Věděli jste, že energie, kterou slunce poskytuje Zemi po dobu jedné hodiny, může pokrýt globální energetické potřeby po dobu jednoho roku? To ze slunce dělá nejsilnější zdroj energie vůbec. Bohužel dosud nejsme schopni pobrat ani zlomek této energie, nicméně solární panely by v tom mohly výrazným způsobem pomoci. Solární panely jsou skvělým způsobem, jak můžete ušetřit náklady za energie a současně nezatěžovat životní prostředí.
Obnovitelný zdroj energie
Vzhledem k tomu, že solární panely jsou zdrojem obnovitelné energie, jsou tak důležité. Energie, kterou bereme ze slunce, je prakticky nevyčerpatelná a lze ji využít ve všech částech světa. K dispozici je každý den. Slunce, jako zdroj energie, by mělo vyhasnout za přibližně 5 miliard let. A do té doby jej můžeme využívat ve fotovoltaických systémech.
Nižší účty za elektřinu
Tím, že si vyrobíte část své elektřiny sami, ušetříte za její odběr u svého dodavatele elektřiny. To, kolik ušetříte, závisí samozřejmě na tom, jak veliká solární soustava bude a kolik energie v současné době odebíráte. Určitou nevýhodou je prostorová náročnost panelů. Většina domácností i podniků to však řeší tak, že si panely nechá nainstalovat na střechu. A to je velice efektivní řešení.
Rozmanité použití
Sluneční energii je možné využít na výrobu elektřiny (v takovém případě se jedná o fotovoltaiku) nebo na výrobu tepla (solární termika). Využívají ji nejen domácnosti a podniky, ale také satelity ve vesmíru. Panely je možné integrovat i do materiálů, které se používají při stavbě budov, například do fasád nebo do skleněných ploch.
Jak fotovoltaika funguje
Základem každého fotovoltaického systému je solární panel složený z většího počtu fotovoltaických článků, nejčastěji na bázi křemíku. Když na článek dopadne sluneční záření, uvolní se v polovodičové vrstvě elektrony a vzniká stejnosměrný elektrický proud. Tento princip se označuje jako fotovoltaický jev.
Panely samy o sobě ovšem vyrábějí stejnosměrný proud, zatímco domácí spotřebiče a rozvodná síť pracují s proudem střídavým. Proto je nutnou součástí systému měnič, tedy střídač, který stejnosměrný proud převádí na střídavý o správném napětí a frekvenci. Volitelnou, ale stále oblíbenější součástí je bateriové úložiště, které dokáže vyrobenou a nespotřebovanou elektřinu uchovat na dobu, kdy panely nevyrábějí, tedy zejména na večer a noc.
Fotovoltaika versus solární termické panely
Pojmy fotovoltaika a solární panely se často zaměňují, přitom se jedná o dvě odlišné technologie. Fotovoltaické panely přeměňují sluneční záření přímo na elektřinu. Solární termické panely, tedy solární kolektory, naopak zachycené sluneční teplo předávají teplonosné kapalině a slouží především k ohřevu vody nebo jako doplněk vytápění.
Zjednodušeně platí, že fotovoltaika vyrábí elektřinu, kterou lze využít na cokoli, zatímco termické kolektory se specializují na ohřev vody. Pro domácnost, která chce pokrýt spotřebu elektrických spotřebičů, je vhodnější fotovoltaika. Kdo řeší hlavně ohřev teplé užitkové vody, může zvažovat termické kolektory nebo kombinaci fotovoltaiky s ohřevem vody přes takzvaný fotovoltaický ohřev.
Z čeho se skládá domácí systém
Typická domácí fotovoltaická elektrárna se skládá z několika hlavních částí. Patří sem samotné panely umístěné nejčastěji na střeše, nosná konstrukce, měnič, kabeláž a jisticí a ochranné prvky. Součástí bývá také elektroměrový rozváděč a měřicí prvky, které sledují výrobu a spotřebu.
Systém může být doplněn o bateriové úložiště, o řízenou regulaci, která přednostně posílá přebytky do bojleru nebo do tepelného čerpadla, a o takzvaný smart řídicí systém. Ten optimalizuje, kdy se energie spotřebuje, kdy se uloží do baterie a kdy případně poputuje do sítě. Čím lépe je systém navržen na míru konkrétní spotřebě domácnosti, tím vyšší je jeho reálný přínos.
