Súčasné tempo, ktoré si zdražovanie cien elektrickej energie udržuje, začína byť pre mnohé domácnosti, ale aj firmy takmer neúnosné, až smrtiace.
Šetrenie začalo vo veľkom a začínajú sa hľadať rôzne spôsoby úspory, či už je to vypínanie nepotrebných spotrebičov, obmedzenie osvetlenia, mnohokrát dokonca aj zrušenie výroby. Zrejme najväčším ťahúňom je v súčasnosti fotovoltaika.
Fotovoltaika je zjednodušene riešený moderný systém/spôsob, ako možno využiť slnečnú energiu ako zdroj elektriny, respektíve jednosmerný prúd, ktorý sa použije na zapojenie elektrických spotrebičov do zásuviek, uloží sa na neskôr do batérií a iných zdrojov, alebo sa využije na ohrievanie vody, napríklad v elektrickom bojleri.
K tejto premene sa využíva tzv. fotoelektrický jav prostredníctvom polovodičových fotodiód. Týmto diódam sa hovorí fotovoltaické články a najčastejšie tvoria väčšie celky, ktoré sa nazývajú fotovoltaické panely.
Na konci roka 2020 predstavovala celková hodnota inštalovanej svetovej kapacity prostredníctvom fotovoltaických panelov skoro 714 GW. U nás sa len za rok 2021 inštalovalo 9 321 solárnych/fotovoltaických elektrární, ktorých výkon dosahoval 62 MWp, pričom 42,8 MWp bolo umiestnených na strechy domácností a zvyšných 19,2 MWp putovalo na strechy komerčných budov a podnikov.
K najväčším špičkám u nás patrí solárna elektráreň v Českej Skalici, ktorá má výkon parádnych 2 800 kW. V priebehu dňa môže aj nemusí fotovoltaické elektrárne vyprodukovať oveľa viac elektrickej energie, než ste schopní spotrebovať.
Dobré je, že sa táto elektrina navyše nikam nevytratí, naopak sa dá presmerovať inam. Buď ju nasmerujete do prípravy ohrevu úžitkovej vody, do batérie (batériové úložisko), alebo rovno do distribučnej siete, odkiaľ si ju zase v prípade potreby môžete vziať.
Ako to vlastne celé funguje?
Ako už bolo spomenuté v úvode, ide o fotovoltaický jav, kedy sa slnečná energia premieňa na elektrickú energiu vo fotovoltaických článkoch, ktoré sa spájajú do solárnych panelov. Klasická veľkosť takéhoto panelu býva 165 x 100 cm.
Keď to vezmeme veľmi jednoducho, tak to vlastne funguje tak, že fotóny slnečného žiarenia dopadajú na solárne články (polovodičový materiál), tam uvoľnia elektróny pomocou svojej vlastnej energie, čím vzniká elektrické napätie, ktoré sa po uzavretí obvodu premieňa na elektrický prúd.
Každý jednotlivý solárny článok sa začlení do väčších celkov, teda fotovoltaických panelov. Ako najčastejšie používaný materiál na ich výrobu je rozhodne kremík.
Efektívna produktivita energie aj samotná účinnosť fotovoltaických panelov je priamo závislá od mnohých faktorov. Záleží totiž na tom, aký materiál bol použitý na ich výrobu, na technologickom riešení, ale aj na polohe, orientácii, sklone, počasí a mnohých ďalších.
Čo sa týka účinnosti, tak solárne panely, ktoré sa inštalujú na strechy domov, sú schopné premeniť až 20 % slnečnej energie na elektrický prúd. Zásadný je výber správneho umiestnenia, pričom najlepší je smer juh, juhozápad či juhovýchod.
Tak sú panely schopné pohltiť skutočne všetky slnečné lúče v priebehu celého dňa. Pokiaľ ide o sklon fotovoltaického panelu, ideálna je 35 ° na šikmej streche. Jednotkou výkonu solárnych panelov je Wp, čo je skratka Wattpeak.
Ide o tzv. špičkový výkon, ktorého hodnoty sú udávané za tých najlepších podmienok. To znamená, že intenzita slnečného žiarenia by mala byť 1 000 W/m2 pri kolmom dopade na panel keď okolitá teplota je 25 °C a priezračnosť atmosféry Am = 1,5.
Pokrok ide rýchlo dopredu a tým dochádza aj k zdokonaľovaniu technológie fotovoltaiky samotnej. Bežne sa dnes používajú solárne panely s výkonom 300-500 Wp. Na rodinný dom sú inštalované fotovoltaické elektrárne, ktoré majú celkový výkon 3,66 kWp, vďaka čomu zvládajú výrobu cca 4 000 kWh elektrickej energie za 1 rok.
Čo je striedač?
