Základní princip fotovoltaických elektráren
Fotovoltaické panely přeměňují sluneční záření na elektrickou energii pomocí fotovoltaického jevu. Nejvyšší účinnosti dosahují ve chvíli, kdy je dostatek slunečního svitu a vhodný úhel dopadu paprsků. Výroba elektřiny z fotovoltaiky však není po celý rok stejná. Zásadní vliv mají roční období, délka dne, poloha slunce na obloze i klimatické podmínky. Zatímco v létě panely vyrábějí maximum energie, v zimě je jejich výkon výrazně nižší.
Sezónní změny ve výkonu fotovoltaických panelů
Výkon fotovoltaické elektrárny se během roku mění zejména v závislosti na těchto faktorech:
Délka dne
V letních měsících jsou dny dlouhé, což znamená, že panely mohou vyrábět elektřinu po delší dobu. Naopak v zimě je doba výroby výrazně kratší.
Intenzita slunečního záření
Letní slunce má vyšší intenzitu, a proto panely produkují více energie. V zimě je sluneční záření slabší a výroba elektřiny odpovídajícím způsobem klesá.
Úhel dopadu slunečních paprsků
V zimě je slunce nízko nad obzorem a paprsky dopadají na panely pod méně ideálním úhlem. V létě je slunce výše, což zlepšuje efektivitu výroby.
Klimatické podmínky a teplota
Častým mýtem je, že fotovoltaika funguje nejlépe při vysokých teplotách. Ve skutečnosti mají panely nejvyšší účinnost při mírných teplotách kolem 20–25 °C.
Při vysokých letních teplotách se účinnost panelů naopak snižuje, protože přehřívání omezuje jejich výkon. To je důvod, proč mohou panely i v chladnějších, ale slunečných zimních dnech pracovat relativně efektivně – pokud mají dostatek světla.
Oblačnost a déšť
Významnou roli hraje také oblačnost. V oblastech s častým zatažením nebo dlouhodobě nepříznivým počasím je výroba elektřiny nižší, a to i při příznivé teplotě.
-
V létě může oblačnost krátkodobě snížit výkon, ale celková výroba zůstává vysoká díky dlouhým dnům.
-
V zimě jsou zamračené dny častější a jejich vliv na výrobu je výraznější.
Naopak během jasných a suchých období dosahuje fotovoltaika maximálního výkonu.
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.
