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.



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: 2 příspěvky, poslední 03.08.2018 11:11

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

Devatero trendů ve fotovoltaice aneb Intersolar 2018

19.7.2018 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Pružné, bezrámové, oboustranné, lehké a především asijské panely bylo možné potkat na veletrhu Intersolar 2018 v Mnichově. Pojďme se na novinky v technologiích solárních panelů podívat blíže.

Požáry fotovoltaických elektráren

16.7.2018 | kpt. Ing. Filip Nos
Pokud se zaměříme na srovnání fotovoltaické kapacity vztažené na počet obyvatel, nestojí si Česká republika v rámci EU špatně. Lze tedy usuzovat, že by fotovoltaické systémy mohly, z pohledu požární ochrany, představovat relativně významný problém. Ale je tomu skutečně tak?

Otázka za půl milionu: máte v licenci uvedený výkon na straně stejnosměrné, nebo na straně střídavé?

15.7.2018 | Filip Nečas, Frank Bold Advokáti, s.r.o.
Společnosti SE - SOLAR, provozující FVE o výkonu 1,5 MW, se nedávno podařilo vyvrátit obvinění z dvojího porušení energetického zákona. Zdánlivě triviální omyl ERÚ však provozovatel elektrárny pracně vyvracel v dva roky trvajícím správním řízení.

Jak se bydlí v chytrém domě? Základ je o nic se nestarat

10.7.2018 | Věra Kubátová
Inteligentní dům je budova, která zajišťuje optimální vnitřní prostředí pro komfort osob prostřednictvím stavební konstrukce, techniky prostředí, řídicích systémů, služeb a managementu. Jak taková teorie může vypadat v praxi?
diskuse: 9 příspěvků, poslední 16.07.2018 16:38
© Soonthorn - Fotolia.com

Záruky původu elektřiny z OZE a možnosti jejich prodeje

5.7.2018 | Zuzana Vacková, Doucha Šikola advokáti s.r.o.
Záruky původu jsou certifikáty, které slouží koncovému spotřebiteli k prokázání, že jím spotřebovaná elektřina pocházela z obnovitelných zdrojů. Ne každý výrobce elektřiny z obnovitelných zdrojů využívá práva na vystavení a prodej těchto certifikátů.

Konference Alternativní zdroje energie, Kroměříž 2018, den druhý, závěrečný

28.6.2018 | Ing. Josef Hodboď, TZB-info, obor Vytápění
Postřehy z druhého závěrečného dne konference Alternativní zdroje energie, Kroměříž 2018. Týkají se odborné sekce využití druhotného a nízkopotenciálního tepla, sekce fotovoltaiky a akumulace a sekce inovativních technologií.

Síť jako baterie: Poradíme, jak využít střešní fotovoltaiku na 100 procent

27.6.2018 | S-Power Energies, s.r.o.
Majitelé střešních fotovoltaik mají hned několik možností, jak stoprocentně využít přebytky energie ze svých zdrojů. Společnost S-Power, tuzemský lídr v počtu instalací střešních FVE, již v dubnu 2017 představila ve spolupráci s Bohemia Energy produkt Bonus S-POWER – obdobu tzv. „virtuální baterie“. V současnosti jej nabízejí už i společnosti X-Energie, Comfort Energy a Europe Easy Energy (produkt eVýkup). Nově uvedla na trh produkt Virtuální baterie také firma E.ON. Čím se od sebe uvedené produkty liší? Porovnali jsme zásadní rozdíly v charakteristikách i výsledných číslech.
© Thomas Madel - Fotolia.com

Výroba a spotřeba elektřiny v ČR v roce 2017

24.6.2018 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Spotřeba elektřiny dosáhla nejvyšší hodnoty za celé sledované období. Hlavní příčinou by měl být hospodářský růst. Za vyšší výrobou stojí zejména ukončení odstávek jaderných elektráren. A po mnoha letech přibyly v ČR i nové větrné elektrárny.
diskuse: 2 příspěvky, poslední 24.06.2018 07:45

Konference Alternativní zdroje energie, Kroměříž 2018, den první

23.6.2018 | Ing. Josef Hodboď, TZB-info, obor Vytápění
Novodobá tradice současné konference AZE v Kroměříži započala v roce 2010. Prakticky však sahá do první půlky osmdesátých let minulého století. První den konference roku 2018 se přednášelo v odborné sekci OZE v budovách, dále v sekci tepelná čerpadla a na závěr dne v sekci solární kolektory.
diskuse: 1 příspěvek, 23.06.2018 08:28

Využití velkokapacitní baterie pro vyhlazování odběrových špiček a jako zálohování provozu výrobního závodu FENIX Jeseník

20.6.2018 | podle podkladů společnosti AERS připravil ing. Peter Šovčík
Fenix Group v současnosti ve spolupráci s firmou AERS řeší formou pilotního projektu špičkovací akumulační stanici. Ta by vykrývala energetické špičky ve výrobním závodě v Jeseníku.
Konference Alternativní zdroje energie předchozí ročník

Konference Alternativní zdroje energie 2018

16.6.2018 | STP - Společnost pro techniku prostředí
Společnost pro techniku prostředí ve spolupráci s Československou společností pro sluneční energii, Solární asociací a Asociací pro využití tepelných čerpadel pořádá ve dnech 20. až 21. června 2018 konferenci Alternativní zdroje energie 2018 v Kroměříži.

Zdání klame, někdy i ERÚ

15.6.2018 | Mgr. Pavel Doucha, Doucha Šikola advokáti s.r.o.
Modernizace výrobny znamená podle §12 odst. 1 písm. b) zákona podporovaných zdrojích nové uvedení výrobny do provozu. Důsledky tohoto ustanovení jsou nepříjemné zejména pro druhy OZE, pro něž není k datu provedení modernizace vypsána podpora jako pro nové výrobny.

Dům s fotovoltaikou a domovní baterií – 20 měsíců provozu

14.6.2018 | Fenix Trading s.r.o.
Loňský podzim přinesl dlouho očekávané výsledky o výsledcích srovnání očekávaných a skutečných parametrů budovy po roce provozu, o fungování elektrické sálavé otopné soustavy i o řízeném větrání se zpětným získáváním tepla, chlazení a klimatizace.

V ČR už funguje net metering pro koncové zákazníky. Jen se mu tak neříká

7.6.2018 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
V létě přes den posíláte přebytečnou elektřinu z vlastní fotovoltaiky do sítě a v zimě v noci si ji odeberete zpět, nebo vám je v daném objemu snížen účet za elektřinu. Cílem je snížit náklady na pořízení vlastního zdroje, postarat se zákazníkovi o přebytky z jeho fotovoltaiky a zrychlit návratnost investice.
diskuse: 4 příspěvky, poslední 10.08.2018 05:16

další články

Témata 2018

Partneři - Fotovoltaika

Slunce v domě on-line

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

CAD a BIM knihovny

Partneři - Obnovitelná energie

 
 

Aktuální články na ESTAV.czCo je to blesk, jak se chovat doma i venku za bouřky a jak funguje hromosvod?Zajímáte se o řízené větrání a tepelná čerpadla? Přijďte na FOR ARCH 2018Lavicové konvektory – ideální řešení vytápění do podkrovních prostorVelký průmyslový areál v Hlinsku, kde se dříve upravovala příze, jde do prodeje