Elektrárna doma na střeše - ENERGIE SNADNO

Ne každá střecha se však hodí. Je potřeba, aby byla orientována směrem k jihu a nemělo by ji nic zastiňovat. A samozřejmě by měla být v dobrém stavu, protože opravovat střechu s již nainstalovanou FVE se prodraží.

Vlastník vhodné střechy se může rozhodnout mezi dvěma způsoby – jednak může svou střechu prostřednictvím serverů jako www.myslistřechou.cz nebo www.střešníburza.cz pronajmout někomu, kdo provozuje fotovoltaické elektrárny. Za pronájem střechy pak může vlastník získat cca 600 Kč za instalovaný kWp (kilowattpeak je jednotka špičkového výkonu fotovoltaického panelu při optimálních podmínkách). Panely s výkonem jeden kWp zaberou plochu okolo 8 až 10 m2.

Pokud chce vlastník střechy vydělat víc a neodradí ho papírování a poměrně vysoká vstupní investice, může si pořídit vlastní FVE – a polapenou sluneční energii buď sám spotřebovat (a přitom získat tzv. zelený bonus), nebo veškerou energii výhodně prodat do distribuční sítě (podrobnosti viz rámeček). Firem, které FVE na střechu namontují a zapojí na klíč, je už v ČR celá řada a lze je snadno vyhledat na internetu. Pro technicky zdatné kutily je pak výzvou poskládat si fotovoltaickou elektrárnu svépomocí – prodávají se totiž i elektrárny jako stavebnice.

Investice do fotovoltaiky je poměrně vysoká, ale zdá se, že se na tom nedá prodělat. Podle společností, které se výstavbou střešních FVE zabývají, je návratnost investice okolo sedmi let. Minimální životnost elektrárny je přibližně 20–25 let. Stát výrobcům elektřiny ze slunce garantuje výkupní cenu energie na 20 let s tím, že meziročně ji Energetický regulační úřad (ERÚ) může snížit maximálně o 5 %. U instalací do 30 kWp je výkupní cena bezmála 13 Kč. „Je to prosté – jakmile jednou fotovoltaickou elektrárnu postavíte, už budete jen fakturovat,“ lákají webové stránky s příznačnou adresou Nemakej.cz. Společnost VR OZE systems na nich nabízí montáž fotovoltaické elektrárny na střechu rodinného domu, ale i stavebnicovou fotovoltaickou elektrárnu, kterou si zájemce sám na střechu nainstaluje.

Společnosti montující FVE potvrzují, že díky dlouhodobé garanci výkupní ceny teď v ČR nastal fotovoltaický boom. „Tento rok prodáme cca 180 elektráren na klíč. Průměrná velikost elektrárny je 4 kWp,“ říká Libor Váka mladší ze společnosti Sollaris. Firma je schopna měsíčně postavit pětadvacet elektráren. „Nyní jsme ale na čtyři měsíce dopředu beznadějně vytížení,“ popisuje zájem o fotovoltaiku Libor Váka ml. Zájem prý roste i o stavebnice FVE. Podle Vladimíra Růžičky ze společnosti VR OZE systems je poměr prodaných instalací na klíč a stavebnic 3:2. Podle Růžičky zvládne stavebnici z velké části postavit kdokoliv, jenom zapojení do sítě by měl provádět někdo, kdo ví, co dělá. V každém případě je nutné pozvat na revizi elektrotechnika.

Fotovoltaická elektrárna stojí docela dost. Cena instalace se zpravidla přepočítává na kWp. U instalace na klíč začínají ceny kolem 120 tisíc Kč/kWp. Stavebnicové elektrárny mohou být o čtvrtinu levnější.

Se zprovozněním elektrárny je spojeno papírování: je potřeba požádat příslušnou distribuční společnost (ČEZ, E.ON, PRE) o připojení do soustavy a podepsat s ní smlouvu. Dále je potřeba elektrikářská revize, u ERÚ získat licenci pro podnikání v oblasti výroby elektřiny. Stavební povolení pro umístění FVE na střechu rodinného domu není potřeba. Se zpracováním dokumentace firmy ale rády pomohou, některé nabízejí i pomoc s pravidelným výkaznictvím a fakturací.

Fotovoltaickou elektrárnu nainstaluje profesionální firma na zakázku. Odvážnější si mohou koupit fotovoltaickou elektrárnu jako stavebnici. Na ilustračním snímku fotovoltaické panely na střeše hostětínské moštárny.

