Jak funguje fotovoltaická elektrárna: Průvodce pro začátečníky

1. Základy fotovoltaiky:

Co je fotovoltaický systém (PV systém)?

Představte si, že slunce je obrovská elektrárna, která nikdy neříká: „Dnes mám volno.“ Každý den nám bezplatně dodává obrovské množství energie. Fotovoltaický systém, často zkracovaný jako PV systém, je jako chytrý pomocník, který tuto energii dokáže zachytit a proměnit v elektrickou energii, kterou můžeme využít pro naše domovy nebo podniky.

PV systém se skládá z několika klíčových komponent. Nejviditelnějšími jsou fotovoltaické panely, které jsou často umístěny na střechách budov nebo ve velkých solárních farmách. Tyto panely obsahují solární buňky, obvykle vyrobené z polovodičových materiálů jako je křemík, které přeměňují sluneční světlo na elektrickou energii.

Historický vývoj fotovoltaických technologií.

Cesta fotovoltaiky začala již v 19. století, kdy byl objeven fotovoltaický jev, tedy schopnost materiálu vytvářet elektrický proud, když je vystaven světlu. První praktický fotovoltaický článek byl vyroben v roce 1954 v Bell Laboratories v USA. Původně byla tato technologie využívána především v kosmickém programu pro napájení satelitů. S postupem času a díky výzkumu se fotovoltaické technologie staly cenově dostupnějšími a efektivnějšími, což umožnilo jejich rozšíření do běžného života.

Základní principy přeměny slunečního záření na elektrickou energii

Jak přesně fotovoltaický systém funguje? Představte si, že každá solární buňka je miniaturní továrna na výrobu elektrické energie. Když světlo dopadne na solární buňku, energie světla, ve formě fotonů, je absorbována polovodičovým materiálem. Tato energie pak vyvolá pohyb elektronů v materiálu, což vede k vytvoření elektrického proudu.

Tento proud je stále ve formě stejnosměrného proudu (DC). Většina zařízení v domácnosti ale potřebuje střídavý proud (AC), což nás přivádí k další důležité součásti systému: střídači. Střídač přeměňuje stejnosměrný proud z panelů na střídavý proud, který můžeme využívat v našich domovech.

Samozřejmě, že slunce nesvítí nepřetržitě, a tak fotovoltaické systémy často zahrnují i baterie nebo jsou připojeny k elektrické síti. Baterie umožňují ukládat energii pro použití v noci nebo v období, kdy je málo slunečního světla.

Fotovoltaický systém je úžasným spojením přírody a moderní technologie, které nám umožňuje využívat sluneční energii k osvětlení našich domovů, pohonu našich zařízení a dokonce i k nabíjení našich aut. Je to, jako bychom měli kousek vlastního slunce přímo na naší střeše.

2. Komponenty fotovoltaické elektrárny:

Fotovoltaické panely

Základem každé fotovoltaické elektrárny jsou solární panely. Tyto panely jsou srdcem systému a jejich úkolem je zachytávat sluneční světlo a přeměňovat ho na elektrický proud. Ale jak přesně to funguje?

Solární panel je tvořen množstvím fotovoltaických článků, které jsou schopné absorbovat fotonové částice světla a přeměnit je na elektrony, což vede k vytvoření elektrického proudu. Představte si to jako magický koberec, který na sebe váže sluneční svit a proměňuje jej v elektrickou energii, kterou můžeme použít v našich domovech a podnicích.

Existují různé typy solárních panelů:

Monokrystalické panely:

Panely, které jsou vyrobeny z jediného, velmi čistého krystalu křemíku a jsou známy svou vysokou účinností a dlouhou životností. Jsou jako špičkoví sportovci, kteří dosahují nejlepších výsledků i v náročných podmínkách.

Polykrystalické panely

Panely, které jsou sestaveny z více křemíkových krystalů a jsou obvykle levnější, ale s nižší účinností. Jsou to pracovití pomocníci, kteří dobře vykonávají svou práci, i když nejsou vždy v centru pozornosti.

