Fotovoltaická elektrárna je zařízení, které přeměňuje sluneční záření na elektřinu. Aby bylo zajištěno, že fotovoltaika bude vhodně fungovat a poskytovat potřebný výkon, je nutné ji správně dimenzovat. Proč je to důležité? Jaké jsou základní principy systému, jak spočítat potřebný výkon pro pokrytí energetických potřeb a jak zjistit návratnost investice?
Proč je důležité dimenzovat fotovoltaickou elektrárnu správně?
Správné dimenzování fotovoltaické elektrárny znamená, že její výkon odpovídá potřebám vaší domácnosti nebo podniku. V Česku má fotovoltaický systém v domácnostech rozložen výrobu na 8 měsíců (březen–říjen), přičemž letní měsíce výroby energie se shodují se spotřebou domu. Bude-li fotovoltaická elektrárna příliš malá, nebude schopna poskytnout potřebný výkon a pokrýt potřeby. Pokud bude fotovoltaická elektrárna příliš velká, vyrobí více energie. Nadvýroba se směřuje buď do distribuční sítě, kdy je můžete prodat (část prodejní ceny od distributora) nebo ji lze ukládat do bateriového úložiště.
Nutno říci, že jak správně dimenzovat fotovoltaickou elektrárnu ovlivňuje jeden podstatný faktor, a to využitelná plocha střechy a její orientace. V praxi se stává, že nelze využít například celou plochu kvůli stínu. Nejvyšší účinnost panelů v Česku je na střechách, které jsou orientovány jižním směrem a optimální sklon okolo 35–38°. Právě plocha střechy stanovuje limit výkonu solárního panelu/fotovoltaické elektrárny. Do jisté míry lze získat většího výkonu zavedením efektivnějších solárních panelů.
Základní principy fotovoltaických systémů
Fotovoltaický systém se skládá ze tří hlavních částí:
- solárních panelů,
- střídače,
- a bateriového úložiště.
Solární panely tvoří křemíkové články, ty využívají vlastností materiálů, které si počínají jako polovodiče, tedy látky, které mohou vést elektřinu pouze za určitých podmínek. Když na solární panel dopadají sluneční paprsky, probíhá generování elektrického proudu díky fotovoltaickému efektu. Tento efekt zužitkovává interakci mezi světlem a materiálem křemíkového článku, který převádí světelnou energii na elektřinu. Tento proces se děje při dostatečném světlu, bez ohledu na to, zda je slunce zataženo nebo ne. Vygenerovaný proud prochází následně regulátorem, jímž se reguluje napětí a zabraňuje tak přebíjení baterií. Baterie ukládají vyrobenou energii a jsou schopné dodávat elektřinu v době, kdy slunce nesvítí.
Fotovoltaický systém může být vybaven dalším příslušenstvím a dalšími elektrickými prvky.
Jak spočítat potřebný výkon pro pokrytí energetických potřeb domácnosti nebo podniku
Jak vybrat FVE? Plánujete-li nákup fotovoltaické elektrárny, je nutné provést patřičné výpočty nebo se obrátit na odborníky, kteří vám pomohou.
Jak správně vypočítat potřebný výkon fotovoltaického systému:
- Shromážděte informace o energetické spotřebě
Spotřebu energie získáte z vašich účtů za elektřinu nebo vypočtěte na základě počtu a typu elektrických spotřebičů v domě.
Nezapomeňte zahrnout sezónní změny spotřeby energie a předpokládaný nárůst spotřeby v budoucnu. - Proveďte výpočet potřebného výkonu
Výkon solárního systému se měří v kilowattech (kW), a proto je důležité vypočítat, kolik kW je potřeba k pokrytí spotřeby energie domu nebo podniku. Pro výpočet potřebného výkonu můžete použít jednoduchou rovnici: Potřebný výkon (kW) = Energetická spotřeba (kWh/den) / Počet hodin slunečního svitu denně. Obecně platí, že kolik MWh/rok spotřebujete, tolik je požadavek v instalovaném výkonu FVE v kWp. - Výběr správného fotovoltaického systému
Pokud vybíráte velikost systému solárních panelů, zjistěte, jak velkou část výroby panelů sami použijete. Je to totiž vlastní spotřeba, kterou lze zesílit nasměrováním elektrického zatížení až do doby, kdy svítí sluneční paprsky. Toto zjištění je velmi důležité, abyste totiž měli dostatečnou míru nezávislosti, protože to ovlivňuje napřímo dopad finanční životnosti systému.
Jak vypočítat výkon solárního panelu:
Výkon = Spotřeba energie / Průměrná denní sluneční světelná energie × 1,3
Výpočet návratnosti investice
Co ovlivňuje výpočet návratnosti fotovoltaiky? Mezi faktory patří cena fotovoltaického systému, výkon solárních panelů, výše investice, úspora energie, inflace a zdražování elektřiny, příp. státní dotace.
Prvně zjistěte celkovou cenu solárního systému (samotné solární panely, baterie, kabely, příslušenství a instalace). V dalším kroku vypočítejte, kolik energie bude systém generovat a kolik energie bude potřeba na pokrytí energetických potřeb.
Následně spočítejte úsporu energie, kterou fotovoltaický systém poskytne. Tento výpočet zahrnuje náklady na energii, kterou byste zaplatili bez systému, a náklady na energii, kterou zaplatíte s fotovoltaickým systémem. Rozdíl mezi těmito dvěma částkami představuje úsporu energie.
V dalším kroku vypočtěte návratnost investice. Tímto výpočtem můžete zjistit, kolik let bude trvat, než se investice do fotovoltaiky vrátí. K celkové ceně systému přičtěte náklady na instalaci a odečtěte z této částky úsporu energie ročně. Výsledkem bude počet let, za které se investice vrátí. Lze využít on-line kalkulačky, kam zadáte informace o spotřebě a domě.
S výběrem FVE pomohou odborníci
Správné dimenzování fotovoltaického systému vám zajistí, že solární systém bude produkovat dostatečné množství energie pro pokrytí energetických potřeb domu či podniku. Výpočet energetické potřeby zahrnuje zjištění spotřeby energie v určitém časovém období a následné spočítání potřebného výkonu fotovoltaického systému. Abyste odhadli, jak dlouho bude trvat, než se investice do fotovoltaiky vrátí, můžete provést výpočet návratnosti.
Nejlepší způsob, jak vybrat FVE, je požádat o pomoc odborníky, kteří vám pomohou najít nejlepší řešení pro vaše potřeby. Uvažujete-li o fotovoltaice, obraťte se na nás, protože nejen délku návratnosti investice ovlivňují zdánlivé maličkosti. Fotovoltaiku lze pořídit s dotací Nová zelená úsporám.
Po pořízení fotovoltaiky se pravděpodobně změní vzorce chování spotřeby energie, jednotlivé spotřebiče jako pračka, sušička a myčka můžete pouštět v době, kdy se produkuje vlastní elektřina.