Obnovitelné zdroje energie – fotovoltaická elektrárna

Výroba elektrické energie z obnovitelného zdroje – slunečního záření. Základními prvky FVE jsou fotovoltaické panely, střídač a příp. baterie sloužící k akumulaci vyrobené elektrické energie. Panely přeměňují sluneční záření na stejnosměrný proud, který je ve střídači převeden na proud střídavý. Vyrobená energie by měla být primárně spotřebována v místě výroby. Případné přebytky mohou být ukládány do bateriové akumulace k pozdějšímu využití, příp. mohou být dodávány do distribuční soustavy. Místo fyzické baterie lze využít také služby tzv. virtuální baterie.

FVE je možno umístit na šikmých i plochých střechách budov, obvodových konstrukcích budovy, zastávkách MHD apod. Produkce elektrické energie je závislá na lokalitě, ve které se  nachází. Doba slunečního svitu se v České republice pohybuje mezi 1 400 a 1 800 hodinami za rok. S tím souvisí i množství elektrické energie v kWh, kterou je možné získat z 1 kW_p fotovoltaických panelů. Průměrná výroba v České republice je cca 1 000 kWh/1 kW_p (W_p – špičkový elektrický výkon – maximální výkon v optimálních podmínkách).

Důležité parametry pro umístění FVE:

• statika střechy – plošné zatížení střešního panelu se pohybuje do 50 kg/m²,
• orientace (světové strany),
• umístění na budovy: sklon střechy (sedlová, plochá),
• optimální sklon fotovoltaických panelů je od 15° do 35° při úhlu s vodorovnou osou, maximálního celoročního výnosu dosahují moduly se sklonem 35° s orientací na jih, na ploché střechy se panely umísťují obvykle pod úhlem 15°, možná je i vodorovná instalace,
• panely na šikmých střechách se téměř vždy instalují paralelně se střechou, a to z důvodu estetiky i náročnosti montáže,
• při instalaci panelů na šikmou střechu orientovanou na východ či západ není dosaženo optimální výroby energie; takové řešení má však své výhody – v ranních (resp. večerních) hodinách je vyrobená elektrická energie k dispozici dříve – sluneční záření v těchto částech dne dopadá na panely intenzivněji než při optimálním sklonu a orientaci,
• při návrhu FVE je třeba zohlednit také vliv stínění okolní zástavbou, vzrostlými stromy, komíny, antény, dalšími stavebními prvky objektu atd. – roční výroba energie může klesnout až o třetinu; v případě stínění je vhodné systém doplnit o tzv. optimizéry,
• dle technického stavu střechy budovy je v některých případech potřeba provést rekonstrukce střechy včetně úpravy hromosvodu,
• velikost akumulace – přizpůsobení skutečné spotřebě elektrické energie v závislosti na provozu budovy.

Orientační náklady na instalaci FVE:

• 1 kW_p fotovoltaického panelu cca 35 000 Kč,
• bateriové systém akumulace cca 30 000 Kč/kWh,
• malá střešní elektrárna o výkonu 10  kW_p s bateriovým uložištěm 10 kWh orientovaná na jih = 550 000 Kč (investiční náklady cca 50 000 – 60 000 Kč/kW_p),

• pravidelná údržba, revize,
• opravy v důsledku poničení zařízení působením klimatických vlivů (např. kroupy),
• pojištění zařízení atd.
• náklady na údržbu se odvíjejí od parametrů zařízení.

• střešní FVE o výkonu 10 kW_p vyprodukuje cca 9,5 – 11 MWh elektrické energie/rok,
• ušetřené náklady za elektrickou energii: 59 000 – 71 000 Kč /rok *)
• prostá návratnost investice při využití 100 % vyrobené energie: 7,7 – 9,3 let,
• prostá návratnost při využití dotace 100 % vyrobené energie: 2,7 – 5,5 let dle typu dotace.

*) cena elektrické energie při výpočtu návratnosti je uvažovaná 5 000 Kč/MWh, bez DPH

• samotnou instalaci panelů lze provést řádově v rámci dnů (vliv má velikost FVE),
• nutno vyřídit nezbytné dokumenty: posudek statika, posouzení požární bezpečnosti, vyjádření provozovatele distribuční soustavy na základě podané žádosti o připojení, vydání stavební povolení  dle platné legislativy (pro výstavbu FVE s instalovaným výkonem do 50 kW_p není povinnost žádat o stavební povolení, pokud FVE nezasahuje do nosných konstrukcí stavby nebo mění její účel), za podmínek daných zákonem nutná licence  na výrobu elektrické energie (ERÚ) atd.