Jak funguje fotovoltaická elektrárna a co od ní očekávat?

Žijeme v neustále se měnící době a energie jsou stále dražší a tento trend se měnit zřejmě nebude. Každý z nás tak začíná přemýšlet nad vlastní soběstačností a pořízení fotovoltaické elektrárny je jednou z prvních variant. Energií vytvořenou ze slunce můžeme svítit, ohřívat vodu, nabíjet elektromobil anebo vytápět. Zaměříme se na základní informace o fotovoltaické elektrárně a co můžete očekávat při jejím pořízení.

Co to vlastně fotovoltaická elektrárna je?

Fotovoltaická elektrárna (zkráceně také fotovoltaika) mění sluneční záření na elektřinu. Jedná se o obnovitelný a nevyčerpatelný zdroj energie, který k výrobě elektřiny nepotřebuje žádné palivo. Dnes už fotovoltaika není výsadou fanoušků udržitelnosti nebo nadšenců pro technologie budoucnosti a můžeme fotovoltaiku vidět stále častěji na rodinných domech a střechách firem. Pořízením vlastního zdroje se tak zvyšuje vaše nezávislost na dodávkách elektřiny ze sítě, což při dnešních cenách energií bývá klíčové. 

Jak fotovoltaická elektrárna funguje?

Jak již bylo zmíněno, jedná se o přeměnu sluneční energie na elektřinu. V případě rodinných domů se bavíme primárně o hybridní fotovoltaické elektrárně. Hybridní znamená, že jsme schopni ze slunce elektřinu vyrábět a tu použít v první řadě na svou okamžitou spotřebu a nepotřebnou energii ukládat do baterií pro pozdější využití. Stále jsme však připojeni k distribuční síti. Nebudeme se tedy bavit o ostrovním systému. 

Aby k tomuto mohlo docházet, je zapotřebí mít základní prvky fotovoltaické elektrárny: fotovoltaické panely, střídač a baterie. Panely přeměňují sluneční záření, které na ně dopadá, na stejnosměrný proud. Střídač změní energii na střídavou, která napájí běžné spotřebiče, které jsou připojené do sítě. Přebytečná energie se poté ukládá do baterií. V případě, že je spotřeba domácnosti pokryta a baterie nabité, tak přebytky výroby jdou do distribuční sítě. 

Trh se poměrně rychle vyvíjí, takže dnes nemusíte prodávat přebytky energie distributorovi za směšnou cenu, ale můžete prodat výhodně společnosti obchodující na burze, která přebytečnou energii vykoupí za velmi výhodných podmínek. Další možnost je využít virtuální baterii, na kterou si energii uložíte pro pozdější využití. V příštím roce je plánované zavedení komunitního sdílení, což výhodnost fotovoltaické elektrárny posune zase o další level výše.

Fotovoltaika a její jednotlivé komponenty.

Fotovoltaika má několik hlavních komponentů, které jsou pro správné fungování nezbytné.

Fotovoltaické panely

Existují různé druhy panelů a u nás se nejvíce používají monokrystalické. Panely se sdružují do tzv. stringů, neboli řetězce sériově propojených článků. Obecně platí, čím více panelů, tím větší výkon fotovoltaické elektrárny. Fotovoltaické panely lze umístit na střechy domu, garáže i na fasádu. Rovněž je lze umístit na střechy výrobních hal nebo zastřešení parkovišť. Čím více a čím delší dobu jsou panely ozářeny sluncem, tím více elektřiny elektrárna vyrobí. U fotovoltaického panelu je důležité sledovat účinnost a degradaci výkonu. Špičkové fotovoltaické panely renomovaných výrobců mají účinnost přes 21% a degradaci výkonu po 25 letech o maximálně 15%.

Střídač nebo měnič (jedná se o to samé)

Aby se dala elektřina z fotovoltaiky normálně využívat, je nutné k panelům připojit střídač. Ten převede stejnosměrný proud z panelů na elektřinu s takovými parametry, aby na ní mohly normálně fungovat standardní spotřebiče připojené do zásuvky. Střídač je propojen s domácím rozvaděčem. Střídač je srdcem celého systému a je zodpovědný za správnou funkci celého systému, proto je velice důležité sledovat kvalitu. Nekvalitní střídač může velice ovlivnit celkový výkon a fungování.

