Eliška Hřebenářová 
Solární panely 2: Kolik solárních panelů pokryje naši spotřebu? Co všechno promyslet?
Partneři sekce:
Pokud už víme, že náš objekt je vhodným adeptem k instalaci solárních panelů – a to ať už protože zkrátka chceme, anebo protože orientace, oslunění a stínění jsou vždy v náš prospěch – stojíme před volbou kolik vlastně chceme, aby naše soláry vyráběly energie.
Čím začít?
Začněme určitě tím, že vezmeme účty za energii za posledních několik let a podíváme se, jak si na tom vlastně náš objekt, resp. naše rodina stojí v utrácení energií. Jak již bylo řečeno v minulém díle, v zimě se nám zcela určitě nepodaří prostřednictvím energie ze slunce přiblížit k naší reálné spotřebě ze sítě, v létě ovšem, ideálně za pomoci například bateriového úložiště, už je prognóza o něco optimističtější.
Vezměme si modelový příklad domu, který za rok spotřebuje 5 000 kWh energie a začneme pěkně od začátku… Jednotlivé solární články se zpravidla nazývají „buňky“ a tyto buňky se na solárním panelu zapojují sériově. Jednotlivé série buněk jsou následně zapojeny paralelně. Připomíná vám to něco? Víceméně jde o fyziku vyššího stupně základní školy.
Přečtěte si také
Starší solární panely mají 60 až 72 buněk, modernější pak 108, 120 nebo 144 půlených buněk – jejich výhodou je, že panel lépe zvládá částečné zastínění. Solární panely, což je to, co nakupujeme a umisťujeme na střechu svého objektu, jsou propojeny mezi sebou a vytváří pole. Panel jako takový vybíráme podle typu (monokrystalické, polykrystalické a amorfní, což je ovšem téma na další díl seriálu) a, což je pro nás důležitější, dle výkonu.
Výkon fotovoltaického panelu se udává v jednotkách Wp (Watt-peak) a jde o výkon při standardních testovacích podmínkách. Pro nás je důležité, že jeden fotovoltaický panel, tedy ten z výkonnějších, má výkon zhruba 400 Wp a podmínky, které bude mít na naší střeše, rozhodně nebudou „standardní“ dle testovacích kritérií, takže naše panely stanovený výkon po většinu času nedosáhnou – ale samozřejmě při tropických dnech a ideálním přímém oslunění ho mohou klidně přesáhnout.
Orientačně tak můžeme uvažovat, že domácí solární elektrárna o výkonu 1 kWp (což je orientačně – protože nám panel nikdo neřízne napůl – 2,5 panelu o výkonu 400 Wp) vyrobí v našich PRŮMĚRNÝCH podmínkách zhruba 950 kWh energie. Rozptyl, kde se výkon pohybuje, je mezi 900 až 1150 kWh a záleží, jak již bylo nastíněno, na geografickém umístěním elektrárny, sklonu a orientaci panelů, nadmořské výšce a počtu slunečných dnů v daném roce.
Víte, že?
Čím je venku tepleji, tím menší je výkon našich fotovoltaických panelů? Výkon fotovoltaiky je standardizován při teplotě 25 °C, v létě se panely ovšem rozpálí klidně na 50 °C či více, což vede k okamžitému snížení výkonu o 20 (či více) %. Jedním ze způsobů, jak tento nechtějí jev zmírnit, je instalace na střechu pomocí držáků, aby pod panely mohl proudit vzduch, který je alespoň částečně ochlazuje.
Obdobný, respektive opačný, jev ale můžeme pozorovat i v zimě, kdy s klesající teplotou roste napětí. Při – 10 °C tak klidně můžeme dosahovat překvapivých výkonů.
Jak tedy modelová domácí elektárna bude vypadat?
Náš modelový objekt, jehož roční spotřebu chceme plně pokrýt, vyžaduje ročně 5 000 kWh energie. My víme, že 2,5 panelu je zhruba 950 kWh. Abychom se tedy přiblížili naší spotřebě, budeme potřebovat alespoň 5x 2,5 panelu, tedy zhruba 13 panelů.
Jeden panel 400 Wp přitom zabere na střeše přibližně 2 m2, což ve výsledku znamená, že plocha, na kterou budeme panely osazovat, bude přibližně 26 m2. A těchto 26 m2 by samozřejmě, v souladu s doporučeními, mělo být co nejlépe orientováno vůči jihu, co nejlépe osluněno a co nejméně zastíněno v průběhu celého dne.
