Fotovoltaika s trackery: příběhy z dob, kdy stál jeden solární panel 15 000 Kč

Redakce TZB-Info v rámci Dnů otevřených dveří slunečních elektráren 2021 navštívila dvojici fotovoltaických elektráren v Myštěvsi a v Řehotech. Kromě toho, že se obě elektrárny nacházejí kousek do sebe, mají společnou i část technologie – dvouosé trackery.

Fotovoltaická elektrárna Řehoty

• 468 kW na 78 dvouosých trackerech. Každý tracker nese 45 m² panelů o celkovém výkonu 6 kWp.
• 531 kW na pevné konstrukci (dřevěné i ocelové) se sklonem na jih

Fotovoltaická elektrárna Myštěves

• 201 kW na 50 dvouosých trackerech se zrcadly. Každý tracker nese 6 ploch zrcadel a 15 panelů o celkovém instalovaném výkonu 2,8 kWp.
• 1 456 kW na pevné dřevěné konstrukci se sklonem na jih

Navzdory podobné konstrukci jsou zde na první pohled patrné rozdíly – elektrárna v Řehotech má trackery kompletně osazené fotovoltaickými panely. Fotovoltaika v Myštěvsi má na trackerech méně panelů, zato jsou doplněné nerezovými zrcadly, která elektrárně dodávají kosmický vzhled.

Fotovoltaická elektrárna Řehoty má celý tracker osázený fotovoltaickými panely. Fotovoltaická elektrárna Myštěves na trackeru kombinuje fotovoltaiku a nerezová zrcadla

Jak funguje fotovoltaická elektrárna s trackery

Tracker umožňuje mít v každou denní dobu po celý rok nastavené panely v ideální poloze vůči slunci. Takto lze z panelů dostat více elektřiny. Obě elektrárny, Myštěves i Řehoty, jsou vybavené jak trackery, tak panely na pevné konstrukci se sklonem 35 ° na jih, mohou tedy výhody obou řešení přímo porovnat. Z dlouhodobých měření vyplývá, že panely na trackerech vyrobí přibližně o třetinu více elektřiny než pevně instalovaná fotovoltaika.

Díky natáčení je navíc výroba elektrárny rovnoměrně rozložená po celý den. Panel najíždí na vysoký výkon hned po východu slunce a udržuje si ho až do západu. I když je výkon v těchto časech nižší než v poledne, pořád je výrazně vyšší než u panelů natočených stabilně na jih. Výroba fotovoltaiky s natáčením lépe odpovídá na ranní a večerní špičku v odběru elektřiny a tím umožňuje využívat vyšších cen elektřiny v těchto hodinách (elektrárny Myštěves a Řehoty však mají pevný výkupní tarif).

Při využití trackeru lze instalovat méně panelů a získat z nich více elektřiny. Toto řešení proto bylo výhodné v době, kdy byly fotovoltaické panely drahé. V roce 2008, kdy byla instalována elektrárna v Myštěvsi, stál jeden 180W panel okolo 15 000 Kč. Dnes (rok 2022) stojí 450 Wp panel zhruba 5 000 Kč. Tedy panel s více než dvojnásobným výkonem stojí třikrát méně. Za těchto okolností vychází lépe instalovat v rámci elektrárny více panelů otočených na různé světové strany než panely na dvouosých trackerech. Odpadá pak složitá a drahá instalace trackerů a jejich údržba. Kompromisem v poměru cena/výkon přitom zůstává tracker jednoosý.

Každý tracker má vlastní střídač. Panely na každém trackeru v Řehotech jsou rozdělené do dvou stringů.

Dvouosé naklápění panelů však skýtá další výhody. V zimě lze přes noc „parkovat“ panely svisle, takže na nich nezůstává sníh. V létě se naopak panely na noc sklápí vodorovně. Ráno z nich po natočení do pracovní pozice rychleji steče rosa a za nočního deště se lépe umyjí. Fouká-li silný vítr, sklápí se panely také vodorovně, aby byly k větru natočeny co nejmenší plochou.

Nastavování trackerů probíhá krokově, koordinovaně a je řízeno počítačem. Jednou za 10 minut celá elektrárna zhruba na 5 vteřin zahučí a trackery pootočí panely za sluncem. Dráha slunce po obloze, kterou trackery sledují, se mění podle ročního období. „Šlo by i nastavovat panely podle aktuálního osvitu. Tracker se vybaví čidlem a prostě se otočí tím směrem, odkud jde v danou chvíli nejvíc světla. Ale to se vyplatí, jen když máte málo trackerů. U takto velkého parku by už byla spotřeba elektřiny na neustálé sledování příliš vysoká, stejně jako opotřebení motorů,“ vysvětluje Václav Šimbovský, spolumajitel elektrárny Řehoty.