On-grid versus off-grid a přetoky do sítě
Podle vztahu k rozvodné síti se rozlišují dva základní typy systémů. On-grid, tedy síťový systém, je připojen k distribuční síti. Vyrobenou elektřinu domácnost přednostně spotřebuje, a pokud v danou chvíli vyrobí více, než potřebuje, přebytky putují do sítě. Naopak když panely nevyrábějí dost, domácnost odebírá elektřinu ze sítě jako obvykle.
Off-grid, tedy ostrovní systém, funguje nezávisle na distribuční síti a spoléhá se výhradně na baterie. Hodí se pro odlehlá místa bez připojení, jako jsou chaty nebo objekty daleko od rozvodů. Pro běžnou domácnost v zástavbě bývá praktičtější on-grid řešení, případně hybridní systém s baterií, který kombinuje výhody obou přístupů. Připojení výrobny k síti a nakládání s přetoky se řídí pravidly distributora, proto je vhodné vše řešit s odbornou firmou.
Vhodnost střechy
Ne každá střecha je pro fotovoltaiku stejně vhodná. Klíčová je orientace. Nejvíce energie za den poskytuje orientace na jih, dobře využitelné jsou i plochy směřující na jihovýchod a jihozápad. Východní a západní orientace fungují také, výroba se však rozloží do ranních a odpoledních hodin.
Roli hraje i sklon střechy. Pro celoroční provoz v našich podmínkách bývá výhodný sklon zhruba mezi 30 a 40 stupni, panely lze ale osadit i na plochou střechu pomocí nosné konstrukce. Zásadní překážkou je stínění. Stromy, komíny, sousední budovy nebo vikýře mohou výrazně snížit výnos, proto je dobré nechat si zpracovat odborné posouzení konkrétní střechy před instalací.
Přibližná návratnost a úspora
Hlavní ekonomický přínos fotovoltaiky spočívá v tom, že si domácnost vyrobí vlastní elektřinu a nemusí ji nakupovat. Čím větší podíl vyrobené energie spotřebujete přímo, tím rychleji se investice vrací. Právě proto se vyplatí spotřebu chytře plánovat, například pouštět pračku nebo myčku přes den a ukládat přebytky do baterie či do ohřevu vody.
Návratnost se u každé domácnosti liší a závisí na velikosti systému, spotřebě, míře vlastní spotřeby vyrobené energie a na tom, zda je součástí baterie. Obecně platí, že fotovoltaika je dlouhodobá investice, jejíž přínos roste s tím, jak se domácnost naučí energii efektivně využívat. Konkrétní výpočet je vhodné svěřit odborné firmě, která zohlední reálné podmínky daného objektu.
Údržba a životnost
Fotovoltaické systémy patří mezi zařízení s nízkými nároky na údržbu. Panely nemají pohyblivé části, takže se prakticky neopotřebovávají mechanicky. Doporučuje se občasná kontrola a případné očištění povrchu, protože zaprášené nebo znečištěné panely pojmou méně slunečního záření a vyrobí méně energie. V mnoha případech postačí déšť, který nečistoty spláchne.
Životnost samotných panelů bývá velmi dlouhá a výrobci na ně obvykle poskytují dlouholeté záruky na výkon. Kratší životnost má zpravidla měnič a bateriové úložiště, u nichž je třeba počítat s tím, že se během provozu elektrárny mohou vyměnit. Pravidelná revize systému odborníkem je dobrým zvykem, který přispívá k bezpečnému a spolehlivému provozu.
Dotace na fotovoltaiku
Pořízení domácí fotovoltaiky lze v České republice podpořit z dotačních programů. Nejznámějším je program Nová zelená úsporám, který je zaměřen na úsporná opatření v bydlení, včetně fotovoltaických systémů a bateriových úložišť. Podmínky, výše podpory i způsob podání žádosti se v čase mění, proto je vždy nutné vycházet z aktuálního znění programu.
Před podáním žádosti je vhodné ověřit si aktuální pravidla na oficiálních stránkách programu a poradit se s odbornou firmou, která má se žádostmi zkušenosti. Dotace mohou celkovou investici výrazně zmírnit, jejich získání je ale podmíněno splněním konkrétních technických a administrativních požadavků.
