O fotovoltaice
Snažíme se vám zde podat základní odpovědi na vaše nezodpovězené otázky o fotovoltaických elektrárnách, které Vám pomohou se rozhodnout, zda si pořídit vlastní fotovoltaickou elektrárnu.
Jaká je optimální velikost FVE?
Velikost FVE pro rovné střechy
Optimální velikost fotovoltaické elektrárny pro rodinný dům závisí na několika faktorech. Jsou jimi: průměrná spotřeba elektrické energie domácnosti, velikost dostupné střešní plochy, geografická poloha objektu, dostupný rozpočet a energetické cíle majitele.
Velikost FVE pro rovné střechy
Na rovné střechy se panely naklánějí pomocí konstrukce na jih ideálně s úhlem 15°. Mezi panely je potřeba nechat rozestupy, aby si nestínily. Nutná plocha pro 10 kWp je cca 100 m². Je nutno počítat s odstupem od hromosvodu min. 0,5 na každou stranu a v případě komínu a atiky odstup z důvodu stínění.
Velikost FVE pro šikmé střechy
Výroba elektrické energie z FVE dle lokality
Na sedlové střechy s dobrou orientací (ideálně jih) a sklonem (ideálně se 35°) se panely instalují paralelně se střechou. Nutná plocha pro 1 kWp je cca 5 m². Pro solární elektrárny o výkonu 5 kWp je potřeba plocha minimálně 25 m².
Výroba elektrické energie z FVE dle lokality
Produkce elektrické energie je závislá na intenzitě slunečního záření a je tedy hlavně závislá na lokalitě umístění fotovoltaické elektrárny. Mezi další faktory ovlivňující výrobu elektrické energie je sklon a orientace fotovoltaických panelů. Problém jsou rovněž okolní stavby a stromy, které by mohly stínit.
Roční výroba elektrické energie
Kolik elektřiny vyrobí vaše FVE? Roli hraje nejen lokalita, sklon či orientace panelů
Roční výroba elektrické energie se udává v kWh nebo v MWh. Pro porovnání lokalit bez ohledu na velikost fotovoltaické elektrárny se roční výroba podělí velikostí FVE v kWp a výsledná hodnota udává, kolik vyrobí FVE na jednotku kWh. Roli hraje nejen lokalita, sklon či orientace panelů.
Kolik elektřiny vyrobí vaše FVE? Roli hraje nejen lokalita, sklon či orientace panelů
Pokud zvažujete pořízení fotovoltaické elektrárny, jistě se ptáte, jaké množství elektrické energie bude schopna reálně vyrobit. Klíčovým parametrem je samozřejmě výkon FVE. Protože je však výroba elektrické energie přímo úměrná množství dopadajícího slunečního záření, musíte počítat i s dalšími vlivy a zohlednit je při návrhu. Patří mezi ně především zvolená lokalita, sklon, orientace panelů nebo jejich stínění.
Vliv zvolené lokality na množství vyrobené energie
Sklon fotovoltaických panelů
Produkce elektrické energie z FVE je silně závislá na lokalitě, ve které se fotovoltaické panely nachází. Celkový roční úhrn sluneční energie i doba svitu se liší i v různých částech České republiky. Zatímco v severní části naší vlasti svítí slunce průměrně 1400 hodin ročně, v nejjižnějších lokalitách je doba svitu kolem 1800 hodin. S tím souvisí i množství elektrické energie v kWh, kterou je možné získat z jednoho kWp fotovoltaických panelů.
Sklon fotovoltaických panelů
Aby na fotovoltaické panely dopadalo co největší množství slunečních paprsků, je třeba je naklonit do vhodné polohy. V rámci České republiky je optimální sklon panelů 35° a orientace na jih – pak jsou energetické zisky největší.
Ne vždy je však montáž v tomto sklonu s přihlédnutím k dalším parametrům a vlastnostem FVE nejvýhodnější, proto se volí individuálně.
V případě instalace FVE na volné prostranství se obvykle preferuje úhel 30° (pokud místo realizace umožňuje libovolné ladění sklonu). Při nižším sklonu je totiž možné panely rozmístit v řadách blíž k sobě, a využít tak větší plochu pozemku. Se zvyšujícím se sklonem panelů roste také plocha, do které se opírá vítr, což zvyšuje nároky na zatížení a s tím i náklady spojené se statickým zajištěním.
Na ploché střechy se panely umísťují obvykle pod úhlem 15°, možná je i vodorovná instalace. Její nevýhodou je však kromě nižší energetické výnosnosti také rychlejší znečištění panelů. Při montáži na střechu se přihlíží také ke způsobu montáže, která může být invazivní (fyzicky se připevní ke střešní konstrukci), nebo neinvazivní (konstrukce se zatíží betonovými bloky).
Orientace panelů vůči světovým stranám
Horizontální vs. vertikální instalace fotovoltaických panelů
Výtěžnost elektrické energie z fotovoltaických panelů ovlivňuje také orientace vůči světovým stranám. Nejvhodnější je panely směřovat na jih. Naopak nejméně vhodná orientace je směrem na sever. Orientace na východ a západ má svoje výhody a nevýhody. Panely na šikmých střechách se však téměř vždy instalují paralelně se střechou, a to z důvodu estetiky i náročnosti montáže. Při instalaci panelů na šikmou střechu orientovanou na východ či západ nedosáhnete optimální výroby energie, ale i v tomto případě existuje řešení. Část panelů instalujete na východ a část na západ, přičemž celkový výkon sice bude nižší, ale v ranních (resp. večerních) hodinách budete mít elektrickou energii k dispozici dříve resp. večer později (sluneční záření bude v těchto částech dne dopadat na panely intenzivněji než při optimálním sklonu a orientaci na jih).
Horizontální vs. vertikální instalace fotovoltaických panelů
Fotovoltaické panely lze na střechu instalovat jak horizontálně, tak vertikálně. Na výrobu energie to nemá žádný vliv. Na rovné střechy naopak řady panelů zpravidla instalujeme horizontálně. Vytváří totiž menší překážku a tak se do nich méně opírá vítr – pro ochranu před odletem není potřeba panely tak moc zatěžovat. Při umístění v horizontálních řadách se také lépe vyrovnají se zimním zastíněním.
Vliv proměnlivého počasí a znečištění panelů
Stínění FVE negativně ovlivní množství vyrobené elektřiny
Množství elektrické energie, kterou FVE reálně vyrobí, samozřejmě ovlivňuje i počasí v daném roce, které nelze přesně odhadnout. Roční rozdíly ve výrobě způsobené proměnlivým počasím mohou být i +/- 20 %. Při návrzích fotovoltaických elektráren však vycházíme z horšího předpokladu.
Výrobu negativně ovlivňuje také případné znečištění panelů či překrytí vrstvou sněhu. Problémy se znečištěním se vyskytují zejména při vodorovné montáži, s čímž souvisí i potřeba častější údržby. Voda po dešti neodtéká a po odpaření na panelu vytvoří tenký film z nečistot, který se postupem času zvětšuje. U panelů ve sklonu od 15° dochází k samočisticímu efektu, kdy je plocha panelu omývána odtékající vodou.
Stínění FVE negativně ovlivní množství vyrobené elektřiny
Při návrhu fotovoltaické elektrárny je třeba zohlednit také vliv stínění, který může být způsobený okolní zástavbou, vzrostlými stromy, komíny či kopci. Největší problém představuje stínění způsobené komíny či stromy, kvůli kterým na plochu panelů nedopadá přímé záření, ale záření rozptylové neboli difuzní. V takovém případě může roční výroba energie klesnout až o třetinu.