Solární panely a jejich výhody

Ceny elektřiny raketově rostou a právě proto je možná právě teď ta nejlepší doba na pořízení fotovoltaických panelů nebo solárních kolektorů. Investice je to sice nákladná, ale elektřina, kterou budou celá desetiletí produkovat, je zcela zdarma.

Důvodů pro pořízení solárních panelů pro ohřev vody nebo výrobu elektřiny může být víc: nezávislost a soběstačnost, ekologické smýšlení, pojištění proti výpadku proudu, ale nejhlavnější je snaha o úsporu. A právě poslední zmíněná oblast je dnes nejvíce atraktivní – zatímco ceny elektřiny z distribuční sítě rostou, ceny solárních panelů klesají. Zároveň se neustále zlepšuje jejich technologické provedení a posledních 20 let praxe potvrdilo jejich dlouhou životnost.

Fotovoltaické panely vs. solární kolektory

Ještě než se pustíme do toho, jak solární panely fungují, jak se instalují a kdy se nám navrátí investice, ujasníme si terminologii. Když se mluví o solárních panelech, může to totiž znamenat dva různé technické systémy:

1. Fotovoltaické panely – generují elektrický proud, který se převádí do sítě.

2. Solární kolektory – ohřívají užitkovou vodu nebo vodu v topení, případě v bazénu.

V tomto článku se budeme bavit o fotovoltaických panelech generující elektřinu.

Solární panely: částečná, nebo úplná nezávislost?

Elektřina ze solárních panelů může poskytnout částečnou, nebo úplnou nezávislost na síti. Konkrétní ekonomický model a technologické provedení záleží na podmínkách v místě vašeho bydliště či firmy. 

Částečná nezávislost na elektrické síti

Částečná nezávislost znamená, že dál čerpáte primárně z distribuční sítě a jen část spotřeby pokrýváte fotovoltaikou, díky čemuž šetříte. Zároveň se tím jistíte proti výpadkům proudu. Nejste ale závislí na počasí ani denní či roční době, protože nedostatek elektřiny z panelů automaticky vyváží klasická síť.

Úplná nezávislost na elektrické síti

Kompletní nezávislost znamená odpojení přípojky elektřiny. Je to takzvaný ostrovní solární systém. Od té chvíle “jedete na vlastní pěst”, veškerou spotřebu elektřiny pokrýváte z vlastního zdroje neboli z panelů. Je to časté řešení pro chaty na samotě nebo i lodě.

Jakýkoliv výpadek nebo porucha vás zcela připraví o elektřinu, ale z toho nemusíte mít strach. Dnešní vyspělé systémy umožňují dodavatelské firmě neustále monitorovat stav vašich panelů a ihned zachytit výkyvy a případné poruchy a dokonce jim i předcházet. To stejné máte k dispozici i vy ve svém mobilním telefonu, kde pro zajímavost můžete sledovat, kolik energie čerpáte ze sítě a kolik si vyrábíte sami.

Výhody a nevýhody solárních panelů

Jak fungují fotovoltaické panely?

Princip fungování solárních panelů tkví ve fotoelektrickém jevu. Když paprsek slunce dopadá na fotovoltaický článek  (polovodičovou diodu) obsažený v panelech, generuje se stejnosměrný elektrický proud. Ten doputuje ke klíčovému komponentu solární elektrárny, tzv. střídači (měniči). který převede jednosměrný proud na dvousměrný a dá mu parametry, které se běžně vyskytují v síti. Díky němu tedy můžeme zapojit spotřebiče do sítě tak, aby fungovaly. Ze střídače elektřina putuje do domovního rozvaděče, odkud se distribuuje dál.

Celý systém sluneční elektrárny se skládá z panelů, upevňovací konstrukce, kabelů a měniče.

Efektivita výroby elektřiny ze solárních panelů závisí na mnoha okolnostech: světelných podmínkách, užité technologii, kvalitě montáže, orientaci a sklonu panelů vůči slunci a další. 

Co s přebytečnou energií získanou během dne?

Nejčastější způsob naložení se zbytkovou energií je využít solární panely na ohřev vody. Celkem jsou tři způsoby, jak využít přebytečnou energii generovanou během dne:

1. Solární panely s akumulací – nadbytečná elektřina je využita k ohřevu nádrže s vodou. 

2. Solární panely s tepelným čerpadlem – energii ze solárních panelů dokáže tepelné čerpadlo využít k vytápění, ohřevu vody nebo na klimatizaci.

3. Solární panely s baterií – speciální baterie se nabíjí při svitu slunce a večer dodává proud.

3 typy fotovoltaických panelů

Existují tři typy panelů, každý s mírně odlišnou technologií vyžadující jiné podmínky.