Tenkovrstvé panely

Panely, které jsou vyrobeny z amorfního křemíku a jsou velmi flexibilní a lehké, což je ideální pro méně tradiční aplikace, jako jsou zakřivené střechy.

Které solární panely využívá naše firma pro montáže fotovoltaických elektraren?

Pro fotovoltaické elektrárny na klíč využíváme monokrystalické solární panely, díky jejich vysoké účinnosti a životnosti.

Výběr jednotlivých komponentů se odvíjí od konzultace s Vámi. Vždy pro Vás chceme vybrat nejvýhodnější a nejefektivnější řešení, které bude vyhovovat Vaší domácnosti, či podniku.

Výhody monokrystalických panelů:

Vyšší účinnost: Monokrystalické panely jsou známé svou vysokou účinností přeměny slunečního záření na elektrickou energii, obvykle kolem 15-20 %. To znamená, že dokáží vyrábět více energie z menší plochy oproti jiným typům solárních panelů.

Dlouhá životnost: Díky své kvalitě a výrobním procesům mají monokrystalické panely obvykle delší životnost. Výrobci s kterými spolupracujeme, nabejí záruku 25 let nebo více, což pro vás znamená dlouhodobý výkon a spolehlivost.

Estetický vzhled: Monokrystalické panely mají často homogenní černou nebo tmavě modrou barvu, která je esteticky příjemnější. Toto může být důležitý faktor pro rezidenční aplikace, kde je vzhled důmů klíčový.

Lepší výkon za nízkého osvětlení: Tyto panely jsou efektivnější než jejich vícekrystalické protějšky i při slabším světle nebo na zatažené dny, což znamená lepší celkový výkon během celého roku.

Střídače

Další klíčovou součástí fotovoltaického systému je střídač. Jakmile solární panely vyprodukují stejnosměrný proud (DC), střídač jej přemění na střídavý proud (AC), který je standardem pro domácnosti a průmyslové sítě. Tento proces lze přirovnat k překladateli, který překládá jazyk slunce do jazyka našich domovních spotřebičů.

Střídače se liší dle typu a velikosti instalace:

– Stringové střídače jsou nejčastěji používané a spojují výstup z několika řad solárních panelů.
– Mikro střídače jsou instalovány na každém panelu zvlášť, což umožňuje lepší regulaci a využití energie z každého panelu zvlášť.
– Hybridní střídače, které kombinují funkce střídače a bateriového systému pro ukládání energie.

Které střídače využívá naše firma pro montáže fotovoltaických elektráren?

Pro Váši fotovoltaickou elektrárnu vybíráme většinou střídače z řad Solax, GroWatt a Goodwe, které jsou hybridní.

Výhody hybridních střídačů:

Jedná se o hybridní střídače, které disponují několika výhodami:

Integrace s bateriemi: Hybridní střídače umožňují připojení baterií k solárnímu systému. To umožňuje ukládání nadbytečné solární energie do baterií pro pozdější použití, což zvyšuje využití vlastní vyrobené energie a snižuje závislost na elektrické síti.
Nouzový záložní zdroj: Díky bateriím a funkci nouzového záložního napájení mohou hybridní střídače udržovat část domácnosti v provozu i v případě výpadku elektrické sítě. To je užitečné zejména pro oblasti s nepravidelným dodáváním elektřiny nebo v případě nouzových situací.
Optimalizace využití energie: Hybridní střídače mají pokročilé funkce řízení, které mohou optimalizovat využití solární energie a snižovat náklady na elektřinu. To může zahrnovat například přesměrování nadbytečné energie do baterií nebo do teplonosného systému.
Flexibilita v propojení s elektrickou sítí: Hybridní střídače mohou být propojeny s elektrickou sítí domu a zároveň fungovat nezávisle jako izolovaný systém. To dává uživatelům flexibilitu ve využití solární energie a může vést k úspoře na elektřině.
Snížení spotřeby energie ze sítě: Díky možnosti ukládání energie do baterií a optimalizaci využití solární energie mohou hybridní střídače snížit závislost domácnosti na energii z elektrické sítě. To může vést k úspoře na elektřině a k nižším účtům za energie.

