Fotovoltaika je technologie pro přímou přeměnu slunečního záření na elektřinu. Jedná se o jediný zdroj elektřiny bez pohyblivých součástí. Pojem fotovoltaika je vytvořen ze dvou slov – řeckého φώς, které znamená světlo, a volt, což je jednotka elektrického napětí.

Fotovoltaika je považována za trvale udržitelnou technologii, a to ze dvou důvodů. Především využívá nejdostupnější obnovitelný zdroj energie na Zemi – sluneční záření. Množství slunečního záření, které každoročně dopadne na zemský povrch, je 4000krát větší než veškerá spotřeba energie celého lidstva. Slunce přitom bude svítit ještě miliardy let. Druhý důvod je, že energie vložená do výroby fotovoltaických panelů a dalších komponent fotovoltaické elektrárny se v podmínkách České republiky vrátí zhruba za 2 roky, přičemž očekávaná životnost panelů přesahuje 30 let.

  • Historie fotovoltaiky

    • Fotovoltaický jev poprvé pozorovali William Grylls Adams a jeho žák Richard Evans Day v roce 1876 na PN přechodu vytvořeném mezi selenem a platinou. První fotovoltaický článek použitelný k výrobě elektřiny však byl vyroben až v roce 1954. Více k historii.

  • Technologický vývoj

    • Od 70. let minulého století probíhá bouřlivý vývoj, v jehož průběhu roste účinnost, klesá cena a zvyšuje se životnost fotovoltaických článků a panelů. První články s účinností kolem 6 % byly vyráběny technologicky a energeticky náročnými výrobními postupy, které například vyžadovaly vakuum. Současné články a panely jsou vyráběny neporovnatelně jednoduššími operacemi za normálního tlaku s nižší spotřebou surovin a energií.
      Dříve se soudilo, že krystalické panely budou nahrazeny panely tenkovrstvými, existovala představa generačního vývoje fotovoltaiky:

      • První generace - krystalické panely - relativně vysoká účinnost, ale i cena
      • Druhá generace - tenkovrstvé - nižší účinnost, ale zejména nižší cena
      • Třetí generace - vysoká účinnost při nízké ceně

      Vývoj však neprobíhá podle této představy. V letech 2008 a 2009 došlo k prudkému nárůstu výrobních kapacit solárního křemíku, který vedl k propadu cen krystalických panelů. Konkurenční výhoda tenkovrstvých technologií se tím vytratila a jejich podíl na trhu začal klesat.
      Podrobněji v článcích o historii a perspektivách fotovoltaiky: krystalické články a méně rozšířené technologie).

  • Terminologie

    • Fotovoltaický článek je v principu velkoplošná fotodioda, která přeměňuje sluneční záření na stejnosměrný proud.
      Fotovoltaický panel obvykle obsahuje větší počet článků, výkon jednoho panelu se pohybuje kolem 200 Wp.
      Fotovoltaická elektrárna se skládá z panelů, střídače, nosné konstrukce a dalších komponent. Fotovoltaické systémy však mohou být i stejnosměrné nebo hybridní.
      Jmenovitý výkon se udává ve wattech špičkového výkonu (Wp - wattpeak), skutečný výkon závisí především na úrovni slunečního záření, na úhlu dopadu paprsků a na výkonovém přizpůsobení zátěže.
      Optimální orientace a sklon fotovoltaických panelů.
      Více k terminologii.

  • Výhody oproti jiným způsobům výroby elektřiny

    • Hlavní výhodou fotovoltaiky je, že nepotřebuje palivo. Fotovoltaická elektrárna proto může fungovat dlouhou dobu bez obsluhy.
      Fotovoltaika je přitom jediným zdrojem elektřiny, který neobsahuje pohyblivé součásti. To přispívá k nízké poruchovosti, což opět snižuje náročnost na obsluhu.
      Další výhodou fotovoltaiky oproti jiným technologiím výroby elektřiny je snadná škálovatelnost. Na jedné straně jsou v praxi běžně používány fotovoltaické články o výkonu zlomků wattů, například v kalkulačkách. Na druhé straně existují fotovoltaické elektrárny o výkonech ve stovkách megawattů. I největší fotovoltaické elektrárny jsou však složeny z jednotlivých panelů o jmenovitém výkonu kolem 200 W. Ze stejných panelů jsou přitom složeny i malé fotovoltaické systémy na střechách budov.

