Pokud zvažujete pořízení fotovoltaické elektrárny, klíčovým parametrem je výkon FVE. Výroba 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. Například, FVE nainstalovaná v Praze má potenciál vyrobit 998 kWh/kWp energie.
Obsah článku
Výrobu energie ovlivňuje nejen orientace FVE, ale i sklon panelů
Vliv na množství vyrobené energie má také sklon a orientace panelů. V rámci České republiky je optimální sklon panelů 35° a orientace na jih – pak jsou energetické zisky největší. 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 s realizací. 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.
V čem se udává výkon FVE panelů?
Výkon fotovoltaických panelů se vyjadřuje v jednotkách Watt peak (Wp), což značí, kolik wattů elektřiny panel vyrobí, dopadá-li na něj maximální záření ze slunce. Pokud se nainstaluje 1 kWp fotovoltaických panelů, můžete očekávat výrobu přibližně 1 MWh elektřiny za rok. Při návrhu FVE je tedy nutné zohlednit vliv lokality, sklonu a orientace panelů.
Horizontální vs. vertikální instalace fotovoltaických panelů
Horizontální a vertikální instalace fotovoltaických panelů jsou dva způsoby, jak lze umístit panely na střechu. Oba způsoby mají své výhody a nevýhody.
Horizontální instalace FVE panelů je vhodná pro všechny typy panelů s tloušťkou rámu od 30 do 50 mm. Tento typ instalace je vhodný pro ploché střechy a umožňuje snadnou údržbu a čištění panelů. Horizontální instalace FVE panelů však vyžaduje více času na instalaci než vertikální instalace.
Vertikální instalace FVE panelů je vhodná pro střechy s menší plochou a pro panelové systémy s menší tloušťkou rámu. Tento typ instalace umožňuje větší využití plochy střechy a je vhodný pro střechy s větším sklonem. Nevýhodou vertikální instalace FVE panelů je větší náchylnost k usazování nečistot na panelech.
Při volbě mezi horizontální a vertikální instalací panelů je třeba zohlednit typ střechy, tloušťku rámu panelů a sklon střechy.
Jak se mění účinnost FVE panelů při různých teplotách?
Účinnost fotovoltaických panelů se mění v závislosti na teplotě. S rostoucí teplotou klesá účinnost fotovoltaických panelů. Mezní teplota je 25 °C, při vyšších teplotách se účinnost fotovoltaiky snižuje přibližně o 0,4 % na každý 1 °C. Tento jev je způsoben strukturou polovodičů, které tvoří solární článek – s rostoucí teplotou vzrůstá jejich odpor. Při teplotách pod 25 °C účinnost fotovoltaiky naopak vzrůstá. Při návrhu FVE je tedy nutné zohlednit vliv lokality, sklonu a orientace panelů, ale také teploty.
Jaké faktory, které ovlivňují účinnost panelů?
Kromě teploty, která ovlivňuje účinnost fotovoltaických panelů, existuje řada dalších faktorů, které mohou mít vliv na výkon FVE. Mezi tyto faktory patří:
- Typ fotovoltaických článků: Existují různé typy solárních panelů podle toho, z jakých fotovoltaických článků se skládají. Monokrystalické panely jsou obecně považovány za nejúčinnější (za optimálních podmínek), ale jsou také dražší. Zbylé dva typy panelů mají nižší účinnost, ale na druhou stranu bývají levnější.
- Intenzita slunečního záření FVE: Fotovoltaika dokáže vyrábět elektřinu i z rozptýleného slunečního záření (tedy když je pod mrakem), nicméně za zhoršených podmínek klesá účinnost fotovoltaických panelů zhruba 10×. Při husté mlze, silném dešti nebo sněžení pak nevyrobí téměř nic.
- Orientace a sklon FVE: Orientace a sklon panelů ke slunci má na jejich účinnost zásadní vliv. Optimální je orientace na jih (vhodné jsou však i ostatní světové strany vyjma severu) a úhel náklonu mezi 30 a 35 stupni.
- Stínění: Stínění panelů může výrazně snížit výkon FVE. Proto je důležité zajistit, aby byly panely umístěny na místě bez stínění, například bez stromů, budov nebo jiných překážek.
- Údržba FVE: Pravidelná údržba panelů je důležitá pro udržení vysoké účinnosti FVE. Doporučuje se pravidelně čistit panely od nečistot a prachu, které mohou snižovat výkon panelů.
Optimální velikost fotovoltaické elektrárny
Optimální velikost fotovoltaické elektrárny závisí na mnoha faktorech, jako jsou energetické potřeby domácnosti, dostupná plocha pro instalaci panelů, orientace střechy, sklon panelů a další. Výkon fotovoltaické elektrárny se obvykle vyjadřuje v kilowattech (kWp).
Podle Silektro Energy je pro rovnou střechu optimální naklonění panelů FVE na jih s úhlem 15°. Pro fotovoltaickou elektrárnu o výkonu 20 kWp na rovné střeše je potřeba plocha cca 200 m². Nutná plocha pro 1 kWp je cca 10 m².
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.
Dalšími faktory, které ovlivňují optimální velikost fotovoltaické elektrárny, jsou energetické nároky domácnosti a dostupná plocha pro instalaci panelů. Standardní fotovoltaická elektrárna s výkonem 10 kWp na šikmé střeše bude potřebovat přibližně 50 metrů čtverečních, zatímco na ploché střeše bude třeba až 100 metrů čtverečních.
V podmínkách České republiky solární panely o špičkovém výkonu 1 kWp vyrobí přibližně 980 kWh elektrické energie ročně. Výkon fotovoltaické elektrárny by měl být navržen tak, aby pokryl energetické potřeby domácnosti a zároveň umožnil přebytečnou energii pro prodej zpět do sítě.
Vzhledem k tomu, že každá domácnost má odlišné energetické potřeby a stavební podmínky, doporučuji konzultovat s odborníkem, který vám pomůže navrhnout optimální velikost fotovoltaické elektrárny pro vaši domácnost.
Jaká je roční výroba FVE v České republice dle krajů?
Například, v Praze se roční výroba elektrické energie z FVE o výkonu 1 kWp udává jako 998 kWh/kWp. V Brně je to 1049 kWh/kWp, v Olomouci 1018 kWh/kWp a v Ostravě 1001 kWh/kWp.
Na internetu také můžete nalézt například aplikaci Sunny Map, do které je zapojeno více než 120 dobrovolníků, kteří skrze SOLAX cloud sdílí svou FVE výrobu. Jednoduše se tak můžete podívat na objem výroby FVE, která je blízko vašeho bydliště nebo lokality.
