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.


Mohlo by vás zajímat


12.5.2020Vaillant Group Czech s.r.o. (zn. VAILLANT)
Na rozdíl elektromobility má masové využití elektrických zdrojů tepla dlouhou tradici, která sahá do dvacátých, třicátých let minulého století. Elektrická tepelná čerpadla určená k vytápění začala být masověji nabízena přibližně v polovině této doby.
23.4.2020redakce podle podkladů NZÚ
Od 1. března 2020 byla navýšena podpora programu Nová zelená úsporám pro stávající bytové domy v Praze. V oblasti zateplení bytových domů A.2 např. stoupla podpora pro obvodové stěny z 510 na 680 kč/m2. Při koupi pasivního rodinného domu nebo bytu v pasivním bytovém domě může žádat první kupující. Nově se také podporuje instalace dobíjecích stanic pro elektromobily. Vyplývá to ze závazných pokynů všech třech výzev programu platných od 31. ledna a zveřejněných na stránkách programu.
© Fotolia.com
17.4.2020redakce podle tiskových zpráv
Nová zelená úsporám zaznamenala za první tři měsíce letošního roku třetinový meziroční nárůst v počtu žadatelů a současně uvolňuje podmínky pro žadatele v době pandemie. Vzhledem k mimořádným opatřením v souvislosti s pandemií nemoci COVID-19 prodlužuje běžící lhůty všem žadatelům o podporu. Opatření se týká také programů Dešťovka a dalších.
9.4.2020Mgr. Dana Stejskalová, Doucha Šikola advokáti s.r.o.
Nákup tzv. „čisté“ elektřiny přímo od výrobce prostřednictvím Power Purchase Agreements (PPA), tedy smluv o nákupu elektřiny, představuje systémovou změnu ve způsobu financování výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie (OZE) a přechod od státem financované podpory k podpoře soukromé.
24.3.2020redakce
ČEZ ve spolupráci s firmou Tenaur představuje jednotku Powerheat+, která v jednom zařízení integruje tepelné čerpadlo i související systémy, včetně řídicí jednotky a střídače pro fotovoltaiku.
19.3.2020S-Power Energies, s.r.o.
Uvažujete o střešní solární elektrárně (třeba i výhledově)? Pak pokračujte ve čtení, tohle téma se vás přímo týká. Distribuční společnosti totiž od listopadu 2019 mnohem přísněji kontrolují, zda elektroměrové rozvaděče při připojování solárních elektráren (i dalších výroben elektřiny) splňují striktně stanovená pravidla. Aby to nebylo úplně jednoduché, každá distribuční společnost si je nastavila po svém. A některé povinné úpravy bohužel můžou nečekaně zasáhnout do rozpočtu.
20.2.2020Grundfos Sales Czechia and Slovakia s.r.o.
Přelévání energie stojí na myšlence, že dům zvládne na své střeše získat ze slunce dostatek tepla i elektřiny pro svůj celoroční provoz. Získaná energie je ze střechy převedena do domu, kde je buď hned využita, nebo přečerpána do podloží domu ve formě tepla, kde je uschována na zimu. Technologie se nazývá ENERbank a její srdce tvoří skupina oběhových čerpadel Grundfos.
17.2.2020S-Power Energies, s.r.o.
Na co si dát pozor při pořizování střešní solární elektrárny? Fotovoltaické panely to kupodivu nejsou – jejich kvalita je bez ohledu na výrobce poměrně srovnatelná. Pokud si však pořídíte sestavu, která ukládá přebytky vyrobené energie do baterií, je naprosto klíčové zvolit správný střídač. Ten totiž ve výsledku rozhoduje o tom, jaká bude (nebo taky nebude) návratnost vaší investice. Je to takové specifikum České republiky.
12.2.2020Ministerstvo životního prostředí ČR
Velký zájem prokazuje program Nová zelená úsporám v oblasti podpory malých fotovoltaických elektráren ve spojení s tepelným čerpadlem. Trend počtu žádostí celkově roste v segmenu nízkoenergetických budov.
7.2.2020Amper Meteo
Nedávno zveřejněná data Českého hydrometeorologického ústavu ukazují, že teploty naměřené v loňském roce na stanicích v ČR byly vloni v průměru o 2 stupně vyšší než dlouhodobé průměry z let 1961–1990.

Partneři - Fotovoltaika


Reklama

TABULKY & VÝPOČTY


Reklama

KALENDÁŘ AKCÍ


Reklama

NEJČTENĚJŠÍ


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

Partneři - Obnovitelná energie


Reklama

VIDEA



 
 
Reklama