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.



Na trhu poradenských služeb v energetice začala v závěru roku 2017 působit nová společnost, DS Energy Consulting s.r.o.

16.2.2018 | Doucha Šikola advokáti s.r.o.
DS Energy Consulting vznikla jako sesterská společnost advokátní kanceláře Doucha Šikola advokáti s.r.o., která se na podnikání v energetice dlouhodobě specializuje.

Vytápění elektřinou není ekonomický nesmysl

9.2.2018 | ENBRA, EkoWATT CZ, Chytrý dům
Vytápění v nezateplených domech je většinou zajišťováno výkonným kotlem na plyn či tuhá paliva. Majitelé energeticky úsporných a dobře zateplených domů mohou volit i nízkoteplotní systémy podlahového vytápění nebo třeba sálavé stropní či stěnové panely. Jaké jsou možnosti moderního vytápění nízkoenergetických domů a bytů v zateplených domech?

Výkonná řešení Fronius pro ukládání solární energie

8.2.2018 | Fronius Česká republika s.r.o.
Fronius Solar Energy uvede v roce 2018 na trh další výkonná řešení pro ukládání solární energie. Patří k nim například nový balíček Fronius Energy Package, který se skládá ze střídače, modulu Fronius Checkbox a úložiště energie od společnosti LG a představuje ideální řešení pro vlastníky systémů, kteří kladou důraz na cenu a kvalitu.

Měření po fázích je pro vlastníky malých fotovoltaik problém. Jak mu předejít?

29.1.2018 | Ing. Jaroslav Šuvarský, S-POWER s.r.o.
Měření spotřeby energie po fázích komplikuje domácnostem a malým firmám využívání solární energie. Solární elektrárna může ušetřit velkou část nákladů na elektřinu, ale je potřeba celý systém pečlivě naplánovat.
diskuse: 34 příspěvků, poslední 15.02.2018 15:43
© Soonthorn - Fotolia.com

Aktuální informace o chystané podobě kontrol překompenzace

26.1.2018 | Frank Bold Advokáti, s.r.o.
Ředitel odboru elektroenergetiky MPO Ladislav Havel na semináři k chystaným kontrolám překompenzace vyplácené podpory (KPVP) sdělil další informace o tom, jak a kdy by kontroly měly probíhat. Částečně přitom potvrdil a částečně vyvrátil některé už dříve známé informace. Přinášíme stručné shrnutí.

Ekonomická návratnost investice do fotovoltaické elektrárny k pokrytí vlastní spotřeby podniku (2. část)

22.1.2018 | Ing. Petr Novotný, RENARDS dotační, s.r.o.
V prvním dílu seriálu o podpoře fotovoltaických elektráren jsme se detailně seznámili s dotačním programem, určeným pro podnikatelské subjekty. V tomto pokračování se podíváme na to, jak je to s ekonomickou návratností takových projektů.

Rekordní výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů v Německu v roce 2017

21.1.2018 | Ing. Jan Schindler, redakce
Podíl výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů dosáhl v roce 2017 rekordních 38,5 %. Ekologická zařízení vyrobila loni 210 terawatthodin energie a dodaly do sítě o 16,1 % více energie než v předchozím roce (181 TWh).
diskuse: 2 příspěvky, poslední 23.01.2018 09:10

TZB-info vás zve na výstavu Infotherma 2018 v Ostravě

20.1.2018 | Ing. Josef Hodboď, TZB-info, obor Vytápění
Zveme Vás na jubilejní 25. ročník mezinárodní výstavy INFOTHERMA, který proběhne 22. až 25. ledna 2018 na Výstavišti Černá louka v Ostravě. TZB-info má opět na starosti část doprovodného programu a můžete se těšit i na tradiční poradenství k cenám energií.

Evropský impuls pro další rozvoj obnovitelných zdrojů

19.1.2018 | Aliance pro energetickou soběstačnost
Evropský parlament se shodl na tom, že cíl pro navýšení podílu obnovitelných zdrojů by měl být alespoň 35 % v roce 2030. Europoslanci tak dali jasný signál, který může EU pomoci stát se opět leaderem v moderní energetice.

Co je to EIA a k čemu je dobrá?

17.1.2018 | Frank Bold Advokáti, s.r.o., Mgr. Kristýna Bílková, Mgr. Alžbeta Rosinová
EIA (Environmental Impact Assessment) je proces posouzení vlivů určitého záměru na životní prostředí. V rámci procesu EIA se posuzují vlivy plánovaných staveb a zařízení na veřejné zdraví a na životní prostředí.

Podpora fotovoltaických projektů pro podnikatele v roce 2018 (1. část)

15.1.2018 | Ing. Petr Novotný, RENARDS dotační, s.r.o.
Ministerstvo průmyslu a obchodu (MPO) na konci roku 2017 zveřejnilo pravidla dotační výzvy pro podnikatele na podporu výstavby fotovoltaických systémů, sloužících k pokrytí vlastní spotřeby elektrické energie.

Energetická agenda vlády v roce 2018?