Foto: Martin Mach Ondřej/Ekolist.cz

„Velkou výhodou instalací FV elektráren na rodinných domech je možnost decentralizace výroby elektrické energie,“ říká Lubomír Klobušník z energetické poradny Energy Centre České Budejovice. Podle něho by se touto cestou měla energetika ubírat, protože odpadají nákladná a ztrátová vedení a každý subjekt bude mít možnost vyrobit si tolik energie, kolik právě potřebuje. „Jediné minus lze spatřovat ve vysokých pořizovacích nákladech, za což může nevhodná a nekoncepční daňová politika státu,“ míní Lubomír Klobušník. Cílem by podle něho mělo být zpřístupnění zařízení na výrobu elektřiny i tepla na bázi obnovitelných zdrojů energie širokým masám obyvatelstva. „Státní energetická koncepce ČR o využívání obnovitelných zdrojů energie uvažuje jako o okrajové záležitosti. Podíl obnovitelných zdrojů na primárních energetických zdrojích je do roku 2030 uvažován do 12 %. Přitom v sousedním Německu uvažují o 50 % podílu na primárních energetických zdrojích do roku 2030 a Horní Rakousko chce do roku 2050 z obnovitelných zdrojů pokrýt 100 % svých energetických potřeb,“ uvádí Lubomír Klobušník.

„Bylo by vhodnější podporovat výzkum a vývoj spíš než stavbu elektráren,“ říká k tématu Karel Srdečný, odborný poradce EkoWATTu. „A když už elektrárny stavět, tak ve Španělsku, kde stejný fotovoltaický panel vyrobí dvojnásobek elektřiny a ušetří dvojnásobek emisí a fosilních paliv.“ Podle Srdečného je fotovoltaika z hlediska národní energetické bilance zanedbatelná. To potvrzuje i aktuálně zveřejněná statistika Energetického regulačního úřadu, která ukazuje, že veškeré obnovitelné zdroje energie se na celkové spotřebě elektřiny podílejí 5 %. Samotná fotovoltaika patří mezi obnovitelnými zdroji mezi menšinový zdroj – přispívá jen 1,7 %. Zajímavé je, že co do počtu převažují právě malé instalace. Podle údajů ERÚ za rok 2008 měla nadpoloviční většina z 1260 fotovoltaických elektráren výkon do 6 kW instalovaného výkonu. Elektráren s výkonem větším než 1 MW bylo jen 15.

Podle některých odborníků na obnovitelných zdrojích energie z dlouhodobého hlediska vyděláme všichni. Třeba solární energie se jeví jako obnovitelný a nevyčerpatelný energetický zdroj. Podle Jiřího Svobody z Ústavu fyziky materiálů AV ČR se ale za současné vysoké výkupní ceny a dlouhodobé garance fotovoltaika neúnosně prodraží. „Do března 2009 bylo u nás nainstalováno kolem 64 MW ve fotovoltaice. Ročně tyto elektrárny vyrobí přibližně 70 GWh. Kvůli uzákoněnému povinnému výkupu z fotovoltaických elektráren za cenu asi o 10 Kč/kWh vyšší, než je tržní cena silové elektřiny, zaplatíme ročně za elektřinu o 700 milionů Kč víc,“ vypočítává Svoboda. Garance je na 20 let a celkový ‚přeplatek‘ za fotovoltaiku tak bude 14 miliard korun – tedy pokud počítáme jen současné instalace. Podmínky jsou však lákavé a počet instalací zřejmě poroste, stejně jako konečný účet.

Vinni jsou podle Svobody zákonodárci, kterým se podařilo prosadit nedomyšlenou formulaci do zákona o podpoře využívání obnovitelných zdrojů. „Ten totiž neumožňuje Energetickému regulačnímu úřadu dostatečně demotivovat stavitele fotovoltaických elektráren, neboť nelze meziročně snížit výkupní ceny z obnovitelných zdrojů o víc než 5 %. Přestože ceny fotovoltaických elektráren klesají mnohem rychleji,“ vysvětluje Jiří Svoboda.

Podle Svobody je výše výkupní ceny a její dvacetiletá garance nemorální. „Když někdo pro sebe vytváří prakticky bezpracný zisk na úkor mnohonásobně vyšších ztrát ostatních, dá se to nazvat hyenismem nejhrubšího zrna. A pokud je toto jednání prohlašováno za ekologické a je zcela legální, jde o institucionalizovaný ekologický hyenizmus nejhrubšího zrna,“ tvrdí Jiří Svoboda.

