FVE

 FOTOVOLTAICKÁ ELEKTRÁRNA

Krel Central a.s. se zabývá instalací fotovoltaických elektráren od zakázek malého rozsahu až po solární parky přidružené výrobním podnikům. Obecný trend v posledních letech a očekávaný trend v letech následujících je trend investičních podpor pro výstavbu solárních elektráren pro výrobu elektřiny pro vlastní spotřebu.

Zelená energie a obecný trend výroby elektřiny z lokálních zdrojů či zdrojů obnovitelné energie v kombinaci s možností získat dotaci z EU přináší pro váš dům či firmu možnosti ohromných úspor a výrazné zvýšení energetické soběstačnosti až po 2/3 roku. Uvažujete – li o instalaci solární elektrárny pro váš dům, malou firmu či velký výrobní podnik s vysokým odběrem energie a chcete využít výrazných úspor, jste zde správně.

Pro zhodnocení instalace malé solární elektrárny je nutno zvážit primárně 3 faktory.

  • 1, mám dostatečný a rovnoměrný odběr energie?
  • 2, mám dostatečnou plochu pro instalaci solárních panelů?
  • 3, mám možnost získat dotaci?

 

Obecně platí, že optimální spotřeba malého rodinného domu s efektivním využitím solární elektrárny s malým bateriovým úložištěm začíná na cca 3500kw ročně. Od této spotřeby má smysl uvažovat o ekonomicky výhodné instalaci solární elektrárny za využití dotace z programu Zelená úsporám. Mějte však na paměti – vyrobená energie je výhradně pro vlastní spotřebu – máte-li ambice prodávat přebytečnou energii za výhodné ceny zpět do rozvodné sítě, nejste zde správně. Aktuální možnosti této situaci díky nízkým výkupním cenám nenahrávají.

Výrazná dotační podpora masového formátu přichází v době, kdy vývoj solárních panelů na bázi křemíku dosahuje hodnot, kdy roční přírůstek efektivity panelů dosahuje minimálních hodnot. Nemusíte mít tedy obavy, že při instalaci v dnešním roce přijde do několika let posun v technologii s násobně vyšší efektivitou. Nic podobného není očekávatelné, neboť technologie s maximální efektivitou jsou pro použití na Zemi naprosto nevhodné – a využívají se výhradně ve vesmírných programech.

Celosvětový tlak na vývoj fotovoltaických systémů způsobuje (byť minimální) každoroční posun v účinnosti solárních panelů. Co nejsvědomitěji se snažíme za pomoci našich dodavatelů vyhledávat průmyslově využitelné možnosti a pečlivě volit takové, které budou dosahovat požadované výše jak účinnosti, tak především spolehlivosti a životnosti panelů. V rámci Krel Central a.s. v současné době pracujeme na systému efektivního zapojení elektrocentrály do systému malé fotovoltaické elektrárny s vlastním úložištěm energie s možností dlouhodobého ostrovního provozu za využití elektrocentrály.

Nejvyšší dosažené laboratorní účinnosti fotovoltaických článků. Zdroj: National Renewable Energy Laboratory (NREL)

 

Materiál fotovoltaických článků – Poly vs. Mono

Při výběru dodavatele vaší nové fotovoltaické elektrárny pravděpodobně narazíte na naprosto běžný a klasický problém, který nemá i po letech jasného vítěze jak mezi laickou, tak mezi odbornou veřejností. Jedná se o výběr poly vs. mono krystalických solárních panelů. Z naší zkušenosti je nejlépe neodsuzovat jedno či druhé, ale naopak využívat předností jedné i druhé technologie pro potřeby zákazníka. V jednoduchosti se dá říci, ze rozhodnutí by neměl probíhat jednoduchým, pocitovým či emočním rozhodnutím, nýbrž však dle obecných podmínek počasí v daném místě a především v optimálnosti dané střechy či instalačního místa a jeho polohy a úhlu vůči slunci.

