Obecně o solární energii
Solární energie je ekologicky nejčistší způsob k výrobě elektrické energie. Díky Vaší fotovoltaické elektrárně bude v síti k dispozici více čisté elektrické energie a výnosy z prodeje této energie Vám zajistí stabilní příjem. Co je vlastně fotovoltaika a na jakém principu funguje?
Fotovoltaika je vyspělá technologie umožňující přeměnu dopadajících slunečních paprsků na elektrickou energii. Využívá principu fotoelektrického jevu, kdy částice světla - fotony - dopadají na fotovoltaický článek. Při dopadu se z fotonu uvolňují elektrony, které jsou pomocí polovodičové struktury článku přeměněny na stejnoměrný proud.
Fotovoltaického jevu využívají zařízení různých výkonů, od naprosto nepatrného výkonu např. v kalkulačkách, po fotovoltaické elektrárny o výkonu mnoha MW.
Fotovoltaickou elektrárnu (FVE) tvoří propojené fotovoltaické panely, v nichž dochází k výrobě stejnosměrného elektrického proudu, a měničů napětí, které převádějí stejnosměrný proud na střídavý.
Principy fungování FVE
Princip výroby energie ve fotovoltaickém článku vysvětluje tzv. fotoelektrický jev, při němž dopadem fotonů na polovodičový přechod dochází k uvolňování a hromadění volných elektronů. Připojením elektrod vzniká fotovoltaický článek, kterým může protékat elektrický proud.
Fotovoltaické články jsou seskupeny do fotovoltaických panelů různých velikostí a výkonů. Fotovoltaický panel je schopen vyrábět elektrickou energii i bez přímého osvícení na základě difúzního záření, které je v ČR převládající. Fotovoltaické panely vyrábí stejnosměrný proud, který je potřeba přeměnit pro dodávku do distribuční sítě na střídavý proud o parametrech 230V / 400V, 50Hz. Proces přeměny stejnosměrného proudu na střídavý probíhá v tzv. měniči. Měnič je centrálním mozkem celého systému, který podává informace o vyrobené energii, aktuálním provozním stavu atd.
Z měniče putuje střídavý proud do distribuční sítě.
Historie fotovoltaiky
Výraz „fotovolotaika“ znamená přeměnu světla na elektrickou energii. Význam slova pochází z Řečtiny, a to spojením slov "foto" (světlo) a "volt" (jednotka elektrického napětí).
Díky historickému objevu francouzského fyzika Alexandre Edmond Becquerela roku 1839 se po dlouhých 100 letech podařila výroba prvního solárního článku v laboratořích Bell. Účinnost tehdejších solárních panelů dosahovala 10% efektivity v současnosti používaných technologií.
Vzhledem k náročnosti výroby fotovoltaických článků, nízké efektivitě a vysoké ceně došlo k instalaci prvního velkého fotovoltaického systému pro výrobu elektrické energie až koncem osmdesátých let 20. století ve Spojených státech amerických.
Zvyšování účinností fotovoltaických panelů je alfou a omegou vývoje v oblasti fotovoltaiky. Současné panely pracují s účinností cca 17%, v laboratorních podmínkách jsou u monokrystalických článků dosahovány hodnoty až 24%. Novinky v podobě organických fotovoltaických článků s vyšší efektivitou okolo 35 % a použití nanotechnologií při výrobě článků jsou hudbou velmi blízké budoucnosti.
Fotovoltaické elektrárny
Fotovoltaická elektrárna je zařízení sloužící k výrobě elektrické energie za účelem prodeje do distribuční sítě nebo k vlastní spotřebě. Základem jsou fotovoltaické panely, které přeměňují sluneční záření na elektrický proud, který je prostřednictvím měničů transformován na 230V a dodáván do distribuční sítě.
Polykrystalické - základem je křemíková podložka; články se skládají z většího počtu menších polykrystalů, které svojí stavbou a určením vykazují největší účinnost; nejlépe pracují s rozptýleným světlem; dlouhodobá účinnost cca 15%; v našich podmínkách nejvhodnější.
Konstrukce použitá pro upevnění fotovoltaických panelů hraje významnou roli. Fixní instalace na střeše objektu nebo volné ploše znamená staticky uchycené panely v konkrétním úhlu. Instalace na polohovacích systémech, tzv. trackerech, umožňuje pomocí senzorů nastavení panelů ve vhodném úhlu proti dopadajícím slunečním paprskům, což zvyšuje celkový energetický výnos fotovoltaické elektrárny.
Fotovoltaická elektrárna:
Fotovoltaická elektrárna je zařízení sloužící k výrobě elektrické energie 230 V za účelem prodeje do distribuční sítě nebo k vlastní spotřebě. Základem jsou solární (fotovoltaické) panely, které se vzájemně vhodně propojí. Elektřina získaná z těchto panelů je vedena do měniče napětí, který ji transformuje na síťové napětí 230 V. Transformované napětí je připojené do distribuční sítě přes elektroměr, který slouží k měření vyprodukované energie.
Typy instalací: Rozlišujeme celkem 4 základní typu instalací panelů:
- Pevná/Fixní
- Jedno-osé polohování
- Dvou-osé polohování
- Tzv. super traxle
Pevná instalace je nepohyblivé uchycení panelů na nosné konstrukci pod fixním úhlem. Roční produkce v našich podmínkách je 1000 pracovních hodin v plném výkonu při úhlu 35°.
Jedno-osá polohovací jednotka je sestava panelů na nosné konstrukci instalované pod optimálním 35° s se sledovačem polohy slunce v jedná ose – východ – západ. Roční produkce je v našich podmínkách cca 1250 pracovních hodin v plném výkonu. Většinou nelze instalovat na střechy – z důvodu statiky.
Dvou-osé polohování je natáčení panelů konstrukcí za sluncem tak, aby bylo dosaženo kolmého dopadu paprsku. Tzn. že slunce je sledováno v azimutu i výšce. Roční produkce je v našich podmínkách cca 1370 pracovních hodin v plném výkonu. Většinou nelze instalovat na střechy – z důvodu statiky.
Super traxle je jedno-osá polohovací jednotka s násobičem (zrcadlem) světelného toku. Výrobce udává odhad roční produkce v našich podmínkách cca 1370 pracovních hodin v plném výkonu. Většinou nelze instalovat na střechy – z důvodu statiky.