Jak zvýšit výkon elektrárny, když jsou panely drahé

Tracker je jedna možnost, jak dostat z panelů více elektřiny. Jeho stavbou však možnosti „tuningu“ fotovoltaiky nekončí a ke zvýšení výroby se provádějí další vylepšení. Panely na každém trackeru v Řehotech jsou rozděleny do dvou stringů, horní a spodní, a každý string má vlastní sledování bodu maximálního výkonu – MPP tracker. Je to kvůli době, kdy je slunce nízko nad obzorem a trackery si navzájem stíní. Díky rozdělení na dva stringy mohou být jednotlivé trackery postavené blíž sobě a zastíněná spodní část instalace na každém z nich neomezuje výkon vrchní části, která je osluněná.

Střídač ukazuje výkon obou stringů na jednom trackeru v Řehotech při zatažené obloze.

Další možností jsou zrcadla – koncentrátory, které na panely směrují více světla. A právě to je cesta, kterou se vydali solárníci v Myštěvsi. Část panelů na trackerech nahradili zrcadly, což jim umožnilo instalovat méně panelů a vymáčknout z nich maximum elektřiny. Z fotovoltaického panelu jde pomocí zrcadel získat až o 70 % vyšší výkon.

Na zadní straně myštěvských trackerů jsou patrná kutilská vylepšení – protizávaží a chladicí systém.

Taková konstrukce však má svá specifika. Tím prvním je, že instalace zrcadel posunuje těžiště trackeru. Bylo tedy nutné na zadní stranu doplnit protizávaží, aby byl tracker v rovnováze. Druhým oříškem je, že koncentrací slunečního svitu na panely dochází k jejich přehřívání, které naopak snižuje výkon a zkracuje životnost panelu. S touto okolností se v Myštěvsi vypořádali kutilsky – na zadní stěnu panelů nalepili pruhy látky a k nim hadičkou dovedli zvlhčování. Látka pod jednotlivými panely je v pravidelných intervalech skrápěna vodou a jejím odpařováním dochází k ochlazování panelu. Každý panel tak má své vlastní vodní chlazení. Dnes už takto pracné řešení asi nikoho nenapadne, elektrárna však byla instalována v době, kdy byly panely velmi drahé a s fotovoltaikou v tuzemsku nebyly žádné zkušenosti.

Jak se stavěla fotovoltaika v době před solárním boomem

Elektrárna v Myštěvsi se začala stavět v roce 2008, fotovoltaika v Řehotech o rok později. V obou případech byli majitelé jedni z prvních, kteří chtěli v tuzemsku fotovoltaické elektrárny stavět a museli prošlapat cestičky úplně všude. Začalo to hledáním pozemku.

„Když jsme začínali, sháněli jsme místo, kde to vůbec můžeme postavit. Naše rodina tu má nějaké pozemky, tak jsem zjišťoval, jestli to půjde postavit na nich, ale na Státním zemědělském fondu mě rovnou vyhnali. Ať neblázníme, že je to úrodná půda. Pak nám ale ukázali pozemek u Řehot, kde byla půda nízké bonity a nikdy se tam neoralo. A tam jsme mohli elektrárnu postavit,“ říká Libor Kašpar, spolumajitel fotovoltaické elektrárny Řehoty.

Svou zkušenost připojuje Libor Lacina, majitel elektrárny Myštěves: „S místními vycházíme dobře. Pozemek, kde stojí naše elektrárna, je v územním plánu označen jako průmyslová zóna. Měla tu stát továrna na zemědělské stroje a myslím, že místní chápou ten přínos, že místo toho stojí fotovoltaika. Není tu žádný hluk, nevypouští se žádné znečištění, není tu žádný provoz. Jen tu bečí ovce, které spásají trávu pod panely.“

Dřevěná konstrukce vlastní výroby na elektrárně v Myštěvsi. „Sekání trávy“ pod fotovoltaikou obstarává stádo ovcí.

Pak bylo načase zjistit, jak fotovoltaiku postavit. Část vědomostí majitelé načerpali od kolegů průkopníků z ČR a část z podobných projektů v Německu. Tehdejší podmínky ilustruje i použití dřevěné konstrukce pod částí panelů se sklonem na jih. „Na začátku jsme neměli dostatečný kapitál, abychom stavěli plnohodnotnou konstrukci. Tak jsme si řekli, že uděláme dřevěnou a časem ji buď opravíme, nebo vyměníme za kovovou. Ale uplynulo 12 let a dřevěná konstrukce s drobnými opravami pořád drží,“ říká Libor Lacina. „Když nastal boom v roce 2009, regulérní ocelová konstrukce se sháněla velmi těžko, takže část panelů máme taky na dřevěné konstrukci,“ dodává Libor Kašpar.

Dřevěnou konstrukci na fotovoltaiku najdeme na obou elektrárnách – v Myštěvsi i v Řehotech.

Dalším krokem byly banky, které měly na elektrárnu poskytnout úvěr. Liboru Lacinovi zde pomohlo štěstí. „Když jsme v roce 2007 žádali v České spořitelně o úvěr, zrovna přijali člověka ze zahraničí, který věděl, jak funguje fotovoltaická elektrárna a jak k ní přistupovat. A jen díky němu jsme tehdy získali jak dobré podmínky, tak úvěr na trackery. On byl ten, kdo lidem v bance vysvětlil, že ta technologie je funkční a mohou jí věřit. Nebýt jeho, tak jsme úvěr vůbec nedostali. Banka sice měla peníze, ale nikdo tam fotovoltaiku neznal a báli se jí. Druhá věc, která nám pomohla, byla podpora od státu. Bylo to kryté zákonem o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů, a tehdy se bralo, když něco řekne stát, tak to platí,“ konstatuje Libor Lacina.

