Fotovoltaické elektrárny fungují na principu využití slunečního záření k výrobě elektrické energie. Fotovoltaické panely, také nazývané solární panely, jsou umístěny na střeše budovy nebo na speciálně navrženém pozemku a sluneční paprsky dopadající na tyto panely jsou absorbovány a konvertovány na stejnosměrný proud (DC).
Tento stejnosměrný proud je následně převeden na střídavý proud (AC) pomocí měniče, který je připojen k fotovoltaickým panelům. Výstupní napětí z měniče je poté napojeno na elektrickou síť budovy nebo připojeno k samostatnému systému skladování energie v bateriích.
Pokud fotovoltaická elektrárna produkuje více energie, než je spotřeba budovy, nadbytečná energie je distribuována do sítě. Naopak, pokud spotřeba převyšuje produkci energie z fotovoltaické elektrárny, chybějící energie je doplněna z klasické sítě.
Fotovoltaické elektrárny jsou obvykle nezávislé na jakémkoliv palivu, s výjimkou slunečního záření, a jsou tedy velmi udržitelným zdrojem energie.
Životnost fotovoltaických panelů závisí na mnoha faktorech, včetně kvality výroby, typu použitého materiálu, množství slunečního záření a úrovně údržby. Obecně se očekává, že solární panely budou fungovat minimálně 25 let, s některými zdroji uvádějícími životnost až 30 let nebo více. Některé faktory mohou však snížit životnost panelů, jako jsou teplotní extrémy, vysoké vlhkosti nebo silné větry.
Je důležité si uvědomit, že životnost solárních panelů se liší od záruční doby, kterou poskytuje výrobce. Záruční doba je obvykle kratší než očekávaná životnost panelů a pokrývá závady spojené s výrobou nebo materiálem, ale neodráží opotřebení nebo poškození způsobené vnějšími faktory.
Počet solárních panelů potřebných pro váš domov nebo firmu závisí na několika faktorech, jako jsou vaše průměrná spotřeba elektřiny, množství slunečního záření v oblasti, velikost vaší střechy nebo pozemku, účinnost a výkon panelů a další faktory.
Obvykle se však doporučuje, aby množství vyrobené elektřiny solárními panely bylo alespoň rovnocenné s průměrnou spotřebou elektřiny domácnosti během celého roku. To znamená, že byste měli získat informace o průměrné roční spotřebě elektřiny a následně spočítat, kolik solárních panelů budete potřebovat.
V každém případě by měl být výpočet proveden odborníkem, který může vzít v úvahu specifické podmínky vašeho domu nebo firmy a navrhnout nejefektivnější řešení pro vaše potřeby.
Cena instalace fotovoltaické elektrárny se může výrazně lišit v závislosti na mnoha faktorech, jako jsou velikost systému, kvalita solárních panelů, typ inverzního systému, použití baterií pro ukládání energie, náklady na instalaci a další.
Obecně platí, že výdaje na instalaci fotovoltaického systému se pohybují v řádu statisíců. Pro jednodušší představu, instalace menšího systému pro rodinný dům může stát kolem 300 - 400 tis. Kč.
Je důležité mít na paměti, že instalace fotovoltaického systému může být velkou investicí, ale může se v průběhu času vyplatit v podobě úspor na účtech za elektřinu a snížení nákladů na energii. Kromě toho, vládní programy a dotace mohou pomoci snížit náklady na instalaci solárního systému.
Doba instalace fotovoltaické elektrárny se může lišit v závislosti na velikosti systému a složitosti instalace. Pro menší systémy, jako jsou například instalace pro rodinné domy, může instalace trvat několik dnů až týdnů. Pro větší systémy, jako jsou solární elektrárny nebo komerční instalace, může trvat několik měsíců. Záleží také na plynulosti dodavatelských řetězců a dostupnosti dílů, jako jsou střídače, baterie a další součásti, které se k nám dostávají v dopravních kontejnerech přes moře.
Důležité je také mít na paměti, že doba instalace může být ovlivněna různými faktory, jako jsou klimatické podmínky, stav střechy nebo pozemku, a další nečekané problémy, které se mohou objevit během procesu instalace.
Výkon fotovoltaické elektrárny závisí na velikosti systému a množství slunečního záření, které je k dispozici na daném místě, účinnosti solárních panelů, teplota a úroveň údržby. Výkon fotovoltaické elektrárny se obvykle měří v kilowattech (kW) nebo megawattech (MW).
Pro příklad, typická rodinná fotovoltaická elektrárna vyrábí výkon v rozmezí od 3 kW do 10 kW, což může produkovat až 15 kWh elektřiny denně v závislosti na slunečním záření a klimatických podmínkách.