Časté mýty a chyby
Kolem fotovoltaiky koluje řada nepřesností. Jedním z mýtů je, že panely vyrábějí jen za jasné oblohy. Ve skutečnosti fungují i za zataženo, byť s nižším výkonem. Dalším omylem je představa, že čím větší elektrárna, tím lépe. Předimenzovaný systém, jehož výrobu domácnost nedokáže spotřebovat, se nemusí vyplatit tolik jako systém navržený na míru reálné spotřebě.
Mezi časté chyby patří podcenění stínění, nevhodná orientace panelů, opomenutí měniče správné velikosti nebo instalace bez odborného posouzení. Vyplatí se vsadit na kvalitní komponenty a prověřeného dodavatele. Praktické tipy k domácnosti a jejímu provozu najdete i v naší rubrice Bydlení a v sekci rádců.
Časté dotazy
Jak fotovoltaický panel vyrábí elektřinu?
Když na fotovoltaický článek dopadne sluneční záření, uvolní se v polovodičové vrstvě elektrony a vzniká stejnosměrný proud. Tento princip se nazývá fotovoltaický jev.
K čemu slouží měnič ve fotovoltaickém systému?
Měnič, tedy střídač, převádí stejnosměrný proud z panelů na střídavý proud o správném napětí a frekvenci, který využívají domácí spotřebiče a rozvodná síť.
Jaký je rozdíl mezi fotovoltaikou a solárními termickými panely?
Fotovoltaické panely přeměňují sluneční záření na elektřinu, zatímco solární termické kolektory zachycují sluneční teplo a slouží především k ohřevu vody nebo jako doplněk vytápění.
Co je on-grid a off-grid systém?
On-grid systém je připojen k distribuční síti a přebytky posílá do sítě. Off-grid, tedy ostrovní systém, funguje nezávisle na síti a spoléhá se na baterie.
Co se děje s přebytky vyrobené elektřiny?
U síťového systému domácnost přebytky, které v danou chvíli nespotřebuje, posílá do distribuční sítě. Nakládání s přetoky se řídí pravidly distributora, proto je vhodné řešit připojení s odbornou firmou.
Jaká orientace střechy je pro panely nejvhodnější?
Nejvíce energie za den poskytuje orientace na jih, dobře využitelné jsou i plochy směřující na jihovýchod a jihozápad. Fungují i východní a západní orientace, výroba se však rozloží do ranních a odpoledních hodin.
Vadí panelům zataženo?
Panely vyrábějí elektřinu i za zataženo, jejich výkon je ale nižší než za jasné oblohy. Neplatí tedy, že fungují pouze za slunečného počasí.
Je nutné panely čistit?
Panely mají nízké nároky na údržbu. Doporučuje se občasná kontrola a případné očištění, protože znečištěné panely vyrobí méně energie. V mnoha případech nečistoty spláchne déšť.
Jak dlouhá je životnost fotovoltaického systému?
Životnost samotných panelů bývá velmi dlouhá a výrobci na ně obvykle poskytují dlouholeté záruky na výkon. Kratší životnost má zpravidla měnič a bateriové úložiště, s jejichž případnou výměnou je vhodné počítat.
Vyplatí se pořídit k fotovoltaice baterii?
Baterie umožňuje uchovat vyrobenou a nespotřebovanou elektřinu na večer a noc, čímž zvyšuje podíl vlastní spotřeby. Zda se vyplatí, závisí na spotřebě domácnosti a na návrhu celého systému.
Jak je to s dotacemi na fotovoltaiku?
Pořízení domácí fotovoltaiky lze podpořit z dotačních programů, nejznámějším je Nová zelená úsporám. Podmínky i výše podpory se v čase mění, proto je vždy nutné vycházet z aktuálního znění programu.
Jak zjistím, zda je moje střecha pro fotovoltaiku vhodná?
Kromě orientace a sklonu je zásadní míra stínění od stromů, komínů nebo sousedních budov. Vhodnost konkrétní střechy je nejlepší nechat posoudit odbornou firmou před instalací.
Související: Startovací byty se otevřely novým nájemcům, Stylové bydlení bez ohrožení vaší ratolesti, Trvanlivé a stylové materiály pro moderní interiéry. Více v rubrice Bydlení.
