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.



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?

Ještě efektivnější podpora pro FV instalátory v Maďarsku

27.7.2017 | Fronius Česká republika s.r.o.
Fronius Solar Energy, kvalitativní světová jednička v oblasti solární energie, otevřela 1. června 2017 pobočku v Maďarsku. Tímto novým závodem nedaleko Budapešti rozšiřuje tato rakouská společnost zaměřená na solární techniku svoji mezinárodní síť. Od nynějška se k zákazníkům v Maďarsku dostane technická podpora ještě rychleji a spolehlivěji.

Nová vize společnosti FENIX na Světové výstavě v Astaně

20.7.2017 | redakce
Téma Světové výstavy EXPO 2017 Astana je „Energie budoucnosti“ a nosným tématem expozice České republiky je „Důmyslnost řešení“. Koncept společnosti FENIX se probojoval mezi 10 nejvýznamnějších exponátů, které ČR v Kazachstánu prezentuje.
Tepelné čerpadlo © matteogirelli - Fotolia.com

Prodeje zdrojů tepla v některých státech Evropy za leden až květen 2017 a v ČR

6.7.2017 | Ing. Josef Hodboď, redakce
Česká Asociace podniků topenářské techniky (APTT) poskytla TZB-info údaje o prodejích zdrojů tepla za prvních 5 měsíců letošního roku na pěti největších národních trzích v EU. Tuto statistiku doplňují údaje o prodejích českých výrobců za rok 2016.
diskuse: 1 příspěvek, 06.07.2017 09:27

Jak se zlepšila podpora fotovoltaiky s akumulací pro firmy v roce 2017?

3.7.2017 | Ing. Petr Novotný, RENARDS dotační, s.r.o.
Ministerstvo Průmyslu a obchodu vyhlásilo dne 16. 6. 2017 dotační výzvu v rámci Operačního programu Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost, programu Úspory energie, která nabízí dotace na fotovoltaické systémy s/bez akumulace k pokrytí vlastní spotřeby elektrické energie podnikatelských subjektů.

ERÚ se rozhodl zakročit proti malé fotovoltaice – pohled právníka

30.6.2017 | S-POWER, s.r.o.
Energetický regulační úřad tvrdí, že dodávka přebytků z malých elektráren do sítě je podnikatelskou aktivitou, že na takovéto podnikání musí mít vlastník elektrárny licenci a že podnikatele bez licence hodlá na základě energetického zákona (a možná i zákona o ochraně spotřebitele) postihnout.
diskuse: 2 příspěvky, poslední 04.07.2017 16:53

Startuje hlasování veřejnosti o vítězích 9. ročníku ekologické soutěže E.ON Energy Globe

26.6.2017 | E.ON Česká republika, s.r.o.
V Praze byly slavnostně představeny nominované projekty 9. ročníku prestižní ekologické soutěže E.ON Energy Globe. O vítězích pěti kategorií rozhodne veřejnost v online hlasování. Každý hlasující může vyhrát auto ŠKODA CITIGO G-TEC na rok zdarma a řadu dalších zajímavých cen od partnerů soutěže.

Být či nebýt iniciativní – jak se postavit k zimnímu energetickému balíčku

21.6.2017 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Zhruba tak by se vyjádřit dilema, které vzniklo v diskuzi na kulatém stolu kanceláře Evropského parlamentu, který pořádala Aliance pro energetickou soběstačnost v pátek 9. 6. v Praze. Téma setkání bylo „Česko jako evropský hráč v energetice.“

Předpověď výroby fotovoltaických systémů

19.6.2017 | Ing. Petr Wolf, Ph.D., ČVUT UCEEB
Článek se zabývá problematikou spojenou s předpovědí výkonu fotovoltaických systémů. Uvádí veličiny, které určují aktuální provozní výkon těchto systémů. Popisuje základní typy předpovědních služeb počasí pro fotovoltaické systémy, včetně jejich využití a zdrojů výchozích dat.