Připojení fotovoltaické elektrárny k elektrické síti umožňuje využít přebytečnou produkci elektřiny z fotovoltaických panelů a vrátit ji do sítě, když je to potřeba. Při síťovém propojení jsou solární panely spojeny k invertoru, který přeměňuje stejnosměrný proud z panelů na střídavý proud, který je používán v domácnosti nebo firmě. Přebytečná elektřina z panelů se pak posílá přes invertor do elektrické sítě. Pokud je produkce panelů nižší než spotřeba, elektřina se bude nadále odebírat ze sítě. Nejčastější je však ukládání přebytečné energie do baterií pro pozdější použití.
Je také možné získat peníze za přebytečnou elektřinu, kterou dodáváte zpět do sítě. Toto se obvykle nazývá "feed-in tariff" nebo "tarifní systém". Připojení fotovoltaické elektrárny k elektrické síti vyžaduje obvykle instalaci speciálního měřiče, který měří množství elektřiny, které je vyráběno a připojeno k síti. Tento měřič je obvykle poskytován a instalován poskytovatelem elektřiny.
Účinnost fotovoltaických panelů se v průběhu let zlepšila, ale závisí na různých faktorech, jako jsou kvalita materiálů, konstrukce panelů, úhel slunečního záření a teplota. V současnosti jsou komerční fotovoltaické panely obvykle schopny dosáhnout účinnosti kolem 15-20%, přičemž některé vysoce výkonné panely dosahují účinnosti až kolem 25%. Nicméně, výkon panelů může být ovlivněn například velikostí, úhlem sklonu nebo teplotou okolního prostředí, což může snížit jejich výkon.
V současné době lze využít dotaci Nová zelená úsporám na FVE do 10 kWp. Maximální výše podpory je 200.000 Kč + 5000 Kč na projekt. Celková výše dotace závisí na výkonu fotovoltaické elektrárny. Poskytnutí dotace na FVE pro rodinný dům může pokrýt maximálně 50 % všech nákladů.
Více o dotacích zde.
Pravidla pro podporu využití fotovoltaických systémů byla nedávno upravena tak, aby se rozšířila možnost podpory i na stavby, které byly dříve vyloučeny, včetně rekreačních objektů. Tyto objekty nyní mohou získat podporu pro instalaci fotovoltaického systému za předpokladu, že mají přidělené číslo popisné nebo evidenční a byly nejméně 24 měsíců využívány k trvalému bydlení.
Další možností využití podpory jsou ostrovní fotovoltaické systémy, které nejsou připojeny k elektrické síti.
Co se týče novostaveb, platí průkaz energetické náročnosti budovy. Pokud již fotovoltaický systém není zahrnut v podpoře pro výstavbu nízkoenergetického nebo pasivního domu, lze samostatnou žádost na podporu fotovoltaického systému podat zvlášť.
Čištění panelů: Panelové pole by mělo být pravidelně čištěno, aby se minimalizovala akumulace prachu, nečistot a dalších materiálů, které by mohly snížit účinnost panelů. Čistit by se mělo pouze za sucha a s použitím speciálních čistících roztoků a jemných hadříků.
Monitoring výkonu: Průběžný monitoring výkonu systému může odhalit případné problémy v systému, které by mohly vést ke snížení výkonu.
Energetická návratnost investice (EROI) pro fotovoltaické elektrárny se v průběhu let zvyšuje díky pokroku v technologii výroby solárních panelů a zlepšení efektivity výrobních procesů. V současné době se průměrná energetická návratnost investice pro fotovoltaické elektrárny pohybuje mezi 3 a 5 lety, což znamená, že v průběhu životnosti fotovoltaického systému se vyrobí zhruba 3-5krát tolik energie, než bylo spotřebováno při jeho výrobě a instalaci.
Hodnota EROI však může být ovlivněna mnoha faktory, jako jsou například výkon solárních panelů, úroveň slunečního záření v dané oblasti, kvalita výroby a instalace systému, provozní faktory a další. Proto je důležité při výběru fotovoltaického systému dbát na jeho kvalitu a spolehlivost, aby se zajistila co nejvyšší energetická návratnost investice.
Poloha a klimatické podmínky mají zásadní vliv na výkon fotovoltaické elektrárny. Poloha elektrárny je důležitá, protože čím více je elektrárna umístěna blíže k rovníku, tím více slunečního záření obdrží. Vliv má také orientace panelů na jihu a úhel sklonu panelů. V Evropě se doporučuje orientace panelů na jih a sklon v rozmezí 30 až 40 stupňů.
Klimatické podmínky ovlivňují množství slunečního záření, které může být absorbováno fotovoltaickými panely. V oblastech s vysokou vlhkostí nebo velkým množstvím mraků může být méně slunečního záření. Kromě toho mohou extrémní teploty v létě i v zimě ovlivnit výkon panelů.
Dalším faktorem, který může ovlivnit výkon fotovoltaické elektrárny, je nadmořská výška. Výkon panelů se snižuje s růstem nadmořské výšky.
Celkově lze říci, že pro maximální výkon fotovoltaické elektrárny je důležité umístění v oblasti s vysokým slunečním zářením a správné nastavení panelů vzhledem k orientaci, sklonu a nadmořské výšce.