Stále ovšem mluvíme o ideálním stavu, kdy je nám energie ze slunce dodávána v době, kdy ji potřebujeme, což samozřejmě není reálný stav. V praxi to bude vypadat spíše tak, že největší výnosy z fotovoltaiky získáme od května do srpna, ev. září, a nejméně bude fotovoltaika pracovat v listopadu, prosinci a lednu. V těchto zimních měsících počítejme zhruba s třetinou výkonu letních měsíců (ale i méně, dle průzkumů panely v zimě pracují zhruba na 20 % výkonu).
Přesto náš příjem nebude nulový ani v zimě, jak jsme si mohli přečíst v boxu “Víte, že?” výše. Orientace panelů na střeše a jejich sklon totiž není náhodná nebo určená jen k polapení energie v letních měsících – ne, jde o optimalizovaný stav, který nám pomůže získat co nejvíce energie i v zimě, protože jak již bylo řečeno, fotovoltaika vyžaduje světlo, nikoli tropické teplo.
Jak tedy co nejlépe naložit s akumulovanou energií, aby se fotovoltaika co nejvíce projevila na účtech za elektřinu?
Domácí elektrárna nejsou jen panely, ale i chytré využití
Jedním ze způsobů, jak využít energii z fotovoltaiky, pokud nejsme doma a nemůžeme ji využít sami (zejména pak v letních měsících, kdy je energie dostatek) je ohřev vody. Voda takto ohřátá samozřejmě nějakou dobu vydrží a my budeme mít jistotu, že máme teplou vodu vždy, když ji potřebujeme, v požadované teplotě a nehledě na drahou či levnou energii ze sítě.
Druhým způsobem je pořízení bateriového úložiště. V minulém díle jsme již nastínili, že přestože by se to mohlo zdát jako ideální nápad, bateriové úložiště neslouží k dlouhodobému skladování energie, takže nemůžeme úložiště nabít, odpojit, zapojit jiné – a nabitá úložiště používat v zimě, až budeme energii skutečně potřebovat. Zní to krásně, ale tak daleko bohužel ještě nejsme.
Energii, kterou v úložišti uskladníme, bychom měli využít nejdéle v horizontu několika následujících dní. Rozhodně nám tak úložiště pomůže pokrýt například večerní sledování televize, nabíjení notebooků a mobilu, klimatizaci nebo provoz domácích spotřebičů, když se vrátíme po parném dni domů.
Možností, jak využít energii i v jinou dobu, než kdy jsme ji vyrobili, může být například virtuální úložiště. To spočívá v odesílání vyrobené energie zpět do sítě (množství přesně měří elektroměr) – a stejné množství si můžeme v případě potřeby opět odebrat zpravidla za cenu distribučních poplatků. Majoritně samozřejmě virtuální baterie nahrazuje bateriové úložiště, pokud na něj nemáme místo nebo do něj nechceme investovat.
Energii je potřeba zužitkovat
Nejspíše poslední běžný způsob, jak efektivně využít vyrobenou energii, je opět odesláním energie do sítě, tentokrát ovšem ne za účelem „virtuální baterie“, ale za slevu na odebranou elektřinu. V praxi tak budeme mít sice stále v zimě platit elektřinu (tomu se nevyhneme ani v jednom z případů), ale tato elektřina bude levnější. Rozdíl oproti virtuální baterii je v tom, že slevu je možné domluvit nehledě na to, kdo fotovoltaiku instalovat, zatímco virtuální baterie je zpravidla omezená právě instalací konkrétní společností.
Jak velkou domácí elektrárnu pořídíme a jak budeme využívat či skladovat vyrobenou energii, aby pro nás domácí fotovoltaika byla co nejefektivnější, bychom měli promyslet v dostatečném předstihu. Nejen kvůli případným omezením při instalaci, dodatečným nákladům na další zařízení elektrárny, ale i proto, že pokud chceme dosáhnout na dotace, které se na fotovoltaiku vztahují, musíme se vejít i do kritérií vyhlášených pro konkrétní rok a období.
Obecně pak platí, že aby se nám fotovoltaika vyplatila, měli bychom být schopni zužitkovat zhruba 70 % vyrobené energie (a vymyslet, jak naložit se zbylými 30 %). A nakonec, pokud máme opravdu velkou spotřebu, bychom měli myslet i na to, že by výkon domácí elektrárny neměl být vyšší 10 kWp, protože pak bychom již na provoz potřebovali licenci.
