Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Fotovoltaika

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.



Chytré bytové domy mají společnou fotovoltaiku, baterie, nabíječku elektromobilů a nižší účty za elektřinu

17.12.2018 | Mgr. Ing. Anna Francová, Frank Bold Advokáti, s.r.o., Frank Bold Advokáti, s.r.o.
Dodávky elektřiny přímým vedením od solárních panelů do bytových jednotek, tedy bez využití veřejné rozvodné sítě, jsou z technického hlediska poměrně jednoduché.
diskuse: 2 příspěvky, poslední 18.12.2018 19:06

Historické objekty: Energetické úspory v souladu s památkovou ochranou – 2. část

11.12.2018 | Erik Novák, MSc., Ing. Jan Včelák, Ph.D., Univerzitní centrum energeticky efektivních budov, ČVUT v Praze
Mohou historické památky s fotovoltaikou vypadat dobře? Zahraniční zkušenosti ukazují, že ano.

Detekce vad u fotovoltaických panelů

10.12.2018 | EICERO s.r.o.
Fotovoltaický panel je základní a nejdůležitější částí FVE. Zejména na jeho kvalitě závisí, jaká bude produkce celé FVE. Abychom dosáhli u FVE maximální možný výnos, je potřeba mít dobrý přehled o stavu FV panelů a případné vady rychle odstranit.

Fotovoltaika a baterie pro domácnost, kombinace s tepelnými čerpadly

7.12.2018 | redakce
Kolik vám může tepelné čerpadlo s fotovoltaikou ušetřit za vytápění a jaké další technologie můžeme očekávat k domácí fotovoltaice? Na to jsme se zeptali Jaroslava Šuvarského, jednatele společnosti S-Power Energies.

Řízení fotovoltaických elektráren programovatelnými logickými automaty

5.12.2018 | UniPi.technology
Jak monitorovat, plánovat a řídit provoz vícero solárních elektráren na dvou kontinentech, z jednoho centrálního dispečinku a s minimálními nároky na personál? Mezinárodní společnost Photon Energy se sídlem v Amsterdamu nabízí zákazníkům komplexní služby v oblasti solárních elektráren a v současnosti provozuje či rozvíjí více než 100 střešních i pozemních solárních systémů o celkovém výkonu 230 MWp.

Vlastní elektřina, teplo, teplá voda a klimatizace s moderním systémem od jednoho výrobce

5.12.2018 | SunnyCold
Nejlepší energie je ta, kterou si sami vyrobíte a ušetříte za její nákup. S výrobky Airsun české společnosti SunnyCold si každý může vyrobit a uskladnit energii ve formě elektřiny, tepla či chladu.

Metodika SBToolCZ pro školské budovy

4.12.2018 | Ing. Jan Tripes, TZÚS Praha, s. p., pobočka České Budějovice
Článek popisuje základní principy hodnocení šetrných budov národní metodikou SBToolCZ se zaměřením na nejnovější verzi této metodiky pro školské budovy. Dále je uveden příklad certifikované školské budovy, jejíž renovace byla posuzována a optimalizována s využitím systému SBToolCZ. Výsledkem je přeměna stávajícího veřejného objektu na inteligentní energeticky nulovou budovu.

Obnovitelné zdroje a kvalitní energetické služby jsou klíč k proměně energetiky

1.12.2018 | Svaz moderní energetiky
Účastníci mezinárodního kulatého stolu se shodli, že klíčem pro přechod na efektivní nízkouhlíkovou ekonomiku je další rozvoj obnovitelných zdrojů i zvyšování energetické účinnosti ekonomiky. V debatě vystoupili renomovaní experti z Mezinárodní agentury pro obnovitelné zdroje (IRENA), Agora Energiewende i zástupci českých firem, kteří se zaměřují na rozvoj moderní energetiky, například Energon holding nebo ČSOB.

Nové aukce bez fotovoltaiky? V ČR bude stát elektřina víc, varuje Solární asociace

30.11.2018 | Solární asociace
Ministerstvo průmyslu a obchodu nezařadilo solární energii mezi zdroje, které by mohly soutěžit o podporu v plánovaných aukcích nových projektů po roce 2021.
diskuse: 6 příspěvků, poslední 17.12.2018 21:05

Dvouletý provoz administrativní budovy Fenix v Jeseníku – pohled na energetickou bilanci

26.11.2018 | Ing. Petr Wolf, Ph.D., Ing. Sofiane Kichou, Ing. Marek Maška, Univerzitní centrum energeticky efektivních budov, ČVUT v Praze
V červenci 2018 byl dokončen dvouletý monitoring administrativní budovy společnosti FENIX Group a.s. v Jeseníku. Během této doby byly aplikovány různé provozní režimy baterií s cílem otestovat jejich schopnosti pro zajištění provozu energetiky objektu.