  • Typy fotovoltaických panelů

    • Krystalické - komerčně nejrozšířenější panely sestavené z článků vyrobených na tenkých deskách z krystalického křemíku. Rozlišují se tři základní varianty:

      • monokrystalické (c-Si), kdy je ingot tažen z taveniny Czochralskiho metodou, ingot je tvořen jedním monokrystalem ve tvaru válce se zúženými konci (salám), který je následně oříznut do tvaru kvádru se zaoblenými rohy a poté rozřezán na jednotlivé desky o tloušťce 150 µm.
      • multikrystalické (m-Si), kdy je ingot odléván do formy ve tvaru kvádru, který je následně rozřezán na menší kvádry a poté na desky
      • ribbon, kdy je z taveniny přímo tažen tenký pás, z něhož jsou odlamovány desky.

      Tenkovrstvé - méně rozšířené panely reprezentované několika odlišnými technologiemi:

      • a-Si - amorfní křemík
      • µc-Si - mikrokrystalický křemík
      • tandem/micromorph - dvouvrstvá struktura z amorfního a mikrokrystalického křemíku
      • CdTe - kadmium-telurid
      • CIS - měď (Cu), indium (In), selen (Se)
      • CIGS - měď (Cu), indium (In), galium (Ga), selen (Se)

      Kromě toho je rozvíjena celá řada nových konceptů, jejichž společným cílem je snižování nákladů na vyrobenou elektřinu. Podrobněji v článcích o historii a perspektivách fotovoltaiky: krystalické články a méně rozšířené technologie).

  • Účinnost fotovoltaických panelů

    • Krystalické panely dosahují obecně vyšší účinnosti - běžně kolem 15 %, špičkové až 20 % - než panely tenkovrstvé. Nejlepší tenkovrstvé panely však v současnosti již dosahují srovnatelné účinnosti, jako průměrné krystalické panely.

  • Vývoj cen

    • Ceny fotovoltaických panelů klesají o 16 až 20 % při každém zdvojnásobení celosvětově instalovaného výkonu. Aby se vývoj urychlil, byly nejdříve v Japonsku a později v Německu a dalších zemích zavedeny různé formy investiční a provozní podpory.
      Ceny panelů se ještě po roce 2000 pohybovaly kolem 5 €/Wp. Provozní podpora však srazila ceny panelů hluboko pod 1 €/Wp.
      V současnosti se magické hranici 1 €/Wp blíží investiční náklady malých fotovoltaických elektráren instalovaných na střechách budov.

  • Parita

    • V souvislosti s poklesem cen panelů bylo v mnoha zemích dosaženo parity - fotovoltaika se stala nejlevnějším zdrojem elektřiny.
      V České republice je elektřina z fotovoltaiky levnější, než elektřina ze sítě pro koncové odběratele v kategorii domácností a malých firem, je však nutno všechnu spotřebovat v místě výroby.

  • Dotace

    • Provozní podporou fotovoltaiky byl až do konce roku 2013 zelený bonus nebo garantovaná výkupní cena. Od 1. 1. 2014 již neměly nové instalace nárok na žádnou provozní ani investiční podporu a výstavba nových elektráren se téměř zastavila. Od října 2015 je u instalací do 10 kWp možné požádat o investiční podporu v rámci programu Nová zelená úsporám.

  • Fotovoltaika ve stavebnictví

    • Fotovoltaické panely lze snadno aplikovat na střechy nebo fasády budov. Předpokládá se proto, že v souvislosti s přechodem k budovám s téměř nulovou spotřebou energie se fotovoltaika ve větší míře uplatní ve stavebnictví.