To však neznamená, že by Svoboda zavrhoval fotovoltaiku jako zdroj energie – ta je podle něho bezesporu perspektivní a souhlasí s masivní podporou jejího výzkumu. „Rozhodně se však stavím proti tomu, aby byly naše peníze utráceny takto neefektivně a v tak velkém množství. Věřím, že uvedená čísla jsou už dostatečně alarmující, aby se naši politici co nejdříve zamysleli a znění zákona změnili.“

Jiří Svoboda není sám, kdo si to myslí. Podle deníku E15 z 19. června chce výkupní cenu z fotovoltaiky výrazně snížit i Energetický regulační úřad. Podle deníku hledá ERÚ ve spolupráci s vládou, jak stávající pravidla změnit. „Výkupní cena sluneční energie je v některých oblastech ekonomicky za hranou, protože distributoři musejí posilovat vedení, což prodražuje elektřinu pro zákazníky,“ vysvětlil šéf ERÚ Josef Fiřt. O kolik by se cena měla snížit, zatím Fiřt podle deníku neuvedl. Letos změna ale určitě nepřijde, protože ji musí projednat parlament. Ten do podzimu, kdy ERÚ vyhlašuje ceny na příští rok, rozhodnout nestihne.

Zprávu si můžete přečíst i v tištěném Ekolistu 07/09.

Martin Mach Ondřej

 

Celkové roční sluneční záření na území České republiky

Na celou Českou republiku ročně dopadá okolo 80 000 TWh energie ze Slunce, tedy zhruba 250x více, než činí roční spotřeba energie.

V našich klimatických podmínkách dopadá na každý metr čtvereční území od 950 do 1100 kWh energie ročně.

Celkové roční sluneční záření na území České republiky (kWh/m2) 

 

V České republice je využití sluneční energie dobré, i když v průběhu roku kolísá. Od dubna do října je to téměř 75 %, od listopadu do března jen 25 % z 800 až 1250 kWh solární energie, která u nás ročně dopadá kolmo na 1 m² plochy.

Podmínky pro sluneční programy

I když se zdá, že osvěty není mezi lidmi stále dost, je nesporné, že solární programy nacházejí u dnešních stavebníků stále častější uplatnění. Jaké jsou optimální podmínky pro použití slunečních programů na střeše? Je to:

• vhodná lokalita (optimální průměr délky slunečního svitu, klimatické podmínky),
• orientace budovy (pro maximální využití je nutná orientace střechy na jih; každý odklon snižuje procento využití a vynucuje si úpravu systému),
• sklon střechy (u solárních kolektorů je nejvhodnější sklon 40° vůči vodorovné rovině, u fotovoltaických modulů je to 10° až 50°),
• technické řešení a odborné zpracování systému (délka rozvodů, tepelná izolace a ochrana kolektoru proti větru),
• poloha objektu,
• úroveň tepelné izolace celého objektu,
• kvalita pravidelné údržby.

Při rozhodování je třeba si uvědomit, že solární program bude vždy pouze jako doplňkový zdroj energie. V případě solárních kolektorů je nutné brát jako základní zdroj tepla kotel na plyn, tuhá paliva nebo kotel elektrický a u fotovoltaických modulů je nutné mít objekt napojen na elektrickou síť.

Solární program zahrnuje v podstatě dva druhy systému pro využití sluneční energie.

• Solární kolektory (RSK) – sluneční energie se využívá pro ohřev teplé vody, která se dále používá pro mytí, praní nebo vytápění domu.
• Fotovoltaické moduly( RPV) – sluneční energie se mění na energii elektrickou, fotovoltaické moduly vyrábějí stejnosměrný proud.
  
   

Solární kolektory

Nejběžnějším způsobem využití solárního kolektoru v České republice je ohřev teplé vody, používané k mytí, do automatické pračky nebo do bazénů (pokrytí nákladů může být u vnitřních bazénů až 50 %, u venkovních i vyšší).

Princip systému spočívá v tom, že v solárním kolektoru se ohřívá teplonosné medium (nemrznoucí směs), které dále protéká regulační stanicí, řídící průtok a teplotu. Do regulační stanice vedou teplotní čidla z kolektoru i ze zásobníku.

V případě, že klesne teplota v zásobníku o 5 °C pod nastavenou hodnotu, čerpadlo spustí oběh ohřáté kapaliny, až se teplota v zásobníku dostane na požadovanou hodnotu. Teplota v zásobníku je nastavena běžně na 60 °C s teplotním spádem na 45 °C / 50 °C. Teplota media v systému se pohybuje okolo 120 až 150 °C. Systém je chráněn proti přehřátí tak, že čerpadlo spustí oběh v případě, že teplota kolektoru stoupne za mezní hodnoty. Po regulaci teplot se vypne.

