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.



Patentovaný systém řízení vnitřního prostředí energeticky úsporných novostaveb

19.10.2018 | redakce podle tiskové zprávy
Společnost BIOSUNTEC CZ s.r.o. vyvinula a dodává na tuzemský trh energetický systém Biosuntec Home s patentovanou funkcí řídící jednotky pro potřeby energeticky úsporných novostaveb. Celý energetický systém Home je řízen z jednoho místa, prostřednictvím telefonu, tabletu nebo počítače. Patentované řízení Biosuntec dokáže číst informaci, kolik je v solárních panelech dostupné energie a podle toho řídí energetický provoz domu. Funkce domácích spotřebičů jsou pak využity s maximem energie ze slunce a ze sítě si klient dokupuje pouze nezbytné minimum.

Degradace PID a její vliv na výkon FVE po 8 letech provozu

17.10.2018 | EICERO s.r.o.
Většina fotovoltaických elektráren v ČR byla postavena v letech 2009 – 2010 a dnes tedy mají za sebou již téměř polovinu předpokládané doby provozu. Za tuto dobu již můžeme porovnávat kvalitu a nekvalitu jednotlivých typů FV panelů a řešení, či neřešení vzniklých problémů.

Fotovoltaika s tepelným čerpadlem sníží náklady domu na energie až o tři čtvrtiny

15.10.2018 | S-Power Energies, s.r.o.
Sluncem lze napájet většinu domácích spotřebičů nebo ohřívat vodu. Výhody střešní solární elektrárny je však možné ještě umocnit, pokud se zkombinuje s tepelným čerpadlem. Domácnost tím vyřeší nejen vytápění, na které energie z fotovoltaiky v zimních měsících nestačí, ale může si díky funkci chlazení zajistit teplenou pohodu v průběhu celého roku. Výdaje na energie se přitom mohou snížit až o 75 procent.

Co přináší nová generace chytrých fotovoltaických panelů?

15.10.2018 | Ing. Jaroslav Dorda, Solárnínovinky.cz
Panely AEG Solar vybavené funkcí inteligentního monitorování výrazně přispívají ke zjednodušení provozu a údržby malých i velkých solárních elektráren. Chcete vědět více detailů od experta z branže výroby panelů?

Německý expert: Jak správně navrhovat FV bateriové systémy

9.10.2018 | Ing. Jaroslav Dorda, Solárnínovinky.cz
Sodíkové či zinkové baterie mají zajímavé vlastnosti, i když nabízejí nižší energetickou hustotu, než tradiční Li-Ion baterie. Jak správně navrhnout systém skladování energie z fotovoltaických elektráren? Proč je nutné klást důraz zejména na bezpečnost nejen celého systému, ale i chování jednotlivých komponentů v ostrém provozu?

Pozvánka na konferenci Rekonstrukce a provoz bytových domů

5.10.2018 | TZB-info
Konference je určena pro všechny, kteří chtějí v bytových nebo komerčních budovách ušetřit, efektivně je spravovat a zhodnocovat. Součástí je již druhá odborná publikace k tématu s obsahem více než 160 stran s řadou unikátních textů, tabulek a rad pro plánovaní a provedení rekonstrukce a pro provoz.

Optimalizace návrhu akumulační nádrže pro FVE

3.10.2018 | Ing. Jan Stašek, DEKPROJEKT s.r.o.
V tomto článku se podrobněji zaměříme na vliv velikosti akumulační nádrže na celoroční bilanci fotovoltaické elektrárny s využitím desetiminutového kroku výpočtu, který nám umožní podrobnější zohlednění procesů spojených s výrobou elektrické energie, spotřebou teplé vody a její akumulací. Výsledky budou posuzovány nejen z pohledu energetické bilance, ale i z pohledu ekonomické výhodnosti.
diskuse: 1 příspěvek, 05.10.2018 08:33

Seminář: Hodnocení energetických systémů v budovách

3.10.2018 | Ing. Josef Hodboď, TZB-info, obor Vytápění
K hodnocení energetických systémů budov je nutné volit vhodnou metodu. Čím modernější budova s nižším podílem tepla pro vytápění a s vyšším podílem využití OZE, tím více je nutný přesnější výpočet s kratším časovým krokem, hodinovým až v řádu minut. Jedině tak lze výsledky teoretických výpočtů přiblížit skutečnosti a dosáhnout souladu mezi slibovanými a skutečně dosaženými úsporami energií.

Petr Rokůsek: přelom v energetice přinesou internetové společnosti a ostrovní systémy

27.9.2018 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Jaký prostor zůstává v době digitalizace pro starou energetiku? Proč akumulátory nejsou univerzálním řešením? Kříží se blockchain s GDPR? O těchto a dalších otázkách jsme se bavili s technologickým vizionářem Petrem Rokůskem, zakladatelem a jednatelem společnosti Nano Energies.

