Fotovoltaika

Fotovoltaické systémy prošly v minulých letech bouřlivým vývojem. Účinnost přeměny energie prvních prototypů v 50. letech minulého století byla okolo 6 %, dnešní systémy mohou dosáhnout i účinnosti nad 20 %. Významnou roli však hrají výrobní náklady a celková ekonomická efektivita systému i individuálního řešení. Do vývoje fotovoltaických článků v minulosti výrazně zasahovala dotační politika, která měla vést k masivnímu rozšíření těchto systémů a zvýšení podílu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů. Odborníků zabývajících se touto problematikou jsme se zeptali:

Nové školicí centrum společnosti SMA ukazuje, že při použití novodobých technologií mohou dnes budovy fungovat i bez napojení na veřejnou rozvodnou síť. Budova SMA Solar Academy má kapacitu 500 osob a energií musejí být pokryty všechny běžné systémy a vybavení – vytápění, větrání, klimatizace, počítače, zázemí pro stravování a moderní prezentační technika. Díky technologii pro ostrovní (off-grid) systémy a inteligentní energetické koncepci jsou všechny energetické požadavky kryty vlastní výrobou a budova funguje soběstačně, bez dodávek elektrické energie z rozvodné sítě.

SMA Czech Republic s.r.o., dceřiná společnost koncernu SMA Solar Technology AG, působí na českém a slovenském trhu od roku 2009. “Založení česko-slovenské pobočky je v souladu s dlouhodobou strategií společnosti SMA,” vysvětluje David Řeháček, výkonný ředitel SMA Česká republika. “SMA Solar Technology je tradiční, v tom nejlepším slova smyslu konzervativní německá firma. Nemá ve zvyku zakládat a rušit svá zastoupení v té či oné zemi podle chvilkových investičních příležitostí. Slovensko má pro výrobu solární energie všechny předpoklady - podle mapy slunečního záření dokonce vyšší než některé srovnatelné země, např. Německo, Holandsko nebo Česká republika. Proto věříme, že se na Slovensku bude fotovoltaika dlouhodobě a významným způsobem podílet na výrobě energie z obnovitelných zdrojů. A my máme na Slovensku již třetím rokem zkušený tým,” dodává David Řeháček.

Snad každý si mohl všimnout stále přibývajících fotovoltaických elektráren (FVE) na střechách rodinných domů, firemních hal či na rozsáhlých pozemcích. Při pohledu na takovou elektrárnu si možná kladete otázky jako „Mohu mít na své střeše rodinného domu také takovou elektrárnu?“ nebo „Kolik by to stálo?“ a „Kolik panelů bych potřeboval pro pokrytí spotřeby domu, popřípadě pro následný prodej do elektrické sítě?“

Nedávno jsme vás informovali o zajímavém projektu architekta Neville Marse, který navrhl parkoviště v podobě solárního pralesa. Článek vyvolal pozitivní reakce, proto vám přinášíme více informací o tomto nenásilném způsobu instalace fotovoltaických panelů, který přináší dvojí užitek – kromě získané energie poskytuje i stín a ochranu zaparkovaným vozidlům.

Na střeše Kulturního centra Zahrada zřizovaného městskou částí Praha 11 byla dokončena instalace fotovoltaické elektrárny o výkonu téměř 50 kW. Panely od firmy Conergy pomohou uspořit přibližně 32 % spotřeby elektřiny centra.

Fotovoltaika je celosvětově jedním z nejrychleji se rozvíjejících oborů s ročním nárůstem instalovaného výkonu převyšujícím 30 %. Z hlediska vývojových trendů se význam fotovoltaiky jako energetického zdroje neustále zvyšuje. Instalovaný výkon fotovoltaických systémů ve světě již přesáhl úroveň 20 GWp, v Evropě přesáhl instalovaný výkon 10 GWp.

Společnost SMA Solar Technology AG dále rozšiřuje své mezinárodní působení, nové prodejní a servisní centrum SMA zahájí svůj provoz ještě před koncem letošního roku v Bombaji. Díky širokému portfoliu FV střídačů dokáže společnost SMA nabídnout řešení pro jakýkoliv požadavek perspektivního indického trhu. Společnost SMA se tak stává jediným výrobcem střídačů, který může v Indii nabídnout nejen nejmodernější systémovou techniku pro FV instalace  připojené k síti, ale také osvědčená řešení pro záložní a ostrovní systémy.

