Photovoltaik

Je to způsob přímé přeměny slunečního záření na elektrickou energii. Tu můžete využít například na ohřev vody, vytápění nebo pokrytí spotřeby veškerých domácích spotřebičů.

Fotovoltaická elektrárna (FVE) se skládá z fotovoltaických panelů, které přeměňují sluneční záření na elektrickou energii, střídače a akumulátorů. Množství energie, které elektrárna zvládne vyrobit, je závislé na slunečním záření a jeho intenzitě. Fotovoltaická elektrárna se řadí mezi ekologické zdroje elektřiny.

Fotovoltaický jev probíhá přeměnou slunečního záření na elektrickou energii ve fotovoltaických článcích, které tvoří spojením fotovoltaické panely. Takto získaná energie jde přes střídač do elektrických rozvodů a dále ke spotřebičům, nebo do akumulátorů, které umožňují pozdější spotřebu, nebo je odváděna do distribuční sítě (v případě standardní nebo hybridní FVE).

Jedná se o zařízení, které přeměňuje stejnosměrný proud z fotovoltaických panelů na proud střídavý, který jde dále do elektrických rozvodů domu nebo do distribuční sítě. Bez střídače (měniče) by nebylo možné využívat energii z panelů v rozvodech se střídavým proudem. Střídač tedy řídí výrobu energie z panelů, monitoruje napětí a frekvenci v síti. Střídač je výrazně složitější zařízení, než samotné solární panely, proto pokud se pokazí střídač, nebude fungovat celý systém. Střídač volíme podle podmínek a vybrané technologie.

Fotovoltaický (solární) panel je zařízení, které dokáže převést sluneční záření na elektřinu. Panel tvoří fotovoltaické články. Ty jsou tvořeny polovodičovými nebo organickými prvky, které elektromagnetickou energii světla mění na elektrickou energii.

Standardní FV elektrárna
Tento druh elektrárny je charakteristický připojením solárního systému k veřejné distribuční síti. Mezinárodně se označuje on-grid, nebo v síti. Vyprodukovaná energie se neukládá do akumulátorů a systém nelze v případě potřeby přemístit. Energie je tedy buď rovnou spotřebována, nebo jsou přebytky zasílány do veřejné sítě.
Výhodou je dlouhodobě ověřená technologie a minimální nutnost údržby. Součástí standardní FVE jsou pouze FV panely, střídač a ochrana.
Nevýhodou je nutnost schvalování distributorem a závislost na síti. Pokud dojde k jejímu výpadku, nelze využívat ani FVE. Pokud při pořízení FVE využije uživatel státní dotaci, nesmí už do provozu FVE nijak zasahovat, ani měnit například na ostrovní nebo hybridní typ.

Ostrovní FVE
Jedná se o systém, který kumuluje získanou elektřinu do baterií a přináší tak uživateli nezávislost na veřejné distribuční síti. Tento druh je vhodný především u objektů, které nedisponují klasickým připojením, nebo by bylo příliš nákladné. Mezinárodní označení je off-grid (odpojeno od sítě). Pro tento typ elektrárny není potřebné žádné schvalování distributorem standardní elektrické energie. často se tento typ už objevuje i u objektů, kde přípojka vedená je, ale FVE do ní není připojena.
Soustava je vhodná i pro náročnější spotřebitele, co se kapacity týče. Nevýhodou je nákladnější investice díky potřebě trakčních akumulátorů (tyto baterie jsou navrženy tak, aby pomalu odčerpávaly nahromaděnou energii, většinou až do úplného vybití).

Hybridní FVE
Tato soustava se označuje jako grid interactive. Hybridní FV systém je instalován tam, kde je k dispozici elektrická přípojka. Většina vyrobené elektřiny je použita pro vlastní spotřebu, pokud jsou přebytky, tak jsou zasílány do veřejné distribuční sítě. V hybridní FVE je využíván inteligentní měnič, který se stará o přepínání toků elektřiny mezi různými prvky systému (rozvody, akumulátor, distribuční síť).
Tato elektrárna je kompromisem mezi standardní a ostrovní FVE. Je považována za nejekonomičtější řešení, které umožňuje nezávislost spotřebitele.

Pro domácnosti je většinou nejvýhodnější hybridní systém FVE. Systém je schopný využívat vyrobenou elektřinu ke spotřebě, případně ji akumulovat do baterií pro pozdější spotřebu a přebytky pak pouštět do připojené veřejné sítě. Pokud se jedná o vyšší odběr, na který nedostačuje výkon měniče, chybějící část si vezme systém z veřejné sítě.
Ostrovní systém se využívá nejčastěji tam, kde není přípojka elektrického proudu. Tento systém je nezávislý na veřejné síti. Vyrobená elektřina jde přímo ke spotřebě, nebo se využije pro nabití baterií. V případě, že dojde k vybití akumulátorů, nebo panely neprodukují elektřinu, pak není odkud proud brát. Stejně tak je problém, pokud je vyšší spotřeba než výkon elektrárny.

Pro potřeby běžných domácností je nejvýhodnější hybridní systém, kdy je FVE napojena na distribuční síť a má vlastní baterie. V čase nejvyššího výkonu přes den se tak využívá napřímo získaná energie a zbytek se ukládá do bateriového úložiště. V čase s nižším výkonem, než je spotřeba domácnosti, se pak uložená energie využívá, případné nedostatky se čerpají z veřejné sítě.

To se odvíjí od několika faktorů. Záleží na spotřebě, ceně elektřiny, velikosti fotovoltaiky a výběru akumulátorů. Vzhledem ke stále rostoucím cenám elektřiny se ale doba návratnosti i nadále snižuje. V průměru je návratnost 5 - 10 let. Nesmíme ale zapomenout na hlavní výhody, které vám FVE přinese, ať už v krátkodobém nebo dlouhodobém horizontu - úspora, investice bez rizika, zhodnocení vaší nemovitosti, jistota a především soběstačnost.

Obecně platí, že čím vyšší výkon FVE, tím vyšší dotace. Dotace jsou tedy závislé na kilowattech elektrárny (max 10 kWp výkonu) a kilowatthodinách akumulátorů. Minimum pro dotace je FVE o 2 kWp výkonu. U baterií jsou podporovány pouze lithiové akumulátory a to minimálně o kapacitě jednonásobku instalovaného výkonu, maximálně však dvojnásobek výkonu FVE.

S dotací Nová zelená úsporám pokryjete maximálně 50 % investice do pořízení FVE (až 205 000,- na jeden rodinný dům).

Obnovitelná (= ekologická) energie je vyrobená ze zdrojů, které se v lidském časovém měřítku přirozeně mohou obnovovat. Mezi obnovitelné zdroje patří například vítr, déšť, sluneční záření, vlny, příliv a další. Jsou to zdroje s uhlíkově neutrální stopou a jejich využívání tedy nepřispívá ke globálnímu oteplování.
Podle výše uvedeného je pro výrobu elektřiny ve fotovoltaické elektrárně využíváno právě sluneční záření a takto získaná energie se tedy řadí mezi obnovitelné.