Kontinuální výzva Nová zelená úsporám pro rodinné domy

26.9.2018 | Ing. Petr Bohuslávek, redakce
18. září 2018 byly vyhlášeny změny účinné od 15. října 2018. Podporovány budou novostavby nízkoenergetických domů, zateplování svépomocí, fotovoltaické systémy v kombinaci s tepelným čerpadlem, výměny zdrojů tepla, které nebyly zapojeny do otopné soustavy. Současně se zateplením bude podporována instalace stínicí techniky.
diskuse: 12 příspěvků, poslední 03.11.2015 16:28

Změna evropské směrnice o energetické náročnosti budov (EPBD 3)

26.9.2018 | prof. Ing. Karel Kabele, CSc., ČVUT v Praze, Fakulta stavební, katedra TZB
Změny ve směrnici reagují jak na zkušenosti s uplatňováním předchozí směrnice, tak na technický pokrok a možnosti budov vybavených tzv. smart technologiemi, nabíječkami elektromobilů aj.
diskuse: 4 příspěvky, poslední 02.10.2018 14:02

Akumulátory v energetické koncepci obce: Jak je využít a kdy se obci vyplatí?

15.9.2018 | Frank Bold Advokáti, s.r.o.
Přijďte na seminář, kde se dozvíte, jak může obec využít akumulační a bateriové systémy pro posílení své energetické soběstačnosti a energetické účinnosti. Účast na seminářích je bezplatná.
© Holger B - Fotolia.com

Súčasný vývoj integrácie fotovoltických systémov do fasád budov

20.8.2018 | Ing. Jakub Čurpek, Centrum AdMaS, Fakulta stavební, Vysoké učení technické v Brně
Článok sa zaoberá novodobými spôsobmi integrácie fotovoltiky (PV) do konštrukčnej tvorby fasád budov vo vybraných systémov. Hlavný dôraz je kladený na predstavenie najnovších konceptov ich súčasného vývoja, špeciálne v kombinácii s inými pokročilými materiálmi a technológiami.
diskuse: 1 příspěvek, 21.08.2018 07:36

Systém kombinace tepelných čerpadel REGULUS s fotovoltaickými elektrárnami

16.8.2018 | REGULUS spol. s r. o.
Vzájemně přizpůsobená a funkčně sladěná kombinace tepelných čerpadel REGULUS s fotovoltaickými elektrárnami je určena pro zájemce, jejichž snahou je veškerou výrobu elektrické energie z fotovoltaické elektrárny spotřebovat pod vlastní střechou.

Revoluce v domácí fotovoltaice – celoskleněné solární panely s dlouhou životností

12.8.2018 | E.ON Česká republika, s.r.o.
Nová technologie fotovoltaických panelů s označením glass-glass zpomaluje stárnutí a výrazně prodlužuje životnost panelů. Petru Petříkovi z Brna se investice do domácí solární elektrárny vrátí za 15 let.

Energeticky soběstačné bydlení může být komfortní, zajistí to nový český systém

5.8.2018 | Martin Bořil, LESENSKY.CZ
Projekt Český ostrovní dům vyvinul ve spolupráci s dalšími odborníky řídicí mechanismus Independence System, který zvládne optimalizovat využití elektrické energie a dalších technologií v soběstačných domech. Systém bude umět sám rozmýšlet, kterou spotřebu upřednostnit nebo odložit. Po ročním testování je připraven k aplikaci do praxe. Jeho vývoj trval dva roky.
© Elenathewise - Fotolia.com

Porovnání produktů na výkup přebytku z fotovoltaické elektrárny pro domácnosti

31.7.2018 | Ing. Jan Schindler, redakce
Instalací fotovoltaické elektrárny na střechu rodinného domu určitě zákazník ušetří. Protože však ještě nenastala doba, kdy se domácnost pořízením elektrárny stane nezávislou na síti, je třeba pečlivě volit partnera pro instalaci, nákup a výkup elektřiny.
diskuse: 3 příspěvky, poslední 30.08.2018 15:30

Trendy roku 2018 v tepelné technice

26.7.2018 | Ing. Josef Hodboď, TZB-info, obor Vytápění
Vedoucí světový dodavatel tepelné techniky a souvisejících služeb ve zprávě o svých hospodářských výsledcích hovoří mimo jiné o trendech probíhajících v tepelné technice. Na trendy reaguje svými novými výrobky. Jde především o trend tzv. dekarbonizace, tedy snižování spalování uhlíkatých látek. S tím souvisí posilování nabídky tepelných čerpadel, elektrických ohřívačů vody aj.
Měření průvzdušnosti dřevostavby © TZB-info

Redakční návštěva: Měření průvzdušnosti pasivní dřevostavby domu pro seniory

24.7.2018 | Ing. Petr Bohuslávek, redakce
U Týnce nad Labem se dokončuje nový soukromý Komunitní dům v pasivním standardu pro bydlení seniorů. Zařízení bude po dokončení všech etap součástí komplexu budov se zázemím pro několik desítek seniorů s různou úrovní péče. Pasivní dřevostavbu jsme navštívili v době měření průvzdušnosti obálky budovy Blower-Door testem.

Obrat v přístupu Číny k fotovoltaice by mohl snížit předpokládaný instalovaný výkon o 20 GW

21.7.2018 | Emma Foehringer Merchant, Greentech Media, překlad: Petra Šrubařová
Poptávka v Číně převyšující očekávání? Analytici říkají, že „to už se nestane.“
diskuse: 1 příspěvek, 23.07.2018 21:51

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

 
 

14.11.2018 konference TZB-info o bytových domech

Připravujete rekonstrukci bytového domu, děláte PENB nebo audit? Jak na úspory za energie a zhodnocení domu? Unikátní publikace pro účastníky. Těšíme se na vás v Praze.

Program a přihláška