Společnost SMA Solar Technology AG postavila v německém Niestetalu největší CO2 neutrální továrnu na výrobu střídačů na světě. Záměrem investorů bylo od počátku splnění vysokých nároků na energetickou koncepci a maximální využití místních obnovitelných zdrojů energie. Pro dosažení tohoto ambiciózního plánu společnost využila moderní technologie i expertní analýzy. Výsledek nejen naplňuje původní cíle, ale zároveň je i důkazem, že i továrna může být zajímavým architektonickým dílem.   

Sluncem rozpálené betonové či asfaltové parkovací plochy často patří k nepříjemným stránkám života ve velkých městech. Rozžhavené plochy v sobě akumulují teplo a spolu s ostatní městskou zástavbou přispívají k vyhřívání města během léta, kdy je tato skutečnost velmi nežádoucí. Samotné parkování na rozpáleném parkovišti není také nikterak příjemné. Tato skutečnost inspirovala vědce po celém světě k využití parkovacích ploch pro instalaci fotovoltaických panelů. Panely umístěné na vyvýšených podporách poskytnou stín parkujícím vozidlům a navíc efektivně využijí dopadající sluneční energii.

V průběhu činnosti fotovoltaických elektráren je důležité, aby se vlastnosti fotovoltaických panelů měnily co nejméně. Týká se to hlavně účinnosti solárních článků, která nejvíce ovlivňuje návratnost investice do fotovoltaických systémů. Účinnost solárních článků je ovlivněna jejich schopností absorbovat energii dopadajícího fotonu a dále schopností tuto energii využít pro vykonávání elektrické práce. Různé druhy materiálových a výrobních defektů mohou ovlivňovat schopnost využití této energie pro elektrickou práci, a proto je důležité mít kvalitní diagnostické nástroje, které dovedou detekovat různé typy defektů, analyzovat je a v případě negativního vlivu minimalizovat jejich dopady.

Systém SolarMagic, zaměřený na optimalizování výnosů fotovoltaických elektráren, dokáže výrazně omezit ztráty energie, ke kterým dochází u všech větších instalací fotovoltaických panelů. Základní částí tohoto systému je SolarMagic Power Optimizer, umístěný u každého fotovoltaického modulu s cílem monitorovat a optimalizovat jeho výnosy. Další nepostradatelnou částí systému je SolarMagic Blocking Diode, která v každé řadě panelů zabraňuje zpětnému proudění. Výsledkem je snížení ztrát, způsobených nestejným výkonem panelů, a to až o 57 %. Systém na český trh dodává společnost Soleg.

Zvýšení efektivity využití fotovoltaických článků můžeme dosáhnout různými způsoby. Místo křemíku lze sáhnout po levnějších anorganických materiálech nebo vodivých polymerech. Pomocí nanotechnologií můžeme zlepšit separaci vznikajících párů elektron – díra nebo zvýšit účinnou absorpci fotonů. Intenzivně se zkoumají i možnosti využití fotosyntetických mechanismů pro výrobu elektřiny. Šanci představují i neobvyklé mechanismy, například současné pohlcení dvou fotonů, excitace více elektronů jediným fotonem či štěpení fotonů o vysoké energii na dva.

Po velkém rozvoji výstavby fotovoltaických elektráren v minulých letech se nyní mluví o jejich krizi. Instalace fotovoltaických panelů, která doposud představovala pro majitele spolehlivou a výhodnou investici, je nyní diskutovaným tématem, neboť dochází ke snížení výkupní ceny elektřiny. Významný obrat znamenalo také pozastavení vydávání kladných stanovisek k připojování do sítě, ke kterému vyzvala tuzemské distributory společnost ČEPS, výhradní provozovatel české přenosové soustavy. Situaci příliš nepomohla ani novela vyhlášky ERÚ o připojování nových elektráren, která vstoupila v platnost 1. dubna 2010. Společnosti ČEPS, distribučním firmám i dalším odborníkům jsme v této souvislosti položili dvě otázky.

Nezávislý německý časopis Photon provedl unikátní měření, když během celého roku 2009 měřil výnosy u 16 různých typů fotovoltaických modulů. Toto měření navazuje na stejné měření z roku 2008. Vítězem testu se v roce 2009 stal modul Solarworld – SW 210 Poly, a tak potvrdil vítězství z loňského roku. Roční výnos tohoto modulu (na jeden instalovaný kilowatt) dosáhl v roce 2009 výše 1 084 kWh a ještě tak překonal vlastní vítěznou hodnotu z loňského roku (1 063 kWh). Moduly německé značky Solarworld jsou od loňského roku dostupné i na českém trhu díky dodavatelské společnosti SOLEG.