6.1.2018 | Mgr. Klára Sutlovičová
S novým rokem i novou vládou se pojí mnohá očekávání a česká energetika nové impulzy nepochybně potřebuje. Stagnující obnovitelné zdroje, obtíže s čerpáním prostředků na energetickou efektivitu, otevřená debata o stavbě nových jaderných bloků, posilování spolupráce v rámci evropské Energetické unie nebo naplňování Pařížské dohody o ochraně klimatu – to je jen několik vybraných úkolů, jež čekají na posun.
diskuse: 6 příspěvků, poslední 10.01.2018 19:20

V Česku roste výstavba energeticky úsporných i certifikovaných domů

28.12.2017 | Česká rada pro šetrné budovy, z.s.
Společnosti se také mnohem více zajímají o kvalitu vnitřního prostředí budov, v nichž trávíme až 90 % svého času. V souvislosti s tím stoupá také počet firem věnujících se různým oblastem šetrné výstavby od vývoje stavebních technologií přes hospodaření s vodou až po udržitelné materiály a recyklaci odpadů.

10 najčastejších otázok k poukážkam na OZE

26.12.2017 | THERMO/SOLAR Žiar s.r.o.
V doterajších kolách projektu Zelená domácnostiam si zákazníci mohli vyberať zo stoviek registrovaných zhotoviteľov zariadení na využívanie obnoviteľných zdrojov energie (OZE). Vybrať si z obrovskej neprehľadnej ponuky to najvhodnejšie zariadenie a zhotoviteľa nie je pre laika jednoduché.
foto © IVD

Energetické úspory si vyžádají miliardové investice

15.12.2017 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Výbor Evropského parlamentu pro průmysl, výzkum a energetiku (ITRE) 28. listopadu navrhl ambicióznější cíle pro Evropskou klimatickou politiku pro rok 2030. Jejich naplnění si vyžádá obří investice v mnoha oborech.

Jak legálně dodávat elektřinu z vlastní elektrárny sousedům?

9.12.2017 | Filip Nečas, Frank Bold Advokáti, s.r.o.
Držitel licence na výrobu elektřiny může tuto vyrobenou elektřinu za určitých podmínek prodávat dalším odběratelům, aniž by k tomu potřeboval licenci obchodníka s elektřinou. Stačí, když bude elektřinu dodávat tzv. přímým vedením, tedy bez využití veřejné sítě. Vlastní elektřinu pak poměrně snadno lze prodávat třeba sousedům v bytovém domě a společně ušetřit. Jak to zařídit? Odpovídá právník Filip Nečas z Frank Bold Advokátů.

Inteligentní řešení pro přípravu teplé vody Fronius Ohmpilot získalo cenu za inovaci

4.12.2017 | Fronius Česká republika s.r.o.
Při získávání a využívání obnovitelné energie se do popředí zájmu stále více dostává spojování sektorů. Efektivní využití synergií totiž vyžaduje těsnější propojení elektřiny, tepla a mobility. Společnost Fronius, která se specializuje na solární techniku, proto vyvinula řešení v podobě regulátoru spotřeby Fronius Ohmpilot, pomocí kterého lze efektivně využívat přebytečný proud k přípravě teplé vody.

Změny v mechanismu kontrol překompenzace. Jak se k nim postavit?

2.12.2017 | Filip Nečas, Frank Bold Advokáti, s.r.o.
V září tohoto roku schválila vláda materiál Ministerstva průmyslu a obchodu (MPO) stanovující rámcově mechanismus kontrol překompenzace provozní podpory na výrobu elektřiny z podporovaných zdrojů. Na základě tohoto materiálu mají probíhat legislativní práce na novele energetického zákona, která umožní tyto kontroly překompenzace provádět.

Obnovitelné zdroje v ČR v roce 2016

29.11.2017 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Ministerstvo průmyslu a obchodu vydalo podrobnou statistiku využívání v OZE v ČR. Údaje u moderních obnovitelných zdrojů pokrývají posledních 15 let, ale u tradičních zdrojů (vodní elektrárny, palivové dřevo) sahá až do poloviny minulého století. Čtenářům přinášíme jak tuto statistiku, tak vybrané ukazatele.
diskuse: 1 příspěvek, 29.11.2017 23:10

Chytrá řešení v oblasti fotovoltaiky využijí i domácnosti

23.11.2017 | BOHEMIA ENERGY entity s.r.o.
Zájem o malé fotovoltaické elektrárny (FVE) v České republice roste. Ukázal to i nedávný průzkum Bohemia Energy, podle kterého uvažuje o pořízení malé střešní solární elektrárny více než polovina majitelů rodinných domů.

další články

Témata 2018

Partneři - Fotovoltaika


logo BOHEMIA ENERGY
logo FRONIUS

Partneři - Obnovitelná energie

logo HOTJET
logo VIESSMANN
logo FENIX
 
 

Aktuální články na ESTAV.czStovky let zapomenutá technologie pomáhá chránit stavby proti zemětřeseníVIDEO: Moderní a úsporný rodinný dům stavěli ze dřeva, slámy i hlínyPřeživší pádu vilémovského mostu: Podpěry klenby se uvolňovalyJaký druh vytápění zvolit v nízkoenergetických a pasivních domech?