  • Fotovoltaika pro ohřev teplé vody

  • Podnikání ve fotovoltaice

    • Až do konce roku 2015 platí, že každý provozovatel fotovoltaické elektrárny v České republice, který žádal o provozní podporu prostřednictvím výkupní ceny nebo zeleného bonusu, musí získat licenci ERÚ. Tím se automaticky stává podnikatelem. V případě ztráty zaměstnání tak nejen nemá nárok na podporu, ale navíc musí platit sociální a zdravotní pojištění. Více v článku Provozovatel fotovoltaické elektrárny nemá nárok na podporu v nezaměstnanosti.

      Od 1. 1. 2016 potom platí, že výrobny do 10 kWp nepotřebují licenci ERÚ ani když jsou připojené k síti, stačí dohoda s distributorem. Provozovatel takové elektrárny již není podnikatelem. Přetoky elektřiny do sítě jsou povoleny, ale předpokládá se, že výrobce většinu vyrobené elektřiny spotřebuje na místě.

      Podmínky podpory se v letech 2010 a 2011 několikrát měnily a to dokonce i s retroaktivními dopady. Kromě toho se významně měnila i další legislativa, která si u realizovaných elektráren vynutila dodatečné investice. Řada provozovatelů fotovoltaických elektráren si proto stěžuje, že namísto lukrativního byznysu, který jim stát v době realizace garantoval, se ocitli ve ztrátě.

      Kromě toho je řada menších fotovoltaických elektráren, jejichž provozovatelé si stěžují, že je ČEZ na konci roku 2010 nepřipojil, přestože měli své elektrárny dokončeny už v září nebo říjnu, ale na druhou stranu upřednostnil spřátelené investory a připojoval jim elektrárny dokončené v posledních dnech prosince 2010.



Špičkovací stanice, elektrické vytápění: z tiskové konference Fenix Group

21.10.2017 | Ing. Josef Hodboď, redakce
Špičkovací stanice založená na akumulaci elektrické energie pomůže se snížením připojovacího výkonu a s hlídáním čtvrthodinového odběrového limitu. Nikoliv jen se zvýšeným využitím elektrické energie vyrobené fotovoltaicky. Změny v konstrukci elektrických otopných těles vynucuje energetická legislativa. Platit budou od 1. ledna 2018.

Obnovitelné zdroje energie: Vyplatí se vám solární panely?

20.10.2017 | innogy Česká republika a.s.
Jejich cena klesá, výkonnost naopak roste. Pořízení solárních panelů dnes zvažuje čím dál více lidí. Přemýšlejí o nich dokonce i ti, kteří se tmavým deskám na domech sousedů dříve vysmívali. Začínají si totiž uvědomovat, že fotovoltaika je z dlouhodobého hlediska výhodná. Pojďme se společně podívat na to, komu a kdy se solární panely vyplatí.

Využití nadprodukce elektřiny z FVE pro vytápění a přípravu teplé vody ve výrobním areálu, část 2.

2.10.2017 | Ing. Petr Bican, Ph.D., Zdeněk Lovicar
Autoři porovnávají naměřená data o výrobě a využití elektrické energie vyrobené solární fotovoltaickou elektrárnou s celkovou spotřebou elektrické energie ve výrobním areálu firmy. V druhé části článku navazují úvahami o možnostech využití nadvýroby elektřiny pro vytápění a přípravu teplé vody a jeho ekonomice.

Rok provozu nové administrativní budovy Fenix Trading ve standardu nZEB avizuje dosažitelnost stanovených cílů

28.9.2017 | Fenix Trading s.r.o.
Bateriové úložiště se ukázalo jako velmi flexibilní nástroj optimalizace spotřeby budovy v průběhu 24 hod. cyklu, prokázala se jeho schopnost práce s ohraničeným příkonem při uspokojení všech potřeb. Úložiště v třífázovém zapojení rovněž výrazně přispívá ke zrovnoměrnění odběru energie v jednotlivých fázích.

Využití nadprodukce elektřiny z FVE pro vytápění a přípravu teplé vody ve výrobním areálu, část 1.

