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 zdroje 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.



Plně elektrifikovaná nZEB administrativní budova - první poznatky z provozu (II)

27.4.2017 | Fenix Trading s.r.o.
Dosavadní průběh naznačuje, že celková roční spotřeba elektrické energie objektu bude nižší než předpokládaná a to i přes to, že dosavadní průběh zimy je teplotně významně podnormální.

Budoucnost Energiewende – OZE, plyn a kapacitní platby?

21.4.2017 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Se stále větším zastoupením OZE v energetické soustavě řeší evropští politici i energetici otázku, jak financovat stavbu záložních kapacit, které zajistí dostatek elektřiny i v případě nepříznivého počasí z hlediska provozu OZE. A politici němečtí navíc potřebují odstavit jádro.
diskuse: 17 příspěvků, poslední 26.04.2017 18:48

V Brně odstartuje akce „Den energeticky úsporného bydlení 2017“

20.4.2017 | Asociace dodavatelů montovaných domů, z.s.
Národní stavební centrum ve spolupráci s Asociací dodavatelů montovaných domů, Asociací pro využití tepelných čerpadel (AVTČ) a společností Veletrhy Brno a.s. bude v sobotu dne 29.4.2017 od 10:00 do 17:00 hodin pořádat v areálu Centra vzorových domů v Brně akci pod názvem „Den energeticky úsporného bydlení 2017“.

Kdy se vyplatí pořídit si hybridní fotovoltaický systém?

14.4.2017 | Finn Peacock, Solarquotes.com, překlad: Olga Kališová, MSc.
Hybridní fotovoltaické systémy v sobě ukrývají to nejlepší z obou světů: v 99,9 % případů získáte garantovanou dodávku elektřiny z přenosové soustavy s možností uložit si přebytečnou solární energii na dobu, kdy slunce nesvítí. Také můžete čerpat elektřinu uloženou ve vašich bateriích v případě, že dojde k výpadku elektřiny.

První hospodářské výsledky innogy v ČR signalizují růst

8.4.2017 | innogy
Energetická skupina innogy v ČR vykázala za rok 2016 celkové tržby ve výši 43,9 miliardy Kč. V porovnání s rokem 2015 jde o sedmiprocentní pokles. Zisk po zdanění dosáhl 8,5 miliardy Kč, to je v meziročním srovnání o 9 % více.

Má ostrovní solární systém smysl?

7.4.2017 | Finn Peacock, Solarquotes.com, překlad: Olga Kališová, MSc.
Australský web Solarqoutes.com čtivě pojednává o tématech využití fotovoltaiky s domácími bateriemi. Rozhodli jsme se z něj několik článků přeložit pro čtenáře TZB-info. První dva díly se budou zabývat obecnou charakteristikou ostrovního a hybridního systému.
diskuse: 4 příspěvky, poslední 09.04.2017 08:07

Energetická bezpečnost ČR – je zaručený přísun energií samozřejmostí?

2.4.2017 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
O relevanci obnovitelných zdrojů jako jasného trendu v energetice již dnes pochybuje málokdo. Přesto se česká Státní energetické koncepce stále spoléhá zejména na centrální zdroje. Proč?
diskuse: 29 příspěvků, poslední 11.04.2017 06:27

Česká solární energetika pomalu ožívá - potenciál výroby energie ze slunce je u nás ale mnohem větší

1.4.2017 | Solární asociace
Solární energetika v České republice zaznamenala po minulých letech stagnace první oživení. Stovky projektů přineslo především zavedení podpory v rámci programu Nová zelená úsporám. Solární asociace sestavila aktuální data loňského vývoje na základě dat od Státního fondu životního prostředí, OTE, ERÚ a distribučních společností.
diskuse: 23 příspěvků, poslední 08.04.2017 20:56

Stanovisko k revizním zprávám FVE

27.3.2017 | Filip Nečas, Frank Bold Advokáti, s.r.o.
Energetický regulační úřad (ERÚ) na svých webových stránkách publikoval odborné stanovisko týkající se revize fotovoltaické elektrárny a otázky, zda se revizní zprávy mohou týkat jednotlivých částí elektrárny, nebo musejí být vydány pro elektrárnu jako celek. Stanovisko také odpovídá na otázku, zda je nutné, aby byla posuzovaná elektrárna pod napětím.
diskuse: 1 příspěvek, 27.03.2017 11:40

Na veletrhu AMPER se mluvilo o energetické soběstačnosti domácností i firem

25.3.2017 | Aliance pro energetickou soběstačnost, Solární asociace
Na veletrhu AMPER 2017 se sešli odborníci z oblasti využívání obnovitelných zdrojů, aby diskutovali o možnostech energeticky šetrného bydlení nebo podnikání. Mluvilo se o možných způsobech čerpání podpory na úspory energie, o servisu stávajících obnovitelných zdrojů i o příkladech dobré praxe.
diskuse: 11 příspěvků, poslední 03.04.2017 23:38
Expo Astana 2017

Expo Astana 2017

24.3.2017 | redakce
Po úspěšném Expu v Miláně 2015 se ČR opět aktivně zapojila do prestižní mezinárodní výstavy. Od 10.6. do 10.9. 2017 se koná Mezinárodní výstava EXPO ASTANA 2017 v Kazachstánu. TZB-info přináší exkluzívní rozhovor s koordinátorem hlavního programu, výkonným ředitelem komory SNS Františkem Masopustem.

