Fotovoltaické panely využívají sluneční záření k výrobě elektrické energie. Vyrobenou elektřinu lze přímo spotřebovat, uložit do baterií nebo přebytky elektrické energie odprodat do energetické sítě. Instalujeme fotovoltaiky s výkonem od 3,6 kWp až po 50 kWp s možností napojení na baterie. Elektřina z obnovitelných zdrojů neboli „zelená“ elektřina je cenově a emisně výhodná pro nabíjení elektromobilů. Domácí fotovoltaika tak představuje krok k energetické soběstačnosti.

Solární panely neboli termické kolektory slouží k výrobě tepelné energie za pomoci slunečních paprsků. Teplá voda ze slunečních kolektorů je vhodná k vytápění nemovitosti, k přípravě teplé užitkové vody (TUV) nebo k ohřevu bazénu. Termické kolektory představují efektivní způsob ohřevu vody za využití energie z obnovitelných zdrojů.

Špičkový elektrický výkon panelů je udáván v jednotkách Watt peak (Wp) nebo kiloWatt peak (kWp). Jde o špičkový (peak) výkon vyrobený solárním panelem při tzv. standardním testu. Standardní test (STC) se provádí zdrojem světla při energii ozáření 1000 W/m² a teplotě 25 °C. Panel dává špičkový elektrický výkon uvedený na štítku při osvitu, který odpovídá přímému ozáření při jasném dni bez mraků.

Známe tzv. ostrovní systémy v místech bez elektřiny. Takový systém slouží k výrobě elektřiny do baterií pro pozdější spotřebování. Pokud fotovoltaický systém připojíme na síť, pak vyrobenou elektřinu můžeme spotřebovat a přebytky prodat do sítě. I systém připojený na síť může mít baterie pro zvýšení vlastní spotřeby, hovoříme pak o hybridním fotovoltaickém systému. Další variantou síťového systému je tzv. grid-free, kdy jsme připojeni na síť, ale vyrábíme pouze pro vlastní spotřebu. Součástí gridfree systému nejsou baterie, technicky omezujeme, aby elektřina nikdy netekla do sítě.

Solární střídač (měnič) je zařízení, které přeměňuje stejnosměrný proud z fotovoltaických panelů na střídavý proud, který pak dodává do elektrických rozvodů domu nebo do distribuční sítě. Střídač je srdce každé solární elektrárny, které řídí výrobu energie ze solárních panelů a zároveň monitoruje napětí a frekvenci v síti. Bez střídače (měniče) by nebylo možné energii ze solárních panelů využívat v rozvodech se střídavým proudem.

1 kWp v našich podmínkách dodá do sítě za rok cca 980 kWh elektrické energie. Tato hodnota může být vyšší až o 10 % díky vyšší nadmořské výšce nebo geografické poloze. Ideálně orientované panely na jižní Moravě mohou dosahovat hodnot nad 1000 kWh/kWp. Největší podíl energie vyrobí solární panel během letních měsíců, kdy je intenzita slunečního záření největší a dny nejdelší. Naopak nejméně energie vyrobí fotovoltaický panel během zimy, kdy jsou klimatické podmínky pro výrobu nejhorší.

Fotovoltaika je dnes i v našich klimatických podmínkách výhodným způsobem výroby elektřiny pro domácnosti i průmysl. Do budoucna se dále bude cena panelů snižovat a jejich účinnost zvyšovat. Bude se dále zvyšovat výhodnost pořízení solárních panelů. I bez jakékoliv dotační podpory je možné v našich podmínkách díky úsporám energie dosáhnout 8 až 10letou návratnost investice do fotovoltaické elektrárny.

Výrobci udávají životnost fotovoltaických systémů delší než 30 let. Účinnost FV panelů se v průběhu jejich životnosti může snižovat, výrobci však výkonnostní zárukou garantují 90% účinnost po 12 letech a 80% účinnost panelu po 25 letech.

Akumulátory jsou potřeba pouze u ostrovních fotovoltaických systémů a u hybridních (grid free) systémů. Plní funkci zásobníku, kam se ukládají přebytky energie, které se využívají během noci nebo když není dostatek slunečního záření. Klasické fotovoltaické elektrárny připojené na síť akumulátory nepotřebují. Jako akumulátor je využívána distribuční síť, kam jsou dodávány nespotřebované přebytky výroby a odkud se energie odebírá během noci.

