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.



Klimatizace s fotovoltaikou? Ideální kombinace!

9.6.2019 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Chlazení je nejvíc potřeba v době, kdy svítí nejvíc slunce. A když nejvíc svítí slunce, je zároveň nejvíc elektřiny z fotovoltaiky. V DZ Dražice tomu přizpůsobili své výrobky, které zvládnou fungovat i na stejnosměrný proud.
Tepelné čerpadlo S-Power KOMFORT, typu iDM Terra ML 8-13 vzduch-voda

Jak efektivně topit i chladit za minimální náklady

30.5.2019 | S-Power Energies, s.r.o.
Zvažujete, jakou zvolit technologii vytápění, aby vás zimní sezóna nevyšla zbytečně draho? Nebo přemýšlíte, jestli si na léto pořídit klimatizaci? V obou případech čtěte dál. Máme pro vás tip na řešení, které vám zajistí tepelnou pohodu během celého roku a zároveň sníží vaše provozní náklady na minimum. Řeč je o kombinaci střešní fotovoltaiky a tepelného čerpadla.

Jak úsporně ochladit domácnost? DZ Dražice představují novinky pro letošní rok

27.5.2019 | DRUŽSTEVNÍ ZÁVODY DRAŽICE - strojírna, s. r. o.
V posledních letech se Česká republika potýká s výrazným oteplováním, které ovlivňuje i vnitřní prostředí v budovách. Před letní sezónou proto stoupají prodeje klimatizací, jež často spotřebovávají velké množství energie. Letošní novinky společnosti DZ Dražice, člena skupiny NIBE, jsou proto určené pro úsporné a efektivní chlazení a vytápění domácnosti, které pomáhá významně šetřit náklady a životní prostředí.

Oboustranné fotovoltaické panely nabízí až o třetinu vyšší výkon

25.5.2019 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Oboustranné („bifacial“) fotovoltaické panely umí k výrobě elektřiny využít obě své strany, čímž významně zvyšují množství vyrobené elektřiny.

Využití obnovitelné energie z fotovoltaického zdroje v rodinných domech

23.5.2019 | Časopis Vytápění, větrání, instalace, Ing. Jan Včelák, Ph.D., Ing. Petr Wolf, Ph.D., Univerzitní centrum energeticky efektivních budov, ČVUT v Praze, Erik Novák, MSc., ČVUT v Praze, Univerzitní centrum energeticky efektivních budov
Jaké jsou nejčastější typy fotovoltaických systémů v budovách a jak vychází jejich finanční porovnání?
diskuse: 2 příspěvky, poslední 14.06.2019 13:22

Zkušenosti - tepelné čerpadlo a fotovoltaika

22.5.2019 | PZP HEATING a. s.
Otázka investice do tepelného čerpadla je dnes v rámci ceny, komfortu vytápění, životnosti a návratnosti již zodpovězená. Jednoznačně se vyplatí. Pořízení vlastní fotovoltaické elektrárny je v současné době aktuálním tématem pro mnoho českých domácností.

Inteligentní rodinný dům s elektrickým vytápěním, fotovoltaickou elektrárnou a bateriovým úložištěm se staví v Omicích u Brna

20.5.2019 | FENIX Trading s.r.o.
Po ukončení testovacího provozu své administrativní budovy v Jeseníku zaměřila společnost FENIX Group svoji pozornost i na podobně vybavené rodinné domy.

Uvažujete o střešní FVE? Zkombinujte ji s bateriemi, případně i s tepelným čerpadlem

16.5.2019 | S-Power Energies, s.r.o.
Zatímco donedávna české domácnosti přistupovaly k pořízení střešní fotovoltaiky s určitou opatrností a většina hleděla především na brzkou návratnost investice, v posledních dvou letech se situace značně proměnila. Klíčovým rozhodovacím faktorem už není pořizovací cena, ale především touha po větší energetické nezávislosti.