25.9.2017 | Ing. Petr Bican, Ph.D., Zdeněk Lovicar
Autoři porovnávají naměřená data o výrobě a využití elektrické energie vyrobené solární fotovoltaickou elektrárnou s celkovou spotřebou elektrické energie ve výrobním areálu firmy. V druhé části článku navazují úvahami o možnostech využití nadvýroby elektřiny pro vytápění a přípravu teplé vody a jeho ekonomice.

Proč jsme na prahu velké bateriové revoluce?

20.9.2017 | Solární novinky.cz
Do roku 2019 může dojít k revoluci v oblasti skladování energie, a to díky výraznému poklesu cen lithiových baterií až na 200 USD/kWh. O vývoji trhu a nových trendech v akumulaci energie bude hovořit Sven Bauer, CEO BMZ Group, na konferenci Smart Energy Forum v Praze dne 26. října 2017.

Společnost Fronius dodává střídače pro chilský podpůrný fotovoltaický program

14.9.2017 | Fronius Česká republika s.r.o.
Od roku 2015 chilská vláda podporuje výstavbu fotovoltaických systémů na veřejných budovách. Příslušná technologie pochází v mnoha případech z Rakouska: Business Unit Solar Energy, která se specializuje na solární techniku, dodala střídače SnapINverter pro přibližně polovinu dosud realizovaných projektů.

Povinné zveřejňování smluv v energetice

12.9.2017 | Mgr. Pavel Doucha, Advokátní kancelář Doucha Šikola advokáti
Zákon o registru smluv je účinný již od 1. července loňského roku, nicméně teprve od 1. července tohoto roku nabývá účinnosti ustanovení, které stanoví sankci za neuveřejnění smlouvy. Skutečné dopady zákona lze tedy očekávat až nyní. Jaký vliv bude mít na energetický sektor?

Proslulý ledový hotel ve švédsku využívá environmentálně šetrné technologie NIBE. Neroztaje ani v létě!

7.9.2017 | NIBE ENERGY SYSTEMS CZ
Družstevní závody Dražice - strojírna s.r.o.

Myšlenka výrazného snížení uhlíkové stopy dala vzniknout ledovému hotelu, který byl postaven nedaleko švédského města Kiruna již v roce 1990 a jehož údělem bylo vždy na jaře roztát a každý podzim znovu vzniknout.
Fotovoltaické elektrárna, foto: redakce TZB-info

Jsou parcelní čísla pozemků povinnou náležitostí licence na výrobu elektřiny?

5.9.2017 | Mgr. Pavel Doucha, Advokátní kancelář Doucha Šikola advokáti
Dosud panují četné nejasnosti ohledně obsahu a náležitostí licence na výrobu elektřiny. Jednou z nich je identifikace umístění provozovny, tedy v praxi zpravidla uvádění katastrálního území a pozemků, na nichž je výrobna umístěna.
PVA Letňany

Čestná vstupenka zdarma na veletrh FOR ARCH

2.9.2017 | redakce
Veletrh FOR ARCH je za dveřmi a redakce TZB-info bude opět u toho. Zveme vás jak na náš stánek, tak i naše doprovodné programy.
Fotovoltaika na střeše rodinného domu © Elenathewise - Fotolia.com

Více než polovina majitelů rodinných domů v ČR uvažuje o pořízení fotovoltaiky

1.9.2017 | BOHEMIA ENERGY entity s.r.o.
Od září letošního roku se rozšiřuje program Nová zelená úsporám v oblasti solárních systémů pro domácnosti. Rostoucí zájem o fotovoltaiku potvrzuje i aktuální průzkum⃰ Bohemia Energy, podle kterého se 55 % majitelů rodinných domů po vhodném řešení rozhlíží či o malé fotovoltaické elektrárně do budoucna uvažuje.

Jak se bránit, když OTE zpětně změní datum uvedení vaší elektrárny do provozu

26.8.2017 | Filip Mazel, Anna Francová, Frank Bold Advokáti, s.r.o.
Na konci minulého roku vydal pražský městský soud rozhodnutí v případu chybějícího připojení elektroměrů, ve kterém potvrdil závěry obou stupňů Státní energetické inspekce (SEI). Podle SEI nebyly u elektráren, které nedisponovaly měřícím zařízením, splněny podmínky pro jejich uvedení do provozu.

