Fotovoltaika - obecne i konkrétne

Princip fotovoltaického jevu


Mrkneme se trošku do fyziky: fotony slunecního zárení dopadající na prechod P-N svou energií vyrážejí z krystalické mrížky elektrony, které se stávají volnými a jsou zárodkem elektrického proudu. Je jisté, že ne všechny fotony uvolní elektrony. Princip je znám již dlouho, ovšem až pri soucasném technologickém pokroku je možné získanou energii efektivne využít.

Fotovoltarický clánek

Že FV jev funguje, potvrzují fotodiody - el. soucástky s jedním P-N prechodem sloužící vetšinou k detekci svetla. Jeden P-N prechod ale moc energie neuvolní, tisíce P-N prechodu už stojí za rec. Každý jiste zná "takové ty staré ruské kalkulacky" - jako první obsahovaly solární clánky s nekolika stovkami fotodiod (P-N prechodu) a fungují dodnes. Správnou konstrukcí a pospojováním fotovoltarických clánku vznikne fotovoltarický panel o výkonu cca 100 - 173 Wp/m2. Wp znamená špickový výkon pri ideálních podmínkách (svetlo o intenzite 1000 W/m2 dopadá kolmo na panel pri teplote 25°C). Množství získané energie záleží na techto faktorech:

• na technologii výroby FV panelu (úcinnosti)

• na intenzite dopadajícího svetla (lokalita)

• na ploše, na kterou svetlo dopadá (prímoúmerne)


Velikosti FV panelu jsou ruzné dle výrobcu, obecne lze ríci, že aby byla dobrá manipulovatelnost s panelem pri instalaci systému, mela by být plocha panelu menší než 2 m2. Ješte jedna duležitá vec - všechny clánky ci panely dodávají stejnosmerné veliciny, tedy stejnosmerné napetí, stejnosmerný proud ...

Fotovoltaická elektrárna

Je soubor menšího ci vetšího poctu solárních panelu, strídace ci strídacu, podpurných a jistících prvku. Samozrejme, že k elektrárne patrí i konstrukcní prvky a kabeláž. Solární elektrárny se liší predevším svým výkonem, jinak se vetšinou jedná o stejný princip - energie vyrobená dopadem slunce na fotovoltaické panely se premení ve strídacích na strídavé veliciny a poté je predána do domácí ci rozvodné elektrické síte o kmitoctu 50 Hz. Slunecní elektrárnu mužete postavit na streše svého rodinného domu, chaty, výrobní haly (nemusíte ji pak hlídat) nebo treba na poli. Dle zpusobu dodávky energie do elektrorozvodné síte pak rozlišujeme tyto 3 základní zpusoby:

• ostrovní systém (bez pripojení na elektrorozvodnou sít)

• pripojení na sít samostatnou prípojkou

• pripojení na sít za využití tzv. zeleného bonusu.


Každý zpusob pripojení má své plusy i mínusy. Ostrovní systém z ekonomického hlediska je zajímavý pouze tam, kde není možné využít elektrickou prípojku, proto se jím dále zabývat nebudeme.

Pripojení na sít samostatnou prípojkou

Jedná se o zpusob pripojení vhodný spíše u vetších instalací predevším všude tam, kde eletrárna je postavena pouze za úcelem dodávky do rozvodné síte. Výhoda této varianty je ve vyšší výkupní cene za jednu dodanou kWh, ovšem je zde i jedna dosti podstatná nevýhoda (smytá vetší velikostí elektrárny) a sice nutnost zrízení elektrické prípojky (v roce 2009 pocítejme u RD s náklady cca 10 tisíc za pripojení + 500 Kc za každý ampér na hlavním jistici, u FV farem to je trošku jinak ...)