Hybridní střídače poskytují větší kontrolu nad solárním systémem a umožňují optimalizaci využití solární energie pro snížení nákladů a zvýšení efektivity.

Baterie: Ukládání energie pro budoucnost

V dnešní době je ukládání energie z fotovoltaických systémů stále důležitější, a to zejména s ohledem na zvyšující se popularitu solární energie a potřebu snížit závislost na elektrických sítích.

Baterie hrají klíčovou roli v optimalizaci využití solární energie a zvyšování samostatnosti fotovoltaických elektráren.

Funkce baterií ve fotovoltaických elektrárnách

1. - Baterie slouží k ukládání nadbytečné solární energie produkované fotovoltaickými panely během slunečných dnů.
  - Tato energie je pak k dispozici k použití v době, kdy slunce nesvítí, což zvyšuje využití vlastní vyrobené energie a snižuje závislost na elektrické síti.

Typy baterií používaných ve fotovoltaických elektrárnách

1. - Lithium-iontové baterie: Tyto baterie jsou stále populárnější díky své vysoké energetické hustotě, dlouhé životnosti a nízké hmotnosti.
  - Olověné baterie: Tradiční typ baterií, které nabízejí nižší pořizovací náklady, ale mohou mít kratší životnost a vyžadují pravidelnou údržbu.
  - Flow baterie: Tyto baterie nabízejí vysokou flexibilitu a dlouhou životnost, což je dělá ideální volbou pro některé aplikace v fotovoltaických elektrárnách.

Výhody použití baterií ve fotovoltaických elektrárnách

- Zvýšená samostatnost: Baterie umožňují fotovoltaickým elektrárnám fungovat nezávisleji na elektrických sítích a ukládat energii pro použití v době nedostatku slunečního záření.
- Snížení nákladů: Ukládání energie do baterií umožňuje optimalizaci využití solární energie a snižuje spotřebu elektřiny ze sítě, což může vést k úspoře na elektřině.

Které baterie využívá naše firma pro montáže fotovoltaických elektráren?

Naše firma využívá ve většině případů Lithium-iontové baterie, díky jejich vysoké účinnosti a živostnosti.

3. Jak se instaluje fotovoltaický systém: Krok za krokem průvodce

Instalace fotovoltaického systému může na první pohled působit jako náročný úkol, ale s důkladnou přípravou a správným přístupem se z něj stane realizovatelný projekt, který vám může dlouhodobě šetřit náklady na energie a snižovat vaši uhlíkovou stopu. Představte si to jako skládání gigantického puzzle, kde každý dílek musí perfektně zapadnout na své místo.

1. Výběr vhodného místa

Začneme tím, co je základem úspěšné instalace – výběrem správného místa. Fotovoltaické panely potřebují dostatek slunečního světla, aby byly co nejefektivnější. Ideální místo je takové, které má jižní orientaci (v severní polokouli) a je minimálně zastiňováno stromy, budovami či jinými překážkami. Představte si, že hledáte scénu pro malíře, který chce malovat pouze v nejjasnější části dne – světlo je zásadní.

2. Konstrukce podpěr

Jakmile máte místo, musíte postavit „plátno“, na kterém budou panely „malovat“. Toto plátno tvoří podpěry, které musí být pevné a stabilní, aby odolaly nejen váze panelů, ale také vlivům počasí jako je vítr nebo sníh. Materiál a konstrukce podpěr se mohou lišit v závislosti na tom, zda instalujete systém na střechu, na zem nebo třeba na parkovací stání. U střešních instalací se často používají kovové konstrukce, které jsou připevněny k nosným prvkům střechy, aby byla zajištěna maximální stabilita.