Agrivoltaika – řešení pro nová solární pole

11.5.2019 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Agrofotovoltaika představuje novou příležitost pro zemědělce – ze svého pole mohou kromě úrody a pastvy pro dobytek získat také elektřinu.
Konference Vytápění Třeboň, foto redakce

Program 25. konference Vytápění Třeboň 2019

9.5.2019 | STP - Společnost pro techniku prostředí
Přednášky v blocích: Energetická náročnost a NZEB, soustavy, zdroje tepla a otopné plochy, využití obnovitelných zdrojů energií, využití obnovitelných zdrojů energií, řízení a regulace v tepelné technice, převážně sálavé vytápění a chlazení a ekonomie, ekologie a provoz otopných soustav. Zveme vás na tradiční setkání s odborným a společenským programem.

Spolupráce tepelných čerpadel a fotovoltaiky, mobilní aplikace od společnosti Regulus

8.5.2019 | redakce
V tomto rozhovoru hovoří redaktor TZB-info, Josef Hodboď s Romanem Bláhou ze společnosti Regulus spol. s r.o. o jejich nabídce tepelných čerpadel, využití fotovoltaických zařízení a propojenosti s mobilními aplikacemi.

Kontroly překompenzace u podporovaných zdrojů energie v roce 2019

2.5.2019 | Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Po srážkové dani, zastavení provozní podpory pro nové OZE, nárokování licence u prodeje přebytků z domácí fotovoltaiky a notifikaci podpory stávajících OZE přichází kontroly překompenzace.

Velká fotovoltaika se již v ČR obejde bez dotací

1.5.2019 | Roman Binder, AMI Communications
Česká společnost Solar Global oznamuje průlom v obnovitelných zdrojích. Díky svým zkušenostem dokáže postavit a provozovat solární elektrárny v ČR ziskově i bez státní podpory.
diskuse: 1 příspěvek, 01.05.2019 12:12

Bytové i rodinné domy hledají cesty, jak ušetřit na energiích. Čím dál častěji využívají solární energii

23.4.2019 | SČMBD
Jak a čím optimálně ohřívat teplou vodu s ohledem na vysokou míru životního komfortu, na který jsme zvyklí? Lze ušetřit a ještě třeba trochu něco navíc vydělat nejen na úsporných technologiích v rodinných domech, ale třeba i v panelákovém nebo činžovním domě?

Spotřeba tepla ze solárních tepelných soustav v letech 2010 – 2017

29.3.2019 | Ing. Josef Hodboď, TZB-info, obor Vytápění
V článku je uveden přehled spotřeby energie vyrobené v tuzemsku v solárních tepelných soustavách v letech 2010-2017 a pro porovnání i přehled vývoje v oblasti spotřeby elektřiny vyrobené z fotovoltaiky.

Investice do levných fotovoltaických a bateriových technologií se může snadno změnit v „noční můru“

15.3.2019 | Solárnínovinky.cz
Na trhu se začínají objevovat nabídky na stavbu za extrémně nízké ceny. Jaká rizika mohou pro investory znamenat tyto „lákavé nabídky“? A proč se jich raději vyvarovat?

Nejstarší fotovoltaické elektrárny v ČR vznikaly na střechách a brownfieldech

14.3.2019 | Břetislav Koč
První velké solární instalace v ČR měly výkon řádově v desítkách kilowattů. V době vysokých cen technologií se hledal prostor pro instalaci zejména na plochách, které neměly jiné využití.
© Fotolia.com

ERÚ spouští kontrolu podporovaných zdrojů energie. Co to znamená pro výrobce?

8.3.2019 | Filip Nečas, Frank Bold Advokáti, s.r.o.
ERÚ oznámil, že spouští vlnu cenových kontrol výroben energie z OZE, a to jen pár týdnů poté, co tak učinila Státní energetická inspekce. Čekají výrobce dvě kontroly téže věci?

Cenové kontroly SEI v roce 2019 – jak se na ně připravit?

6.3.2019 | Martin Maňák, Frank Bold Advokáti, s.r.o.
Kontroly se zaměří zejména na fotovoltaické elektrárny. Jak budou probíhat a na co si dát pozor?

Kancelářské centrum FENIX v Jeseníku, realizované ve standardech roku 2020

2.3.2019 | redakce
Veškeré vybavení domu, tj. spotřebiče, vytápění, chlazení i ohřev vody je na elektřinu. Navíc je dům vybaven střešní FVE 7,2 kwp a bateriovým úložištěm 26 kWh.

další články