně umístěného fotovoltaického panelu (nebo celé elektrárny) za plného slunce. Oproti tomu se kWh používá jako jednotka elektrické práce, kterou můžeme měřit elektroměrem. V souvislosti s fotovoltaikou pak jednotka kWh udává skutečnou hodnotu vyrobené energie. Z uvedeného vyplývá, že skutečný výkon fotovoltaické elektrárny udávaný v kWh bude vždy menší než celkový výkon elektrárny vyjádřený v kWp.

Fotovoltaická elektrárna nebo solární elektrárna?

Fotovoltaická elektrárna vyrábí elektřinu ze slunce, přesněji ze slunečního záření. To patří mezi obnovitelné a nevyčerpatelné zdroje energie. V různých textech a článcích můžeme narazit na termíny „střešní fotovoltaika, solární elektrárna, sluneční elektrárna nebo fotovoltaická elektrárna“. Nemusíme si s tím však dělat hlavu, jelikož stále hovoříme o tom samém. Jedná se zkrátka o solární systém se solárními panely a měniči (střídači). Pokud však chceme zvolit technicky správné označení, použijeme termín fotovoltaická elektrárna.

Solární systém nabízí nezávislost a soběstačnost

Zejména v poslední době musíme všichni čelit nepříjemnému trendu, a tím je neustálé zdražování elektřiny a energií obecně. A zde máme jednu z hlavních výhod solárního systému, nezávislost a částečnou nebo úplnou soběstačnost. Pořízením fotovoltaické elektrárny získáte vlastní zdroj, a tím větší energetickou a ekonomickou nezávislost na dodávkách elektřiny ze sítě. S tím souvisí podmínky připojení a ceny elektřiny. V případě výpadku proudu budou vaše domácí spotřebiče díky fotovoltaice stále zásobovány elektrickou energií.  Fotovoltaická elektrárna nám tedy nabízí nezávislost, tu můžeme rozdělit na dvě kategorie, částečnou a úplnou.