Akumulace – to je A udržitelné energetiky

17.6.2017 | Siemens, s.r.o., Petr Jechort
Slunci ani větru nelze poručit, nezbývá tedy než se smířit s faktem, že výkon solárních a větrných elektráren zcela závisí na momentálních klimatických podmínkách. Jedním z klíčových témat současné energetiky je proto akumulace.
Soubor pasivních domů v lokalitě Koberovy

Pasivní domy Koberovy slaví 10 let

11.6.2017 | Ing. Petr Bohuslávek, redakce
Společnost Atrea si letos připomíná desáté výročí od vzniku lokality s unikátním souborem 13 pasivních domů v obci Koberovy v Českém ráji. Výročí společnost slavila 8. června na akci s panelovou diskuzí na téma Vize 2020 a neformálním setkáním přímo v Koberovech.

Rozšíření podpory fotovoltaiky v Nové zelené úsporám, snadnější čerpání a dotační semináře pro obce

9.6.2017 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Podporováno bude jak pořízení větších domácích elektráren, tak rozšíření těch stávajících. Speciální bonus je navíc připraven pro žadatele, kteří Novou zelenou úsporám využijí spolu s Kotlíkovými dotacemi. MŽP vyzývá k šetření energií i nákladů pomocí NZÚ a zdůrazňuje, že to není zdlouhavé ani složité.

Konference Vytápění 2017 - třetích deset

6.6.2017 | Ing. Josef Hodboď, redakce
Konference Vytápění je vrcholným setkáním odborníků, kde jsou prezentovány aktuální výsledky výzkumu a vývoje v oboru vytápění. Z přednesených přednášek jsou vybrány některé zobecňující závěry s cílem usnadnit cestu k nalezení požadovaných informací i těm, kteří se konference nemohli zúčastnit.

V české elektroenergetice se loni téměř nic nezměnilo

5.6.2017 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Tak by mohl znít titulek letošní roční zprávy Energetického regulačního úřadu (ERÚ) o provozu české elektrizační soustavy v roce 2016, protože až na dvě výjimky, jádro a plyn, se žádné výrazné odchylky od předchozího roku neobjevily. Jak se vyvíjely ostatní ukazatele?
diskuse: 6 příspěvků, poslední 06.06.2017 08:33

Využití obnovitelných zdrojů energie v bytových domech

4.6.2017 | redakce
Je nutné si uvědomit rozdíly mezi dotačními tituly určenými pro rodinného domy a domy bytové. Bytových domů se netýkají kotlíkové dotace.

Využití obnovitelných zdrojů energie v rodinných domech – dotační tituly s technologiemi Regulus

3.6.2017 | redakce
V letošním roce slaví společnost Regulus spol. s r.o. 25 let své existence. Po celou dobu jde o ryze českou firmu s jedním majitelem. Významných sektorem působení společnosti Regulus je využití obnovitelných zdrojů energie.

Konference Obchodování s energií v ČR: zdraží elektřina?

31.5.2017 | Ing. Jan Schindler, redakce
6. ročník konference Obchodování s energií v ČR poskytl přehled nejnovějšího dění na energetickém trhu. Co nového přináší Zimní energetický balíček? Jak se změní ceny elektřiny po odstavení německých jaderných elektráren? S čím se mohou pochlubit energetici v podnicích, s čím obchodníci a jaké problémy mají domácnosti?

Energo summit 2017 upozornil na spotřebu energie v budovách

19.5.2017 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Města spotřebují 75 % energie vyrobené v EU a z toho se 40 % spotřebuje v budovách. Co k tomuto tématu přinesl letošní Energo summit?

další články

Projekty 2017

Partneři - Fotovoltaika

logo FRONIUS
logo BOHEMIA ENERGY

Partneři - Obnovitelná energie

logo HOTJET
logo NELUMBO
logo VIESSMANN
 
 

Aktuální články na ESTAV.czPraha vybrala zpracovatele projektu obnovy Malostranského náměstíSuchá podlaha F146 – ideální řešení pro novostavby i pro rekonstrukceParkovací stání pro vozíčkáře a doprava handicapovaných v praxiHypotéky, úvěry, nemovitosti versus ČNB - jak se vyznat v jejích doporučeních?