Historické objekty: Energetické úspory v souladu s památkovou ochranou – 1. část

26.11.2018 | Erik Novák, MSc., Ing. Jan Včelák, Ph.D., Univerzitní centrum energeticky efektivních budov, ČVUT v Praze
Historické objekty jsou často klasifikovány jako vysoce energeticky náročné budovy. Je proto logické se na tyto objekty zaměřit a inovativním a citlivým přístupem výrazně zvýšit jejich energetickou účinnost.

Baterie mají obrovský světový potenciál rozvoje. Česká legislativa s nimi zatím nepočítá

24.11.2018 | Svaz moderní energetiky
Experti předpokládají, že do poloviny tohoto století energie z větrných a solárních elektráren dodá až 50 % světové elektřiny. Rozvoj umožní především očekávaný pokles cen baterií, které by měly být do roku 2030 levnější až o 66 %.

S přebytky elektřiny z malých FVE si velmi dobře poradí Bonus S-Power

22.11.2018 | BOHEMIA ENERGY entity s.r.o.
Finanční úspora, energetická soběstačnost, šetrnost k životnímu prostředí. To jsou nejčastější důvody, proč lidé uvažují o pořízení solárních systémů. Při rozhodování o vhodné fotovoltaice pro domácnosti je dobré se zaměřit i na to, co se stane s vyrobenou elektřinou, kterou v domácnosti nespotřebujete.

Měnit nebo neměnit FV panely?

19.11.2018 | EICERO s.r.o.
Již mnoho let prakticky všichni provozovatelé FVE řeší otázku, zda je možné vyměnit FV panel či nikoliv. Tato na první pohled triviální otázka prorostla z důvodu různého výkladu zákona až v častokrát absurdní situace, kdy majitelé nechávají na konstrukcích zapojené FV panely, které nejenom že nesplňují předpokládané výkonové standardy, ale dokonce mohou být i hrozbou pro osoby pohybující se v blízkosti takovéto instalace.

Novinky v domácí fotovoltaice – trendem je virtuální baterie a řízení spotřeby

18.11.2018 | Martin Bořil, LESENSKY.CZ
Akumulace elektřiny, řízení spotřeby, monitoring nebo virtuální baterie se stávají dostupnějšími i pro běžné uživatele. Nové technologie znatelně zlepšují ekonomiku provozu domácích fotovoltaických instalací.

Lídry mezi progresivními firmami ČR sdružuje Klub moderních firem

17.11.2018 | Ondřej Šumavský, Aliance pro energetickou soběstačnost
V ČR působí špičkové firmy, které zodpovědně využívají čistou energii, efektivně s ní nakládají či optimálně kombinují obojí. Tyto firmy nově sdružuje kampaň “Klub moderních firem” od Aliance pro energetickou soběstačnost.

Problematika energeticky nulových budov – 2. část: Příklad rodinného domu

12.11.2018 | Ing. Jiří Novotný, na Univerzitní centrum energeticky efektivních budov, ČVUT v Praze, doc. Ing. Tomáš Matuška, Ph.D., Univerzitní centrum energeticky efektivních budov, ČVUT v Praze
Metodika stanovení energeticky neutrálních, respektive energeticky nulových domů se na národních úrovních liší. Zájem o realizaci takových domů neovlivňuje jen metodika, ale i tržní poměry v oblasti přesouvání nadbytku produkce energie z jednoho objektu do druhého. Jde o ekonomicky nevýhodné výkupní ceny při dodávce do sítě. Pokud se stávající poměry v České republice nezmění, bude realizace energeticky nulových domů pro investory nezajímavá a potenciál snížení produkce CO2 nebude využit.

Festival dřeva a nářadí na veletrhu STŘECHY PRAHA

7.11.2018 | Střechy Praha s.r.o.
Soubor veletrhů pro střechy, řemeslo, dřevo a úspory energií, který každoročně přiláká přes 20 tisíc návštěvníků, proběhne v PVA EXPO PRAHA 7. – 9. 2. 2019.

Co takhle dát si kávu uvařenou na baterii od HE3DA?

5.11.2018 | Solární novinky.cz
Výroba baterií s využitím nanotechnologií společnosti HE3DA se má spustit již příští rok na Havířovsku. O tom, že stavba nové továrny úspěšné pokračuje svědčí níže uvedená fotka z letošního podzimu.

Akumulace elektřiny v ČR čeká na legislativu

4.11.2018 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Možnost uplatnit jednu technologii mnoha způsoby je velkou výhodou pro investory. Česká legislativa však velké baterie zatím nereflektuje.

další články

Témata 2018

Partneři - Fotovoltaika

Slunce v domě on-line

Stav nabití BAT:--- %
Roční soběstačnost:--- %

In-počasí v ČR
Tabulky a výpočty

Partneři - Obnovitelná energie