 

Monokrystalické panely

Laickým pohledem klasický vzhled solárních panelů. Jasně černé fotovoltaické panely vyrobené z jednoho jediného krystalu křemíku, což znamená na jednu stranu unikátní vlastnosti v určitých situacích, na druhou stranu naopak vyšší výrobní náklady a tím i vyšší cenu. Využití monokrystalických panelů obecně doporučujeme na střechy s optimálním sklonem a polohou vůči slunci, dále také na místa, kde je možné panely při instalaci přesně nasměrovat tak, aby jejich efektivita byla co nejvyšší.

 

Polykrystalické panely

Oproti monokrystalickému řešení, panely vyrobené z více krystalů. Jejich nastavení na panelu je tak náhodné a poskytují nižší maximální výkon, zároveň však také nižší pořizovací cenu díky nižším výrobním nákladům. Jejich předností však není jen nižší výrobní cena, ale především schopnost absorbovat světlo z více rozptýlených zdrojů, lomeného světla či světla při nižší intenzitě záření. V praxi se tak jedná o panely, které poskytují stabilnější výkon v průběhu dne a zároveň se hodí pro instalační plochy s neoptimální polohou vůči slunečnímu záření.

 

V dnešní době při využití dotací a nutnosti akumulace do bateriového úložiště se přednosti a zápory mono vs. poly krystalických panelů smazávají. Doporučujeme tedy zákazníkům rozhodovat se podle prostorových možností instalačního místa (málo místa – volba monokrystalického panelu) a podle natočení vůči slunci (horší poloha natočení – volba polykrystalických panelů).

 

Součásti fotovoltaické elektrárny

 

  • Fotovoltaické panely
  • Regulátor resp. MTTP měnič
  • Střídač
  • Propojovací vodiče
  • Ochranné prvky
  • Elektrocentrála – záložní zdroj a baterie (pouze v případě nutnosti ostrovního nepřetržitého provozu, bez možnosti využití dotací na financování elektrocentrály)
  • Bateriové uložiště (pro běžný RD velikostí cca 0,5x0,5x0,3m)
  • Transformátor (připojení do přenosové soustavy)

 

 

Fotovoltaické panely

Fotovoltaické články jsou sério-paralelně zapojeny a jako celek tvoří panel. Fotovoltaická elektrárna je poté tvořena sério-paralelní kombinací panelů. Výkon panelů je udáván v jednotkách Watt peak (Wp). Jedná se o maximální (peak) hodnotu výkonu za ideálních podmínek – nestíněné světelné záření směřující kolmo na panel, ideální teplota, panel bez nečistot. Při polojasnu klesá výkon přibližně na 35 %, při zatažené obloze na 10 % udávaného maximálního výkonu. Běžné nominální napětí panelů je 12, nebo 24 V, méně často 48 V.

Panely jsou běžně vybaveny ochranným hliníkovým nebo duralovým rámem a kryty speciálním tvrzeným sklem, které panel chrání před povětrnostními podmínkami. Mezi samotnými články a tvrzeným sklem se dále nachází další vrstva, která chrání články před mechanickým poškozením, může se jednat například světlopropustný gel Ethylen-vinyl acetát (EVA). Ze zadní strany jsou panely chráněny dalším materiálem, například laminátovou deskou. Životnost panelů je u většiny výrobců udávána na 25 let se zárukou, že účinnost po 15 letech neklesne pod 90 % a po 25 letech pod 80 %.

Regulátor resp. MTTP měnič

Jelikož s kolísající výrobou fotovoltaických elektráren kolísá i napětí na výstupu, je nutné toto napětí regulovat. K tomu slouží solární regulátor. Klasické regulátory mají účinnost okolo 80 %. Další možností je využití moderních typů regulátorů s vestavěným DC/DC měničem označované jako MTTP měniče. Jejich účinnost se pohybuje mezi 95-98 %. Ve srovnání s klasickými regulátory jsou ovšem několiknásobně dražší.

Střídač

Měnič napětí neboli střídač slouží k přeměně stejnosměrného napětí na střídavé.

Ochranné prvky

Především u větších systému se využívají jističe, které sloužící jako ochrana proti zkratu, a napěťové svodiče pro ochranu elektrárny před přepětím – např. úder blesku