Davidův mlýn napájí vodní elektrárna s fotovoltaikou a vytápí tepelné čerpadlo. Hlavní je zdraví lidí, říká majitel

18.3.2017 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Kombinace těchto zdrojů Davidovu mlýnu vynesla v roce 2016 ocenění v soutěži Obnovitelné desetiletí. Vypravili jsme se do Davidova mlýna na redakční návštěvu, abychom se o těchto technologiích dozvěděli více.

Fotovoltaika, akumulace, elektromobilita a nezávislost v praxi

15.3.2017 | Solární panely.cz
Ve čtvrtek 23.3.2017 se na veletrhu AMPER 2017 koná konference Fotovoltaika, akumulace, elektromobilita a nezávislost v praxi. Konference je určena například pro ty, kteří staví nový rodinný dům a chtějí efektivně řešit sytém vytápění v kombinaci s hybridní fotovoltaickou elektrárnou a elektromobilem a tak dosáhnout větší nezávislosti.

Je elektřina (ještě pořád) špatná?

14.3.2017 | Dr.-Ing. Benjamin Krick, Passivhaus Institut Darmstadt, překlad: Petra Šrubařová
Článek porovnává různé způsoby vytápění a přípravy teplé vody v pasivním domě z hlediska emisí CO2. Při stále větší výrobě elektřiny z obnovitelných zdrojů se nabízí otázka, zda je hodnocení systému vytápění pomocí faktoru primární obnovitelné energie stále adekvátní.
diskuse: 17 příspěvků, poslední 17.03.2017 22:33

Chytré technologie pro energetickou soběstačnost domácností i firem

8.3.2017 | Aliance pro energetickou soběstačnost
Chcete se zorientovat v legislativních otázkách připojování a provozu fotovoltaických elektráren? Hledáte tipy pro výběr vhodného systému solární panelů a baterií pro akumulaci? Navštivte konferenci „Chytré technologie pro energetickou soběstačnost domácností i firem“, která proběhne v rámci veletrhu Amper 2017 dne 22. března na BVV Brno.

Mnoho přidaných funkcí pro online portál Fronius Solar.web

6.3.2017 | Fronius Česká republika s.r.o.
Divize Fronius Solar Energy, kvalitativní jednička na světovém trhu se solární energií, zmodernizovala a přepracovala online portál pro fotovoltaické systémy Fronius Solar.web. Díky tomuto přehlednému a informačně bohatému portálu mohou provozovatelé pohodlně monitorovat své systémy a snadno analyzovat data.

Dotace na energetické úspory bytů: zjednodušení administrace a poradenská pomoc

1.3.2017 | Ministerstvo pro místní rozvoj
Snahou MMR je rozšířit množství technologií, u nichž lze žádat o dotaci (např. zdroje tepla, fotovoltaické systémy, jednotky pro kombinovanou výrobu tepla a elektřiny) a rozšíření příjemců dotace nově o bytová družstva.

Návrh a provoz elektrického akumulátoru v pasivním domě „Plus“ se 17 bytovými jednotkami

20.2.2017 | Dipl.-Ing. Marc Großklos, Dipl.-Ing. Britta Stein, (Institut bydlení a životního prostředí), Darmstadt, Překlad: Petra Šrubařová
Úložiště (akumulátory) elektrické energie mohou při žádoucí masivnější decentrální produkci elektřiny v budovách přispět k výraznému zvýšení podílu vlastní elektřiny z fotovoltaiky na pokrytí celkové spotřeby budovy a také ke zvýšení stupně energetické soběstačnosti.

Proč je v Německu tolik energetických družstev?

18.2.2017 | Olga Kališová, MSc.
Zatímco v roce 2006 bylo v Německu pouze 8 energetických družstev vyrábějících energii z obnovitelných zdrojů, v roce 2016 už jich bylo 1 000. Z toho tisíce je asi 800 členy Svazu pro německá družstva. Jaké jsou příčiny a výhody tak masivního zakládání energetických družstev v Německu?
diskuse: 1 příspěvek, 18.02.2017 19:46

Nový Foxtrot CP-1091 s rychlým elektroměrem C-EM-0001M

10.2.2017 | Teco a.s.
Současná legislativa, dotace a podmínky umožňují výrazně snáz instalovat zejména malé fotovoltaické elektrárny (FVE), ale zároveň stanovují, ať legislativně nebo ekonomickým zájmem, podmínku plného využití vyrobené elektrické energie v místě instalace.

další články

Projekty 2017

Partner - Fotovoltaika

logo FRONIUS

Partneři - Obnovitelná energie

logo NELUMBO
logo VIESSMANN
logo HOTJET
 
 

Aktuální články na ESTAV.czJak vyhodnotit přínosy a návratnost zateplení domu - vnitřní výnosové procentoNový design dveří splývá se stěnouRÁDCE 2017 – stavební příručka nejen pro stavební veřejnostJak zastřešit zahradu? Použijte zahradní stan