3. Instalace samotných panelů

Nyní přichází na řadu samotné „malování“ – instalace fotovoltaických panelů. Panely by měly být rozmístěny tak, aby mezi nimi byla malá mezera, což umožní jejich roztažení a smrštění v důsledku teplotních změn. Montáž panelů vyžaduje jistou přesnost a důslednost, přičemž je důležité si uvědomit, že každý fotovoltaický panel je v podstatě křehký kus techniky, který potřebuje šetrné zacházení.

4. Zapojení systému

Jakmile jsou panely na místě, je čas je „oživit“. To znamená propojit je s invertorem, což je zařízení, které převádí stejnosměrný proud z panelů na střídavý proud, který můžeme používat v domácnosti. Kabely by měly být vedeny tak, aby byly co nejméně na očích a zároveň chráněny před vnějšími vlivy. Všechny elektrotechnické práce by měly být provedeny odborníkem, aby byla zajištěna bezpečnost a funkcionalita systému.

Pokud zvolíte řešení od nás, tak se těmito kroky nemusíte zabývat. Máme dlouholeté zkušenosti a vybereme pro vás tu nejlepší možnost.

Proč si nechat nainstalovat fotovoltaickou elektrárnu od nás?

I když si můžete myslet, že instalaci zvládnete sami, řešení od nás má své nesporné výhody. Nejenže ušetříte čas a možná i nervy, ale můžete se také spolehnout na to, že systém bude instalován správně, efektivně a s dlouhodobou zárukou. Naši pracovníci jsou profesionální instalatéři s dlouholetou zkušeností. Máme veškeré prostředky a výbavu, k perfektnímu chodu celého systému.

4. Výhody a fotovoltaických systémů

Fotovoltaické systémy, které přeměňují sluneční svit přímo na elektrickou energii, nabízejí jak slibné výhody, tak určité nevýhody, které je třeba zvážit.

Výhody:

Ekologičnost: Jedná se o čistou, obnovitelnou energii, která nevytváří emise skleníkových plynů ani jiné znečišťující látky. Přirovnáme-li fotovoltaický systém ke zlatému stromu, který roste a plodí bez nutnosti zasahovat do přírody, vidíme jeho schopnost neustále „plodit“ energii bez negativních dopadů na naši planetu.

Snížení energetických nákladů: Po počáteční investici mohou být provozní náklady na fotovoltaické systémy velmi nízké ve srovnání s tradičními zdroji energie. Ušetřené peníze za elektřinu se postupně sčítají a mohou překročit původní investiční náklady.

Návratnost investice a státní podpory: S růstem popularity solární energie přicházejí i vládní a EU dotace a daňové úlevy, které mohou výrazně zkrátit dobu návratnosti investice.

5. Údržba a životnost systému

Údržba:

Fotovoltaické systémy jsou poměrně nízko údržbové. Doporučuje se pravidelné čištění solárních panelů, aby byla zajištěna maximální efektivita. Nečistoty jako prach, listí nebo sníh mohou snížit schopnost panelů absorbovat sluneční světlo. V mnoha případech stačí paneli jednou za čas osprchovat vodou..

Životnost a běžné problémy:

Standardně mají fotovoltaické panely životnost přes 25 let, což z nich činí dlouhodobou investici. Běžné problémy mohou zahrnovat snížení výkonu kvůli dlouhodobému opotřebení nebo poškození od nepřízně počasí. Většina výrobců nabízí dlouhodobé záruky, které pokrývají většinu potenciálních problémů.

6. Závěr

Jak jsme si vysvětlili, fotovoltaické systémy představují nejen technologický pokrok, ale jsou i klíčem k dosažení energetické nezávislosti a ekologicky udržitelnější budoucnosti. Investice do fotovoltaických elektráren se nejenže může dlouhodobě finančně vyplatit díky snížení nákladů na energie a různým státním podporám, ale přispívá i k ochraně životního prostředí tím, že výrazně snižuje emise skleníkových plynů.

Pokud máte jakékoliv dotazy, můžete se nám ozvat. Rádi vám poradíme a jsme otevřeni individuálnímu řešení.