Pripojení na sít za využití tzv. zeleného bonusu

Tento zpusob je vhodný predevším všude tam, kde v dobe výroby elektrické energie dovede výrobce (majitel, nájemce) vyrobenou energii soucasne alespon z cásti spotrebovat. Výhoda je v úspore za zrízení nové prípojky - výrobna energie se pripojí do stávajícího rozvodu (u RD nebo chat kdekoli je prístupný trífázový rozvod). Nevýhodou je cca o korunu nižší výkupní cena za 1 kWh. Nevýhoda nižší výkupní ceny je ovšem velmi zajímave kompenzována faktem, že v okamžiku, kdy výrobna elektrinu vyrábí, máte výkon výrobny k dispozici zcela zdarma - tedy když vyrábíte a soucasne spotrebováváte, tak spotrebovanou energii neplatíte svým bežným tarifem (napr 3,- Kc za kWh), ale máte ji zcela zdarma. Nutno podotknout, že u systému zelených bonusu težko docílíte abyste všechnu vyrobenou energii spotrebovali v prípade, že máte malý stálý odber. Pokud ale výkon elektrárny bude nižší, než Váš odber, je zpusob využití zeleného bonusu rozhodne zajímavejší variantou než samostatné pripojení.

Mnohého asi napadne, že když tu energii spotrebuji, tak jak vlastne na tom vydelám, když do síte nic nedodám ? Fígl je v necem jiném - distributor el. energie má zákonem danou povinnost uhradit každou vyrobenou kWh. Merení proto probíhá na dvou elektromerech - jeden je tesne u zdroje (tedy strídace) a druhý je bežný elektromer prípojky. No on zase není bežný, je to tzv. ctyrkvadrantní, který dovede pocítat jak energii odberným místem dodanou, tak spotrebovanou - netocí se tedy v žádném režimu "zpet".

Umístení fotovoltaických panelu

Na toto téma jdou na netu mnohé diskuse a vetšinou je resumé takové, že za ideál je považován jižní smer s maximálním odklonem 10-15° na západ. Samozrejme, že nesmí slunecnímu zárení nic bránit v tom aby paprsky dopadaly na panely. Sklon panelu bývá udáván mezi 35-45° od vodorovné roviny. V prípade stavby fotovoltaiky na rovné streše nebo pozemku si poradíme s orientací snadno, pokud ale máte strechu odklonenou od jihu o více než 45° na východ ci západ, stavbu radeji nedoporucujeme. Urcite se na webu doctete o dvou systémech uchycení panelu - statické a natácecí systémy. Natácecí mají vyšší výkon, ovšem mají ponekud vyšší porizovací náklady, natácecí mechanizmy jsou náchylné na mechanické poškození, potrebují pravidelnou údržbu. Z hlediska nulové údržby a nulových provozních nákladu ovšem vrele doporucujeme statické systémy, u kterých opravdu jen budete posílat faktury ...

Solární elektrárny

Další možností je využití slunecní energie na výrobu elektriny (fotovoltarika). Kolik energie slunecní elektrárna vyrobí se odvíjí od intenzity slunecního zárení. Pokud je obloha bez mrácku, výkon slunecního zárení je kolem 1kW/m2. Když se však obloha zatáhne, slunecní zárení je až 10krát méne intenzivní. V tuzemsku je prumerná intenzita slunecního zárení odhadována na 950–1340 kW na m2 za rok. Pocet slunecních hodin v Ceské republice je v prumeru 1330–1800 hodin rocne. Konkrétní údaj vážící se k místu, v nemž plánujete stavet solární elektrárnu, poskytuje Ceský hydrometeorologický ústav.

Vždy nicméne záleží na konkrétním míste, které pro stavbu solární elektrárny zvolíme. Intenzitu a dobu slunecního zárení ovlivnuje nadmorská výška, oblacnost a další lokální podmínky jako jsou casté ranní mlhy, znecištení ovzduší ci úhel dopadu slunecních paprsku. Množství energie z fotovoltarických panelu pro ruzná místa, cas a sklon je možné spocítat zde.