Méně častou formou je solární vytápění celého domu. Vytápění probíhá v chladném období (jaro, podzim, zima), kdy je jeho účinnost omezena délkou denního osvitu. Pro takovou formu je velmi důležitý výběr lokality a pro zvýšení účinnosti je nutno použít větší akumulační nádoby, než je tomu pouze u ohřevu užitkové vody. S tím je potřeba počítat již v době projektování objektu, aby se vytvořil dostatečný prostor pro jejich umístění.

Fotovoltaické moduly

Fotovoltaické moduly převádí sluneční energii na energii elektrickou, moduly vyrábějí stejnosměrný proud. Proud v obvodu vzniká pouze při dostatečném osvícení plochy modulu světelným zářením. To znamená, že v době, kdy světelné záření na modul nepůsobí, je třeba mít k dispozici záložní zdroj energie. Z toho vychází i principy pro využití fotovoltaických modulů, které jsou dva, a to:

• kumulování energie do záložního zdroje – systém využívá stejnosměrné napětí pro dobíjení akumulátoru, který je vložen do obvodu; vnitřní rozvody musí být přizpůsobeny stejnosměrnému napětí a odběr musí zohledňovat kapacitu akumulátoru. Tento princip je vhodný pro oblasti bez centrální rozvodné elektrické sítě nebo v případech, kdy je z libovolných důvodů potřebný stejnosměrný proud. Fotovoltaický článek pak tvoří nabíjecí soustavu mezi rozvodnou elektrickou sítí a akumulátorem.
• propojení s rozvodnou sítí – celý systém je propojen s rozvodnou elektrickou sítí pomocí DC/AC měniče, který transformuje stejnosměrný proud na střídavý o napětí 230V/50Hz; střídavý proud se vrací do rozvodné sítě. Domácnost tak využívá normálně proud z rozvodné sítě a od samotného odběru se odečítá proud vyrobený z fotovoltaického modulu. Výkupní cena elektrické energie je vyšší než cena za odkupovanou elektrickou energii ze sítě.

Fotovoltaické moduly mají vyšší účinnost při nižších teplotách a účinnost neklesá v zimním období, což je značný rozdíl oproti klasickým solárním kolektorům. Garantovaná účinnost modulů je i po dvaceti letech min. 80 %.

Na území České republiky je využití fotovoltaických článků zatím stále v začátcích. Důvodem je hlavně relativně vysoká pořizovací cena vůči výkupním cenám vyrobené elektřiny, a tím pomalá návratnost vložených investic. Pomoc by však mohl i stát novou koncepcí pro nakládání s energií z obnovitelných zdrojů. To se týká hlavně stanovení výhodných výkupních cen energií.

Kompaktní a estetický celek

Solární technika není jenom funkční, ale také atraktivně integrovaná do střechy domu. Někteří výrobci (například společnost Roto, stavební elementy, s.r.o.) nabízí jak solární kolektory, tak i fotovoltaické moduly, které se designem hodí a svými rozměry jsou kompatibilní se střešními okny. Solární kolektory odpovídají ve svých rozměrech buď jednomu střešnímu oknu, nebo přesně velikosti dvou vedle sebe umístěných oken. Konstrukce kolektorů také zohledňuje, zda prvky solárního programu přichází do sestavy s okny, která mají, nebo naopak nemají zateplení (např. Roto WD). Výrobce nabízí i fotovoltaické moduly – rovněž ve stejném formátu.

Tak se může „solární elektrárna“ kombinovat libovolně a flexibilně se střešními okny. Barevná rozmanitost krycích rámů je stejná jako u střešních oken a sahá od mědi, přes titanzinek, až ke všem barvám RAL. Jednotný vzhled střechy je tak vždy zajištěn.

Také způsob montáže kolektorů odpovídá způsobu montáže střešních oken. Celý solární systém se montuje do střešní konstrukce, vzniká úspora střešní krytiny, systém je lépe chráněn proti klimatickým vlivům, a tím se zvyšuje i jeho účinnost.

Podíl solární energie na celkovém trhu s energií je zatím zanedbatelný. Dá se však předpokládat, a vše tomu nasvědčuje, že tyto technologie budou využívány ve stále větší míře. Česká republika se totiž zavázala v rámci EU významně zvýšit podíl energie z obnovitelných zdrojů, a to na 8 % do roku 2010. A právě získávání elektrické energie ze Slunce má i další významný ekologický aspekt – probíhá totiž v době energetických špiček (během dne), a tím umožňuje snížit výkon tepelných elektráren, které tvoří ekologickou zátěž.


Jitka Linhová
Obrázky: Roto stavební elementy, s.r.o
Roto Bauelemente Vertriebs GmbH