Monokrystalické panely

• Nejvyšší účinnost (17-22 %)
• U nás nejčastěji používané
• Jeden fotovoltaický článek obsahuje jeden velký krystal křemíku
• Tmavý, skoro černý vzhled
• Vysoká účinnost při ideální orientaci ke slunci
• Pomalejší nástup dodávky energie, ale poté efektivnější
• Odolné, dlouhá životnost
• Zabírají malou plochu

Polykrystalické panely

• Střední účinnost (14–17%) 
• Články tvořeny větším počtem malých krystalů
• Modrý odstín
• Nejvyšší účinnost při mírné odchylce od ideální orientace od slunce (svítí “z boku”)
• Zabírají větší plochu
• Vzhledem k nerovnoměrnému množství slunečního svitu během roku v ČR se vyplatí více než monokrystalické

Amorfní panely

• Nejnižší účinnost (7-9 %)
• Nutná velká plocha panelů
• Panel obsahuje tenkou křemíkovou vrstvu
• Nejvyšší výkon při velké odchylce v orientaci ke slunci nebo nižší intenzitě svitu
• Celoroční výkon je však vyšší než u předchozích typů
• Jsou lehké, jde je instalovat na plochy, které neudrží velkou váhu
• Zaberou 2,5x větší plochu než monokrystalické
• Nejlevnější

Solárních panely na střechu i jinam

Jedna z hlavních otázek při uvažování o solárních panelech zní, kam s nimi. Panely se nejčastěji umisťují na střechu, ale není problém je umístit kamkoliv, kde bude dostatečné množství světla a jejich orientace a sklon bude dostatečně efektivní. Může to být klidně i pergola nebo zeď domu.

Instalace solárních panelů svépomocí?

Mnoho lidí napadá možnost ušetřit na solárních panelech díky instalací svépomocí. Problém je, že se jedná o velice komplexní systém, jehož kompatibilita a funkčnost závisí na správné instalaci. 

Každý výrobce má svůj technologický postup, který je třeba respektovat. Instalací svépomocí také okamžitě ztrácíte záruku výrobce, která by se však velice hodila, protože jakákoliv chyba vzniklá při instalaci nebo manipulaci dokáže napáchat velké škody. Ještě horší při instalaci vlastními silami je nemožnost čerpat dotaci. Instalaci proto svěřujeme proškoleným odborníkům.

Návratnost

Do rozhodování, zda se fotovoltaika vyplatí, vstupuje velké množství faktorů: pořizovací cena, míra využití vyrobené elektřiny, lokalita domu, cena elektřiny ze sítě nebo výše dotací. Přesná kalkulace tedy není jednoduchá. Vzhledem k vysokým cenám elektřiny ze sítě však návratnost nikdy nebyla vyšší.

Konkrétního výpočtu se dosahuje tak, že jakmile se provede kalkulace teoretické účinnosti solárních panelů, může se dosažený výkon srovnat s cenou elektřiny z běžné sítě a vyvodí si z toho návratnost – ale samozřejmě až po odečtení nákladů, které se pojí s instalací a údržbou solární elektrárny.

Návratnost lze kromě instalace akumulační nádrže, baterie nebo tepelného čerpadla zlepšit prodejem přebytečné energie zpět do sítě.

Kdy uvažovat o fotovoltaické elektrárně?

Aby se investice do sluneční elektrárny vyplatila, musí domácnost/podnik spotřebovat alespoň 2,5 MWh energie za rok. Pro srovnání: jednočlenná domácnost spotřebuje cca 1 MWh za rok. Systémy s akumulací se mohou finančně vrátit už za 6 let, systémy s baterií za 10 let. U správně nastavené elektrárny se podle velikosti domácnosti či firmy může úspora pohybovat od jednotek do desítek tisíc korun za rok.

Pořizovací cena a dotace na solární panely

Pořizovací cena s instalací začíná asi na 120 000 a končí na 1 milionu korun. Záleží na velikosti plochy panelů, zda se jedná o systém s akumulací, ukládáním přebytků do ohřevu vody, baterií nebo tepelným čerpadlem. Nutno dodat, že ceny solárních elektráren se s každým dodavatelem liší, takže je na místě jejich důsledné srovnávání.

Díky dotacím se cena srazí zhruba na polovinu. Výše dotace je většinou kolem 45 % z celkové částky, ve většině krajů však může dosáhnout maximálně 205 000 Kč. Díky tomu pořídíte solární panely ne za 250 000 Kč, ale za 125 000 Kč. Podmínka pro udělení dotace je instalace akumulační nádrže.

Rodinné a bytové domy čerpají z dotačního programu Nová zelená úsporám a firmy například z programů OP PIK a OP TAK a Modernizačního fondu..

Životnost fotovoltaických panelů

Důležitý údaj pro výpočet návratnosti investice je životnost jednotlivých komponentů systému. Životnost fotovoltaického panelu je definována poklesem výkonu o 20 %. Ta se předpokládá po 25 letech, proto výrobci stanovují záruku na 25 let. Reálně je životnost mnohem vyšší: zhruba 10 % opotřebení po 25 letech. Panel tak vydrží například 40 let, což znatelně zvyšuje návratnost investice. Pak je možné si jej nechat. vyměnit nebo odprodat zájemci, kterému nevadí nižší efektivita.

Horší je problém s životností střídače. Ta je zhruba 15 let a výměna může vyjít třeba na 70 000 Kč u asymetrického typu a na 20 000 Kč u symetrického. S tímto nákladem je nutné počítat.

Na životnost má vliv kvalita komponentů a jejich instalace, způsob používání, počasí, a další.

Poslední zápornou položkou výpočtu je servis, tady se však může s klidem říct, že se jedná o zanedbatelný výdaj, který se bohatě pokryje z ušetřených peněz.