Hovorí sa mu tiež menič a je to v podstate základný kameň pre premenu solárnej energie na elektrinu dodávanú do vašich zásuviek atď. Inštaluje sa na stenu a sú k nemu pripojené solárne panely, prípadne je pod každý jednotlivý panel umiestnený mikroinvertor, ktorý zníži napätie celej strechy .
Na striedači by sa rozhodne šetriť nemalo, naopak, oplatí sa ustrážiť si kvalitu, cena nie je taká dôležitá. Lacný striedač môže byť problematický a poruchový. No a vo chvíli, keď sa vám na večnosť odporučí striedač, ste bez energie. Výber striedača prispôsobíme tomu, aké sú podmienky domu a aká technológia bola nakoniec vybraná.
Typy
Napriek tomu, že existuje mnoho výrobcov fotovoltaických panelov, vďaka ktorým sú domácnosti do značnej miery energeticky sebestačné, dá sa prevažná časť panelov rozdeliť do troch hlavných kategórií.
Monokryštalické solárne panely
Sú charakteristické čiernou farbou a vyrábajú sa rezaním tzv. waferov, čo sú tenké plátky, z jediného kryštálu kremíka. Získavajú unikátne vlastnosti, ale ich výroba je jednou z najviac náročných.
Avšak majú najväčšiu účinnosť, ktorá sa pohybuje okolo 20%. Samozrejmosťou je však ideálny vplyv slnečných lúčov v optimálnom uhle na panely.
Jasné je, že čím je výroba náročnejšia, tým je aj cena panelov vyššia. Monokryštalické solárne panely sú vhodné na tie strechy, kde je iba obmedzená plocha, avšak majú vhodnú orientáciu s ohľadom na slnečné lúče. Iba v tých správnych podmienkach budú panely dodávať skutočne maximálne množstvo energie a najvyšší výkon.
Polykryštalické (multikryštalické) panely
V tomto prípade sa wafery režú z celého bloku, ktorý je tvorený množstvom malých kremíkových kryštálov. Tento druh výroby je menej náročný a bez problémov sa dajú použiť aj odrezky, ktoré bežne vznikajú počas výroby monokryštalických fotovoltaických panelov.
Typická je pre nich modrá farba. Čo sa týka efektivity na zachytenie solárnej energie, tam je to 15 – 17 %. Ostatne veľkou výhodou týchto panelov je schopnosť lepšie zachytávať slnečné lúče z ostrejších uhlov, za čo vďačí trochu zložitejšej štruktúre.
Polykryštalické panely sú vhodné na tie strechy, kde nie je možné optimálne namierenie panelov proti slnku, pretože dokážu spracovať rozptýlené svetlo aj za zlého počasia či odrazené svetlo v mieste, kde je hustejšia zástavba. Celkový výkon je potom v priebehu dňa oveľa stabilnejší.
Amorfné fotovoltaické panely
Posledným typom sú amorfné fotovoltaické panely tvoriace tenké vrstvy. V podstate je to tenký film polovodivej látky. Táto látka môže byť amorfný kremík, zliatina telúru a kadmia, alebo zliatina selénu, gália, india a medi.
Tento tenký film sa potom nanesie na sklenený, plastový alebo kovový pevný povrch. Pri tomto type panela je efektivita úplne najnižšia, len 11%, ale zase má nízku hmotnosť a je veľmi tenký. Ich inštalácia je flexibilná a môžu sa dokonca vrstviť na seba, vďaka ich transparentnosti.
Amorfné fotovoltaické panely sú vhodné na umiestnenie na veľké priemyselné komplexy, kde je potrebná čo najmenšia hmotnosť, aby nedochádzalo k príliš veľkému zaťaženiu striech výrobných hál, ktoré majú vo väčšine prípadov veľmi ľahkú konštrukciu.
Hodí sa tiež pre rodinné domy, pri ktorých je strecha dosť veľká a nie je vhodne orientovaná voči slnku. Dajú sa dokonca použiť aj na obytný karavan, alebo napríklad hausbót a podobné mobilné stavby.
Vyplatí sa fotovoltaika?
Najčastejším dôvodom, prečo sa fotovoltika podľa niektorých nevyplatí je fakt, že podmienky v Českej republike nie sú tak vhodné, ako je to v iných krajinách. U nás totiž slnko svieti priemerne medzi 1 300 – 1 800 hodín za rok.
V lete dopadajú slnečné lúče najviac na tie miesta, ktoré sú orientované južne. Počas letných mesiacov je tak prísun energie cca 7-8 kWh za 1 deň, zatiaľ čo v zime sú to iba 3 kWh.
Podľa niektorých zdrojov sa dá zo všeobecného hľadiska konštatovať, že fotovoltaická elektráreň najlepšie vyplatí v oblastiach Južnej Moravy, naopak úplne zbytočná je na severe Čiech. Vždy je dobré, keď sa poradíte s odborníkom, či je vaša lokalita na inštaláciu fotovoltaickej elektrárne vhodná. Ideálne je, keď necháte všetko na odborníkoch, ktorí majú v tomto obore značné skúsenosti a sú schopní vám takúto solárnu elektráreň pripraviť tzv. na kľúč.
Aké sú výhody fotovoltaiky?
- Zníženie nákladov za elektrickú energiu.
- Ochrana proti výpadkom dodávok pri variante s batériou.
- Oveľa vyššia energetická sebestačnosť.
- Zníženie uhlíkovej stopy na zvýšenie ochrany planéty.
- Ideálne riešenie na ohrev vody pre domácnosť, v bazéne, ale aj na dobíjanie elektromobilu.
- Malá poistka pri zdražovaní elektrickej energie.
- Ekologický zdroj energie.
- Možnosť získania dotácie.
Aké sú nevýhody fotovoltaiky?
- Klimatické podmienky v SR nie sú vhodné všade.
- Nie je možné inštalovať na akýkoľvek dom (z hľadiska zatienenia).
- Vyššia cena akumulátorov.
- Energia nie je k dispozícii v noci a počas nepriaznivého počasia sa na ňu nemožno spoľahnúť.
- Znečistené či akokoľvek zanesené panely majú menší výkon.
Značka
Dodávateľov, ktorí vám zariadia všetko okolo fotovoltaiky je veľa, ale nie je na škodu poznať aj niektoré značky výrobcov solárnych panelov a ďalších komponentov, ktoré sú pre správne fungovanie fotovoltaických elektrární dôležité. Na akých výrobcov môžete naraziť?
Fotovoltaické panely:
- Allpowers
- BigBlue
- Znshine
- Risen
- V-TAC
- Hadex
Cena
Jasné je, že cena sa líši podľa toho, od akého dodávateľa sa rozhodnete fotovoltickú elektráreň inštalovať. Niekde môžu ceny začínať od 6 818 eur, inde od 11 750 eur a niekde pokojne až od 20 026 eur aj viac.
Keď si však vybavíte dotáciu, môže vám štát prispieť v rozmedzí od 5 539 do cca 9 589 eur. Vždy skrátka záleží na spoločnosti, ktorú zvolíte.
Ďalej je tiež rozhodujúce, či je to fotovoltaika s batériovým úložiskom, s ohrevom vody alebo s tepelným čerpadlom. Na tom všetkom potom závisí výsledná cena aj výška štátnej dotácie.
Vzhľadom na to, že taká veľká investícia môže značne negatívne zaťažiť rodinný rozpočet, je možné využiť financovanie pomocou čiastočného alebo kompletného úveru. Vo väčšine prípadov sa dá vyjednať úver, ktorý nie je zaistený nehnuteľnosťou a splácanie sa rozloží až na 20 rokov.
Otázky a odpovede
Úprimne povedané, otázok ohľadom fotovoltaiky je veľa, takže sme sa snažili vybrať tie najčastejšie.
Aká je návratnosť investície do fotovoltaickej elektrárne?
Zo všeobecného hľadiska je návratnosť zhruba 7 až 10 rokov, ale môže sa stať, že sa vám investované finančné prostriedky vrátia už počas prvých 5 rokov.
Všetko bude záležať na tom, aká bude vo vašej domácnosti či firme ročná spotreba energie, veľkosť fotovoltaickej elektrárne aj druh zvolenej akumulácie. Vplyv majú samozrejme aj ceny elektriny, ktoré bohužiaľ stále rastú dosť rýchlym tempom.
Aké existujú dotácie na fotovoltaiku?
K dispozícii je možnosť využiť program Nová zelená úsporám, pričom sa dá žiadať o dotáciu na fotovoltaiku aj tepelné čerpadlo, ale vždy je lepšie požiadať o každú dotáciu zvlášť. Najprv o prvé, všetko vybaviť od žiadosti až do jej dokončenia, respektíve až do vyplatenia a až potom podať druhú žiadosť.
Ako mám vykonávať údržbu a ako prebieha servis či revízia fotovoltaiky?
Vzhľadom na to, že sú solárne panely so samočistiacou schopnosťou, nemáte s nimi v podstate žiadnu prácu. Revízia by mala byť vykonaná raz za 3 roky.
Ako dlho inštalácia fotovoltaiky potrvá?
Rozhodne to nie je vec, ktorá by bola hotová zo dňa na deň. Naopak môže celý proces trvať až 3 mesiace, pričom samotná inštalácia fotovoltaickej elektrárne sa pohybuje v rozmedzí od 2 do 4 dní, v závislosti od jej veľkosti. Zrejme najviac času zaberie vybavenie žiadosti o pripojenie k distribučnej sieti.
Podobné články, čo by vás mohli zaujímať
Ako sa vám páči tento článok? Pomohlo vám to