Bateriové úložiště

Chceme-li využívat vyrobenou energii ze slunce i když nesvítí, je zapotřebí připojit baterii jako úložiště energie. Baterie se postará o to, aby se zužitkovala i elektřina, pro kterou není okamžité využití. Při správném dimenzování kapacity vám pohodlně baterie pokryje spotřebu ve večerních a ranních hodinách.

Regulátor

Regulátory jsou určeny pro maximalizaci využití elektrické energie vyrobené fotovoltaickou elektrárnou a optimalizaci vlastní spotřeby. Po správné instalaci a nastavení tyto regulátory dokonale optimalizují využití přebytků energie vyrobených vaší fotovoltaickou elektrárnou. Okamžitou celkovou výrobu, tak můžete s regulátorem přesunout například do nabíjení elektromobilu nebo ohřevu vody.

Optimizer

Fotovoltaický systém s výkonovými optimizéry umožňuje každému panelu vyrábět maximum možné energie. Panel s nižším výkonem tak neovlivňuje výkon zbytku systému a umožňuje ostatním panelům pracovat s maximální efektivitou. Optimizéry tím zvyšují výkon celého systému až o 30%. Pokud jsou panely po nějakou část dne stíněny například komínem je použití optimizéru naprosto nezbytné.

Co od fotovoltaické elektrárny očekávat?

Návratnost a úspora

Většina lidí bude od fotovoltaiky očekávat úsporu. Pořízení fotovoltaiky není levnou záležitostí, ale elektřinu, kterou si sami v příštích desetiletích vyrobíte je zdarma. Roční úspora se u kvalitní, správně nainstalované a používané elektrárny pohybuje v desítkách tisíc ročně. Procentuálně se můžeme bavit o úspoře 70% nákladů na elektřinu.

Na návratnost má vliv hodně proměnných jako například cena elektřiny, spotřeba domácnosti, lokalita domu a jak se s elektrárnou naučíte žít. Spočítat přesnou návratnost je tak obtížné, ale můžeme si říct, že při dnešních cenách energii můžete návratnost očekávat okolo 8 let. Při vytápění tepelným čerpadlem se tato doba ještě zkracuje, jelikož fotovoltaická elektrárna vám pomůže s účty za topení a ohřevem vody. 

Dotace na obnovitelné zdroje vám pomohou s návratností investice

Jedná se o obnovitelný zdroj, takže s počáteční investicí vám výrazně pomohou státní dotace z programu Nová Zelená Úsporám, která se poskytuje až do výše 205.000 Kč (v některých krajích až 225.000 Kč). Firmy mohou využít Operační program Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost.

Životnost fotovoltaické elektrárny

Jednotlivé komponenty mají různou životnost. Pokud se jedná o záruky, tak ty se různí podle výrobců. Námi používané komponenty špičkových výrobců mají v tomto segmentu nejdelší záruky. U fotovoltaických panelů se můžeme bavit o životnosti kolem 30 let s minimální ztrátou účinnosti se zárukami až 30 let. Bateriové úložiště má životnost minimálně 15 let s malou ztrátou kapacity.

Panely i baterie po této době nepřestanou fungovat, ale budou mít nižší výkon a menší kapacitu. S čím musíte počítat je výměna střídače zhruba po 15 letech. Životnost fotovoltaické elektrárny záleží na mnoha faktorech – v první řadě na kvalitě a technologii jednotlivých komponentů, správnosti instalace a nastavení systému.

Stačí se nám ozvat a my vám pomůžeme s úsporou energií

Teď už víte, jak fotovoltaická elektrárna funguje, a že se vám investice do jejího pořízení určitě vyplatí. Pokud vás zajímají další podrobnosti, tak se nám ozvěte nebo si sjednejte nezávaznou konzultaci s našim specialistou. Navrhneme vám řešení na klíč včetně vyřízení dotace a připojení k síti.