logo TZB-info

Reklama

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


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.
ČEZ ESCO - Projekt energetických úspor v Národním divadle
4.2.2020ČEZ, a. s.
ČEZ ESCO realizuje například výstavbu velkých energetických zařízení, kogeneračních jednotek nebo fotovoltaických elektráren, energetický management a projekty energetických úspor nebo dodávky osvětlení, vzduchotechniky, klimatizací či elektromobilní infrastruktury.
28.1.2020Ing. Josef Hodboď, TZB-info, obor Vytápění
Výstavba českého pavilonu na EXPO 2020 Dubaj jde do finiše. SAWER získávající vodu ze vzduchu pro zavlažování zahrady pavilonu a ochlazování je připraven. Funkci zařízení SAWER a představu o pavilonu ukazují připojená videa.
Viessmann - Monokrystalické fotovoltaické moduly v černém designu
24.1.2020VIESSMANN, spol. s r.o.
Jaká kritéria rozhodují o volbě fotovoltaického modulu? Poměr ceny k výkonu je základní, ale jsou i další. Na otázku: „Jaká?“, odpovídá firma Viessmann. Všechna plní fotovoltaické moduly Vitovolt 300 a zahrnují i kombinaci fotovoltaická elektrárna - tepelné čerpadlo.
22.1.2020redakce
Dotazy k fotovoltaice a akumulaci jsou na veletrhu častější než v předchozích letech. Zároveň je těmto tématům věnována velká část doprovodného programu výstavy Infotherma 2020.
20.1.2020Střechy Praha s.r.o.
22. ročník odborného veletrhu STŘECHY PRAHA přivítá ve dnech 6. – 8. 2. 2020 v PVA EXPO PRAHA Letňany nejvýznamnější výrobce a dodavatele z oboru. Nabídne komplexní řešení pro stavbu a renovace střech. V souběhu se konají veletrhy SOLAR PRAHA, ŘEMESLO PRAHA a FESTIVAL dřeva a nářadí.
14.1.2020Aliance pro energetickou soběstačnost o.s.
Aliance pro energetickou soběstačnost porovnala návrhy Národních akčních plánů států V4, tedy Česka, Slovenska, Maďarska a Polska a dále Německa, Nizozemska a Litvy. Přístup vybraných států se významně liší jak ve ztotožnění se s cíli, tak v míře rozpracování a konkrétnosti opatření.
9.1.2020redakce
Energetická náročnost domu je ovlivněna jeho architekturou, kvalitou obálky a technickým zařízením. Společnost Biosuntec optimalizuje domy ze všech jmenovaných hledisek, navrhuje úsporné systémy vytápění, chlazení, větrání, ohřevu vody, využití elektrické energie, řízení, a to s využitím obnovitelných zdrojů. Zajistí navíc získání dotace, která kompenzuje vícenáklady spojené se změnami, a to jak ve fázích přípravy stavby, tak v pozdějších fázích. V rozhovoru odpovídá Kurt Hartmann, obchodní ředitel společnosti Biosuntec.
8.1.2020Yello Energy
Energie ze solárních panelů je dnes opravdu snadno dostupná. Málokdo ale ví, že si vyrobenou energii může ukládat, takže třeba v zimě šetří na elektřině díky solární energii z letního období. Jak to všechno funguje, jsme se zeptali produktového manažera ze společnosti Yello. Tento dodavatel energie působí na českém trhu od roku 2012 a nabízí řešení domácí fotovoltaiky se službou Férová baterie.
1.1.2020Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Pro rok 2020 jsme na TZB-info zvýraznili téma Akumulace elektřiny. Přehledná rubrika má za cíl přinést vyčerpávající informace k tomuto oboru. Na co se můžete těšit?
16.12.2019doc. Ing. Tomáš Matuška, Ph.D., Univerzitní centrum energeticky efektivních budov, ČVUT v Praze, Ing. Nikola Pokorný, Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT, Buštěhrad
Článek seznamuje čtenáře se situací na evropském a světovém trhu s hybridními fotovoltaicko-tepelnými (FVT) kolektory. Letos se FVT kolektory poprvé objevily ve světové statistice solárních tepelných soustav jako významná část trhu. V České republice jsou však jejich instalace zatím stále ojedinělé.
 
 

Reklama

ZOBRAZIT PLNOU VERZI
© Copyright Topinfo s.r.o. 2001-2020, všechna práva vyhrazena.