Na míste je samozrejme také otázka kapacity. Jinými slovy: kolik se na plochu strechy (ci na jiné místo zvolené pro instalaci elektrárny) vejde solárních panelu? Obecne platí, že 1 kWp (maximální výkon elektrárny) zabere asi 8–10 m2. Tato plocha je schopna vyrobit približne 1 MWh rocne. Pokud se majitel vyrobenou elektrinu rozhodne prodávat distributorské spolecnosti (na základe garantované výkupní ceny), za dvanáct mesícu získá zhruba 12 890 Kc

Prodej nebo spotreba elektriny

Majitel solární elektrárny se muže rozhodnout, zda využije garantovanou výkupní cenu elektriny a bude veškerou elektrinu prodávat regionálnímu distributorovi. Ten ji musí od majitele solární elektrárny podle legislativy EU vykupovat.

Vlastník solární elektrárny se muže rozhodnout pro samostatný prodej elektriny a získat podporu formou zelených bonusu. V tom prípade si prodává elektrinu sám (tedy jakémukoli koncovému uživateli) a od CEZu, E.Onu ci PRE získává zmínené zelené bonusy. Je treba upozornit na to, že výkupní ceny elektriny a zelené bonusy, které každorocne stanovuje Energetický regulacní úrad (ERÚ), se pro letošní rok snížily. V prípade solárních elektráren klesly výkupní ceny elektriny o 4,2 %

Pro fotovoltarická zarízení uvedená do provozu v roce 2009 platí tyto ceny: V prípade solární elektrárny do 30 kW je stanovena na 12,89 Kc za 1 kWh (zelený bonus na 11,91 Kc za 1 kWh), pokud je instalovaný výkon slunecní elektrárny nad 30 kW, pak je výkupní cena stanovena na 12,79 Kc za 1 kWh (zelený bonus na 11,81 Kc za 1 kWh). Tyto ceny jsou garantovány po dobu 20 let provozování konkrétního zarízení. Pro provozovatele je jiste zajímavá i skutecnost, že je po dobu peti let osvobozen od daní z príjmu. Živnostenský list není nutné zrizovat. ERÚ vám pouze vystaví licenci a pridelí IC.

Pokud porovnáme výkupní cenu 1kWh elektriny vyrobené v solární elektrárne a cenu 1 kWh, za níž domácnost elektrinu nakupuje (cca 4,65 Kc), je zrejmé, že vlastnit solární elektrárnu se vyplatí – výkupní cena je totiž asi trikrát vyšší než cena, za níž 1 kWh domácnosti od elektrárenských spolecností nakupují. Pokud tedy domácí solární elektrárna nepokryje spotrebu rodinného domu, lze i presto na jejím provozu vydelat prodejem veškeré, resp. zbylé elektriny.

Pro porovnání - Jaderná elektrárna Dukovany vyrábí 1kWh za 0,60Kc. Bohužel dokud nebude úcinnost a cena solárních panelu na takové úrovni aby cena vyrobené energie byla maximálne cca trojnásobkem ceny elektriny z jaderné elektrárny, nelze o ekologicnosti tohoto zdroje energie hovorit. Dnešní solární panely nejsou bez dotací schopny za svoji životnost pokrýt porizovací náklady.

Vysledne souradnice schovky cache dostane, pokud slozite do spravne rady toto "DOMINO":

Aby nebylo luštení jen tak jednoduche a mozne z pohodli domova, je tu ješte neco, co budete potrebovat k výpoctu výsledných souradnic! ( údaj naleznete na ceduli na plote elektrárny )

Kolik má Rožmitálská solární elektrárna úsporu CO₂ rocne?

a) 247 tun ( pripoctete k severní souradnici +0,162´ a k východní souradnici +0,195 )

b) 347 tun ( pripoctete k severní souradnici +0,228´ a k východní souradnici +0,163 )

c) 147 tun ( pripoctete k severní souradnici +0,210´ a k východní souradnici +0,235 )

Na techto souradnici hledejte cache velikosti micro. Prosim o jemné a nenásilné zacházení...otevírejte a zavírejte zlehka. Není nutno vstupovat do objektu! Díky

Ulovit si mužete i kešku v blizkosti:

Kontrola souradnic pred pripoctenim: