Pole pokrytá fotovoltaickými články, oplocená a střežená. Černé panely na střechách rodinných domů, škol a administrativních budov, to jsou všechno sluneční elektrárny. Fungují na velmi jednoduchém principu.
Články se spojují do série za sebou tak dlouho, dokud není k dispozici dostatek elektrické energie. Tu je možno použít ke svícení nebo prodat energozávodům.
Já jsem navštívil elektrárnu s fotovoltaickými články o ploše 4000 m2 a maximálním výkonem 0,5 MW.
Fotovoltaické články jsou tvořené křemíkovými destičkami, ve kterých se mezi katodou na jedné a anodou na druhé straně přeměňuje sluneční světlo na elektrickou energii. Intenzita slunečního záření v létě v našich zeměpisných šířkách je asi 1000 W/m2. Běžně používané články mají účinnost do 15 %, tedy z 1 m2 článku získáme ve slunečném létě maximální výkon 150 W za hodinu.
Pro získání 1 kW energie tedy potřebujete plochu článků asi 7 m2. To odpovídá produkci elektřiny přibližně 1000 kWh za rok.
Solární panely produkují stejnosměrný proud. Když za sebe do série spojíte 16 panelů, každý o napětí 30 V, získáte stejnosměrný proud o napětí 480 V.
Těchto sérií můžete paralelně spojit několik a v měniči změnit proud na střídavý. Výsledkem je jedna fáze střídavého proudu. Spojením tří stejně velkých částí solárního pole dostanete třífázový proud o napětí 480 V. Tímto způsobem poskládáte celou elektrárnu. Výkon a vyprodukovanou energii celé soustavy můžete sledovat na monitoru počítače.
Vyprodukovaný proud nízkého napětí se v transformátoru přemění na proud o vysokém napětí a pošle do rozvodné soustavy. Je výhodnější elektřinu prodávat energozávodům, protože výkupní sazby jsou vyšší než cena elektřiny, kterou běžně spotřebováváte.
Solární panely můžete osadit i na šikmou střechu rodinného domku, ale máte omezenější možnosti, než u elektrárny na zemi. Omezuje vás sklon střechy, plocha a její natočení vůči světovým stranám. Proto i plocha fotovoltaických článků potřebná pro zisk 1 kW energie bude vyšší. Princip napojení je podobný jako v solární elektrárně, jen v menším měřítku.
Fotovoltaické panely jsou velmi odolné, vydrží krupobití o rychlosti padání krup 150 km/h.
Účinnost fotovoltaického článku je zatím velmi nízká, maximum 15 % oproti 80 % u teplovodních slunečních kolektorů. Proto se u rodinných domků častěji setkáte s kolektory na ohřev teplé vody.
Na výkonu elektrárny se projeví i kouřová stopa za tryskovým letadlem. V zimě také mohou články zapadat sněhem a záleží, zda se vám vyplatí je odhrnout nebo se spokojit s tím, že elektřinu vyrábět nebudou.
Na jaře 2010 vydala evropská unie směrnici, podle které musí být od roku 2020 všechny novostavby v EU energeticky blízké nule. Často se tento požadavek vykládá tak, že se všechny domy po roce 2020 budou stavět jako pasivní.
Pro dosažení rovnováhy mezi příjmy a výdaji energie v domě se hlavně počítá s využitím fotovoltaiky, teplovodních kolektorů a dalších obnovitelných zdrojů. Dům energeticky blízký nule nemusí být pasivní.
Pro konzultace přípravy stavby a vypracování projektové dokumentace nabízím využití mých služeb stavebního inženýra.