Solární panely jsou odolné proti vlivům počasí a mají samočisticí schopnost – panely jsou omývány deštěm. Prach na panelech za běžných podmínek způsobuje ztrátu výkonu v jednotkách procent. Sníh z panelů sám velmi rychle sjede, protože povrch panelů je sklo. Dlouhodobé usazování nečistot v krajích panelů může být problémem u panelů instalovaných v menším sklonu než 15°.

Výrobce panelů samozřejmě počítá s tím, že bude panel celoročně vystaven vlivům počasí. Panely bez problémů přežijí běžné kroupy. Výrobci testují panely na zásahy ledovými kroupami o průměru 25 mm a rychlosti 80 km/h. Panely musí být vybaveny speciálním tvrzeným sklem. Následky extrémních projevů počasí by pak mělo řešit vhodné pojištění.

Ano, sluneční elektrárny je možné bez problémů pojistit proti živelným pohromám, vandalství, krádeži nebo ztrátám způsobeným výpadky výroby. Elektrárny na střechách budov se zpravidla zahrnují do živelní pojistky celé budovy, což je nejvýhodnější. Je možné fotovoltaickou elektrárnu pojistit i zvlášť. To se uplatňuje především tehdy, když majitel střechy a majitel solárního systému jsou dvě různé osoby.

Samotné fotovoltaické panely jsou pomyslnou třešničkou na dortu. Celková instalace fotovoltaiky obsahuje nosné konstrukce, elektrické rozvaděče s jističi a ochrannými prvky, měniče neboli střídače elektrického napětí a řídicí elektroniku. Systém je možné doplnit o volitelné akumulační baterie. Podstatnou část obslužné a jisticí elektroniky dodáváme v kompaktním instalačním boxu.

Účinnost fotovoltaických panelů se pohybuje od 18 do 23 %. V našich geografických podmínkách sluneční záření dodává 1 kW energie na 1 m². Při zohlednění průměrné 20% účinnosti může 1 m² fotovoltaického panelu vyrobit 0,2 kW elektrické energie. Technologickým vývojem se účinnost fotovoltaických panelů mírně zvyšuje. Fyzikální limit účinnosti je však 34 % (Shockleyův–Queisserův limit). Nad tuto hranici není technologicky možné vyrobit účinnější fotovoltaické panely.

Hlavní rozdíl spočívá v principu funkce. Fotovoltaické panely slouží k výrobě elektrické energie ze slunečního záření. K přeměně sluneční energii na elektrickou využívají fotovoltaický jev. Zatímco solární panely neboli fototermické články využívají tepelnou energii ze slunečního záření k ohřevu vody. Samotné předání tepelné energie probíhá s využitím média, zpravidla roztoku vody a glykolu, případně jiných roztoků.

Na trhu existuje celá řada solárních a fotovoltaických panelů. K dostání jsou bezrámové panely, celoskleněné, průhledné, barevné či oboustranné solární panely i fotovoltaické panely integrované ve střešní krytině. Vhodné solární panely vám doporučíme podle konkrétní instalace. Při výběru vždy zohledňujeme vysokou účinnost, odolnost a také pořizovací cenu pro efektivní návratnost vaší investice. Více se dozvíte v našem článku.

Optimální sklon fotovoltaických panelů se pohybuje v rozmezí od 20° do 50°. Nejvyšší efektivity při celoročním provozu dosahují panely umístěné ve sklonu 35° až 45°. Při instalaci se sklonem pod 15° přichází panely o samočisticí schopnosti – ulpívání sněhu po delší dobu, ulpívání prachu a nečistot. Se sklonem panelů souvisí také jejich orientace. Ideální je orientace na jih, kdy je produkce až o 20 % efektivnější než při orientaci na východ či na západ. Přečtěte si, jaké střechy jsou vhodné pro fotovoltaiku.

Nejpoužívanějšími druhy baterií pro fotovoltaické elektrárny jsou lithium-iontové baterie (Li-Ion) a baterie na bázi lithium-železo-fosfát (LiFePO4, LiFeYPO4). Udávaná životnost těchto typů baterii je 5 000 cyklů. Pro představu baterie v běžné domácnosti absolvuje ročně 250 cyklů. Životnost baterií se tak pohybuje v rozmezí od 15 do 20 let. Tématu se detailněji věnujeme na blogu.

Od 24. ledna 2023 vstoupila v platnost novela energetického zákona č. 19/2023 Sb. známá také jako Lex OZE 1. Novela energetického zákona umožňuje provozovat fotovoltaiku bez licence s výkonem do 50 kW. Dříve to bylo pouze do 10 kW.