Zároveň dodává, že s rostoucím zájmem se rychle zvyšovaly i požadavky bank. „O rok později už byste úvěr na elektrárnu na dřevěné konstrukci nedostal. Později banky i chtěly, aby fotovoltaické elektrárny stavěly jen firmy, které s tím mají zkušenosti. Ale když jsme stavěli elektrárnu my, tak tu žádná taková firma nebyla. Samozřejmě jsme si mohli najmout firmu z Německa, ale to by celá elektrárna stála dvakrát tolik. Já jsem si najal dělníky a dva roky jsem na staveništi bydlel. Dělali jsme si to úplně sami.“ Jeho slova potvrzuje Libor Kašpar. „Montovali nám to lidé z místních firem, které jsme k tomu potřebovali. Někdo měl jeřáb, někdo kovovýrobu. Všechny firmy i materiály na konstrukce a trackery byly odsud z kraje. Samotné panely a střídače jsou ale samozřejmě ze zahraničí, ty bychom u nás nesehnali,“ dodává.

Pak přišla na řadu distribuce, aby se mohla fotovoltaika připojit do sítě. „Na distribuci vůbec nechápali, co po nich chceme. Když jsme jim to vysvětlili, začaly srandičky na téma ‚kvůli vám vypneme Temelín‘,“ vysvětluje Libor Kašpar. „A když se všichni dost nasmáli, začali hledat formuláře a vymýšlet, co všechno bychom tak na to připojení mohli potřebovat. Bylo s tím neskutečné papírování. Naštěstí s pracovníky distribuce, kteří to s námi přímo řešili, byla rozumná řeč a povedlo se nám připojení dotáhnout do konce.“

Od průkopnických investorů k solárním baronům

Obě elektrárny se připojit povedlo a přes 10 let spolehlivě dodávají do sítě bezemisní elektřinu. Další příběh solárních investorů má však hořkou pachuť – pár let po připojení byli jejich majitelé a investoři prohlášeni za nežádoucí solární barony, kterým se celá republika skládá na výdělek. „Premiér Nečas o nás prohlašoval, že jsme mimořádně agresivní skupina investorů, před kterou je třeba mít se na pozoru,“ tvrdí Libor Kašpar. „Přitom my dodnes lezeme po střechách, instalujeme lidem elektrárny a splácíme úvěr bance,“ dodává.

Trackery fotovoltaické elektrárny Myštěves

Fotovoltaická elektrárna s trackery v Řehotech

Stát deklaroval cíl vyrábět do roku 2010 celkem 8 % elektřiny z obnovitelných zdrojů. V roce 2005 proto zákonem podpořil instalaci fotovoltaických elektráren, aby mu soukromí investoři pomohli tento cíl naplnit. Tento záměr je patrný i z dobového letáku Ministerstva životního prostředí, viz obrázek.

Brožura Ministerstva životního prostředí z roku 2009 uvádí podporu fotovoltaiky formou výkupních cen garantovaných zákonem na 20 let. Kdo pobídky státu využil, stal se od roku 2011 „solárním baronem“.

Cíle 8 % se díky soukromým investorům podařilo naplnit, ovšem za cenu obrovských nákladů a nepřátelství jak vůči solárním investorům, tak vůči obnovitelným zdrojům obecně. Dva roky platil stop stav a nebylo možné žádnou fotovoltaiku připojit do sítě.

Od roku 2010 se velké fotovoltaické elektrárny v tuzemsku vůbec nestavěly a firmy, které s nimi měly zkušenosti, buď skončily, nebo své aktivity přesunuly do zahraničí. Jaké všechny restrikce potkaly solární investory, si můžete přečíst v tomto článku.

Tažení proti solárním baronům navíc rokem 2011 neskončilo, naposledy v červenci 2021 prošel prvním čtením ve sněmovně návrh novely zákona 165/2021 o podporovaných zdrojích energie, který měl solární investory znovu potrestat a snížit tzv. vnitřní výnosové procento. Pokud by tato úprava prošla, jednalo by se o další porušení slibů, které stát dal investorům do fotovoltaických elektráren. Takto razantní snížení vnitřního výnosového procenta by znemožnilo řadě majitelů fotovoltaických elektráren splácet své závazky u bank a vedlo by k sérii arbitráží.

Zákon nakonec upravil Senát a novela byla v září 2021 přijata v podobě, která umožňuje další rozvoj sektoru velké fotovoltaiky. Jen škoda promarněných deseti let. Zatímco v zahraničí pokračoval rozvoj perspektivního odvětví, český stát věnoval tento čas i úsilí boji se „solárními barony“. Kromě několika zřejmých podvodů takto potrestal i tisíce poctivých investorů a na deset let zastavil vývoj v celém oboru.