Topná sezóna se blíží – termíny kurzů a zkoušek topenářů pro profesní kvalifikace

25.8.2017 | Česká peleta, z.s.p.o.
Po prázdninách a před zahájením topné sezóny opět narůstá počet instalací nových zařízení využívajících OZE a s tím i poptávka po kurzech a zkouškách z profesních kvalifikací. Kdy a kde se dají absolvovat?

Když koš je plný, aneb Smart City a kompresní odpadkové nádoby Bigbelly Solar

25.8.2017 | Ing. arch. Petr Brandejský, redakce
V Brně se objevily velmi nenápadné, o to zajímavější, nádoby na odpadky. Kompresní odpadkové koše toho umí hodně. Koš sám čidlem zaznamená množství odpadků, sám tyto odpadky slisuje, sám si přivolá svoz odpadů. U investice v desítkách tisíc korun se počítá s její brzkou návratností.

Překompenzace solární energetiky je politická chiméra

23.8.2017 | Aliance pro energetickou soběstačnost, Solární asociace
Aliance pro energetickou soběstačnost a Solární asociace se ohrazují vůči slovům ministra Zaorálka, který v pondělí 21. srpna 2017 po jednání vlády uvedl, že je třeba zabývat se zvýšením „solární daně“ s odkazem na údajné „stanovisko Evropské komise o nepřiměřenosti podpory.“

Jak a kdy měřit technologickou vlastní spotřebu elektřiny?

22.8.2017 | Mgr. Pavel Doucha, Advokátní kancelář Doucha Šikola advokáti
Od začátku roku 2017 vstoupila v účinnost novela zákona, podle níž musí všichni výrobci elektřiny z podporovaných zdrojů měřit tzv. technologickou vlastní spotřebu. Splnění této povinnosti naráží na řadu technických i výkladových otázek.
diskuse: 1 příspěvek, 24.08.2017 16:36

Jaké náklady má energeticky nulový dům?

14.8.2017 | doc. Ing. Tomáš Matuška, Ph.D., Univerzitní centrum energeticky efektivních budov, ČVUT v Praze, Ing. Vilém Ťopek, Fakulta strojní, ČVUT v Praze
Analýza nulového bytového domu ukazuje, jaké zdroje energie pomáhají k dosažení nulové bilance neobnovitelné primární energie a jaké nikoliv. Pro vybrané řešení je ukázána i investiční náročnost a bilance reálných provozních nákladů v porovnání s běžným řešením a je stanovena prostá doba návratnosti.

Základní škola v Kněžmostě bude energeticky soběstačná

10.8.2017 | Martin Sedlák, Aliance pro enetgetickou soběstačnost
Obec Kněžmost nedaleko Mnichova Hradiště se rozhodla zmodernizovat budovu základní školy. Nový objekt bude maximálně úsporný a doplněný solární elektrárnou tak, aby mohl být energeticky téměř plně soběstačný. Projekt energeticky úsporné školní budovy ukazuje cestu, jak lze spořit budoucí náklady za teplo i elektřinu a zajistit zdravé prostředí pro výuku.
diskuse: 1 příspěvek, 10.08.2017 12:27

Jak funguje olověný akumulátor?

2.8.2017 | Battery University, překlad: Petra Šrubařová
Jaké jsou druhy olověných akumulátorů? Jaké mají výhody a nevýhody? V čem se liší startovací baterie od baterie trakční? A jak hloubka vybití ovlivňuje počet cyklů?

další články

Projekty 2017

Partneři - Fotovoltaika

logo FRONIUS
logo BOHEMIA ENERGY

Partneři - Obnovitelná energie

logo VIESSMANN
logo HOTJET
logo NELUMBO
 
 

Aktuální články na ESTAV.czVIDEO: Autonomní stavební mechanizace. Reálné využití dříve než automobilyBrno zahájilo průzkumné práce v retenční nádrži v Králově PoliZájem o nájemní bydlení v Praze v posledních letech rosteVyladění interiéru podle feng shui: Prvek země