Základní princip fotovoltaických elektráren
Fotovoltaické panely přeměňují sluneční energii na elektrickou energii díky fotovoltaickému jevu. Tento proces je nejefektivnější, když je sluneční světlo nejsilnější, což se obvykle děje v letních měsících, kdy je den nejdelší a slunce je vysoko na obloze. Naopak, v zimě, kdy jsou dny kratší a slunce nižší, je produkce energie výrazně nižší.
Sezónní změny ve výkonu fotovoltaických panelů
Výkon fotovoltaických systémů je výrazně ovlivněn ročními obdobími. Může to být závislé na několika faktorech:
- Délka dne: V létě jsou dny delší, což znamená, že fotovoltaické panely mohou během dne absorbovat více sluneční energie. Naopak v zimě, kdy jsou dny kratší, je doba, po kterou panely generují energii, omezená.
- Intenzita slunečního záření: V létě je slunce silnější a intenzivnější, což znamená, že panely produkují více energie. V zimě, kdy je sluneční záření slabší, je výkon výrazně nižší.
- Úhel slunečních paprsků: V zimě je slunce níže nad obzorem, což znamená, že paprsky dopadají na panely pod menším úhlem. Tím se snižuje efektivita jejich výroby. Naopak v létě je slunce výše, což zlepšuje úhel dopadu a zvyšuje výkon.
Klimatické podmínky a teplota
Klimatické podmínky hrají klíčovou roli v efektivitě fotovoltaických panelů. I když si někteří lidé mohou myslet, že fotovoltaika funguje nejlépe za slunečných a teplých dnů, opak je pravdou – příliš vysoké teploty mohou výkon panelů dokonce snížit.
Fotovoltaické panely vykazují nejlepší výsledky při mírných teplotách kolem 20–25 °C. Při vyšších teplotách se totiž efektivita panelů snižuje. Proto je zajímavé, že i v zimních měsících, kdy je teplota nižší, mohou panely fungovat efektivně, přestože je méně slunečního svitu. Naopak v horkých letních dnech může teplota vzduchu a samotných panelů jejich výkon omezit.
Pokud vás zajímá, co dělá fotovoltaika v zimě, přečtěte si náš článek na toto téma.
Oblačnost a déšť
Dalším faktorem, který ovlivňuje výkon FVE, je oblačnost. V oblastech s častými dešti nebo dlouhodobě zamračenými dny může být produkce elektřiny nižší, i když teplota vzduchu je stále příznivá. Zatímco v letních měsících může oblačnost krátkodobě snižovat výkon, v zimě jsou zamračené dny častější a jejich dopad na produkci energie je výraznější.
Naopak v období sucha a jasné oblohy je produkce maximální, zejména během letních měsíců, kdy je nejen delší den, ale i sluneční záření nejsilnější.
Výkon fve v průběhu roku
Pro lepší představu o tom, jak se výkon fotovoltaické elektrárny mění v průběhu roku si vezměme příklad klasického rodinného domu. Tento dům má fotovoltaickou elektrárnu o výkonu 5 kWp (kilowatt peak), což je běžná velikost pro domácnost, která pokrývá průměrnou spotřebu energie. Jak se tedy mění výkon takovéto elektrárny v jednotlivých měsících?
- Zima (prosinec – únor): V zimě, kdy je den velmi krátký, fotovoltaická elektrárna dosahuje nejnižšího výkonu. Představme si, že v těchto měsících produkuje jen přibližně 10–15% svého maximálního ročního výkonu. Pro náš příklad to znamená, že systém o výkonu 5 kWp vyrobí za měsíc přibližně 50–75 kWh energie. Tato energie je dostatečná pro základní spotřebu, ale na pokrytí většiny domácí spotřeby to nestačí.
- Jaro (březen – květen): Jakmile se dny prodlužují a sluneční záření je intenzivnější, výkon začíná růst. V březnu a dubnu může fotovoltaická elektrárna produkovat zhruba 25–35% svého maximálního výkonu. V květnu už výkon stoupá na 40–50%. V tomto období by domácnost mohla získat 200–250 kWh energie za měsíc.
- Léto (červen – srpen): Léto je ideální období pro fotovoltaické systémy. Dny jsou dlouhé a sluneční záření je na své nejintenzivnější. V červnu, červenci a srpnu může fotovoltaická elektrárna vyrobit 80–100% svého maximálního ročního výkonu. To znamená, že systém o výkonu 5 kWp vyprodukuje až 400–500 kWh energie za měsíc. V tomto období může FVE pokrýt celou spotřebu domácnosti, což je ideální pro majitele, kteří chtějí co nejvíce využívat vlastní vyrobenou energii.
V létě navíc můžete využít přebytečnou energii z fotovoltaické elektrárny k ohřevu vody v bazénu. Vzhledem k tomu, že fotovoltaické systémy v tomto období generují vysoký výkon, je to ideální čas pro využívání "volné" energie na doplňkové účely, jako je právě ohřev bazénu. Místo toho, abyste spotřebovávali elektřinu z veřejné sítě, můžete efektivně využít energii, kterou vaše FVE vyrobí. Tento způsob využití fotovoltaické energie nejen šetří vaše náklady na energii, ale i prodlužuje sezonu koupání v bazénu.
Pokud vás zajímá, jak si za pomoci fotovoltaických panelů ohřát vodu v bazénu, přečtěte si náš podrobný článek o ohřevu vody pomocí fotovoltaiky a efektivním využívání solární energie pro bazény.
- Podzim (září – listopad): S příchodem podzimu, jak dny zkracují a sluneční záření klesá, výkon opět začíná klesat. V září a říjnu může fotovoltaická elektrárna vyrábět 50–60% svého maximálního výkonu. V listopadu výkon opět klesá na přibližně 30–40%. V tomto období by domácnost mohla získat 200–300 kWh energie za měsíc.
Tento příklad ukazuje, jak se výkon fotovoltaické elektrárny může lišit v závislosti na ročním období. I když v zimě výkon klesá, během léta může fotovoltaický systém vyrobit dostatek energie pro celou domácnost. Významná část domácí spotřeby tak může být pokryta během slunečných měsíců, což zajišťuje výrazné úspory na elektřině.
Pokud chcete zjistit, jaký výkon můžete očekávat od své vlastní FVE, doporučujeme konzultaci s odborníky, kteří vám pomohou nastavit systém podle vašich konkrétních potřeb a podmínek.
Jak maximalizovat výkon FVE po celý rok?
Existuje několik způsobů, jak zajistit, aby vaše fotovoltaická elektrárna byla co nejefektivnější po celý rok:
- Optimalizace orientace panelů: Důležitým faktorem pro efektivní využití slunečního záření je správná orientace panelů. Panely by měly být natočeny směrem k jihu, aby zachytily co nejvíce slunečního záření.
- Údržba a čištění panelů: Čisté panely produkují více energie. Pravidelná údržba a odstranění prachu a nečistot je zásadní pro dosažení optimálního výkonu.
- Úprava sklonu panelů: V některých oblastech může být efektivní upravit sklon panelů podle sezóny. To může zlepšit jejich schopnost zachytit sluneční záření.
Jaký výkon můžete očekávat od své FVE?
Výkon vaší fotovoltaické elektrárny bude v průběhu roku kolísat, ale správným plánováním a údržbou můžete dosáhnout maximální efektivity. I když se v zimě může produkce energie výrazně snížit, v létě může vaše FVE produkovat více energie než v jiných obdobích roku. Pochopení těchto změn vám umožní lépe plánovat využívání elektrické energie a optimalizovat výkon vaší fotovoltaické elektrárny.
