Doba fotovoltaická
Vzhledem ke stále se zvyšující obtížnosti těžby neobnovitelných zdrojů energie a důsledkům jejich využívání na ekologickou stabilitu globálního systému je člověk nucen se v určité míře vrátit k využívání obnovitelných zdrojů energie. Tak to činil převážnou dobu své existence a takto to bude nucen řešit samozřejmě na odpovídající technologické úrovni v budoucnosti.
V podstatě se nám nabízí různé zdroje obnovitelné energie, nicméně je nutné si uvědomit, že prvotním zdrojem je zde téměř vždy energie slunečního záření. Fotovoltaické zdroje lze tedy považovat za přímé generátory využití tohoto záření. Když si uvědomíme, že v současnosti se komerčně vyrábějí fotovoltaické panely s účinností kolem 12 – 15 %, je to zhruba osmkrát vyšší účinnost, než ke které se dopracovala fotosyntéza v průběhu svého vývoje.
Proč solární technologie
Vlastní výroba energie je zdarma a v různé míře dosažitelná všude na zemském povrchu. Slunce je jediným zdrojem potřebným pro výrobu elektrické energie pomocí fotovoltaických panelů a jeho energie bude lidstvu k dispozici až do konce světa. Navíc je většina solárních článků vyráběna z křemíku, který je netoxický a zároveň se jedná o druhou nejrozšířenější surovinu na světě.
Fotovoltaika neprodukuje hluk, škodlivé emise nebo plyny
Spalování přírodních zdrojů pro potřeby energetiky může produkovat kouř, způsobovat kyselé deště a znečišťovat vodu a vzduch. Vzniká také nejméně populární skleníkový plyn CO2 (oxid uhličitý). Naproti tomu fotovoltaika využívá jako palivo jen energii Slunce. Nevytváří žádné škodliviny a aktivně přispívá ke snížení nepříznivých aspektů globálního oteplování.
Fotovoltaické systémy jsou bezpečné a vysoce spolehlivé
Odhadovaná životnost fotovoltaických panelů je 30 let. Svůj výkon si udržují po dlouhou dobu a obvykle jsou garance výrobců definovány tak, že výkon panelů po 25 letech neklesne pod 80 % výkonu původního. To činí z fotovoltaiky velmi spolehlivou technologii v dlouhodobém horizontu. K tomu přispívají také stanovené evropské standardy kvality, které zaručují nákup spolehlivých produktů.
Recyklace
Moderní fotovoltaické panely jsou recyklovatelné, a proto mohou být materiály z výrobního procesu (křemík, sklo, hliník atd.) znovu využity. Recyklace není jen pozitivním příspěvkem našemu životnímu prostředí, ale umožňuje také snížit množství energie potřebné pro výrobu, a tudíž ušetřit výrobní náklady. Pro provoz není potřeba téměř žádná údržba. Solární panely nepotřebují téměř žádnou údržbu a velmi snadno se instalují.
Zajištění potřeb venkovských oblastí
Solární systémy poskytují přidanou hodnotu venkovským oblastem, zejména lidem v rozvojových zemích bez elektrické rozvodné sítě. Osvětlení domů, napájení nemocničních chladících přístrojů, systémy pro čerpání vody – to jsou jen některé příklady využití do sítě nepřipojených fotovoltaických systémů. Velmi často je fotovoltaika využívána také v souvislosti s telekomunikačními systémy.
Fotovoltaika a stavební objekty
Technologie může být velmi esteticky integrována do budov (BIPV – building integrated PV). Systémy mohou pokrývat střechy nebo fasády budov a snižovat tak jejich energetickou spotřebu. Neprodukují žádný hluk a vypadají velmi esteticky. Evropská stavební legislativa byla a je upravována tak, aby se obnovitelné zdroje staly součástí veřejných a obytných budov. Tento fakt urychluje rozvoj ekologické výstavby a tzv. energeticky pozitivních budov (E+ Buildings), které otvírají pro integraci fotovoltaiky celou řadu nových možností.
Návratnost
Energetická návratnost solárních panelů trvale klesá. To znamená, že klesá doba, za kterou panel vyrobí tolik energie, kolik bylo spotřebováno pro jeho výrobu. V současnosti tato doba kolísá mezi 1,5 až 3 roky. To znamená, že panel za dobu své životnosti vyrobí 6 až 18krát více energie, než bylo spotřebováno pro jeho výrobu.
Fotovoltaický průmysl vytváří tisíce pracovních míst. S průměrným růstem 40 % v několika posledních letech přispívá fotovoltaické odvětví významným způsobem k tvorbě nových pracovních míst v Evropě i ve světě. V současnosti se jedná v Evropě o cca 75 000 pracovních míst, do roku 2020 by to podle Evropské technologické platformy pro fotovoltaiku mohlo být v tomto průmyslovém odvětví až 200 000 míst.
Zlepšení energetické bilance
Fotovoltaika přispívá ke zlepšení zabezpečení energetických dodávek v Evropě. Aby byla pokryta evropská poptávka po elektřině ze 100 %, stačilo by využít pro solární panely 0,7 % plochy Evropy. Z tohoto důvodu může fotovoltaika hrát významnou roli pro zabezpečení energetických dodávek v Evropě.
Proč fotovoltaiku na střechu
Nezabírá se zemědělská půda. Ačkoli ve skutečnosti je zábor půdy fotovoltaickou elektrárnou dočasný (na 20 let) a po této době se půda dá opět poměrně snadno vrátit do původního stavu, v současnosti je získání stavebního povolení pro FVE na volné ploše stále těžší. Instalace na budovy je tedy i určitým východiskem z nouze. Elektrárnu lze snáze připojit k síti.
V budově je vždy již zřízena přípojka elektřiny, obvykle tedy stačí úpravou v hlavní elektrorozvodné skříni zřídit další přípojné místo. Naproti tomu velké FVE na velké ploše se musí připojovat k síti nově budovaným vedením, často s trafostanicí. Vzhledem k řádově vyšším výkonům FVE na volných plochách je v současnosti mnohdy nemožné elektrárnu k síti připojit, protože kapacita sítě je již nedostatečná (resp. blokovaná jinými projekty). Naproti tomu FVE na budově s výkonem desítek kW kapacitu sítě příliš nezatíží.
Vyšší výkupní ceny
Od roku 2009 dostávají FVE do 30 kWp vyšší výkupní cenu, i když jen o symbolických 0,1 Kč/kWh. Trend zvýhodňovat elektrárny na budovách je i v dalších zemích EU, lze tedy předpokládat, že i v budoucnu budou mít nové FVE na budovách výhodnější ekonomické podmínky.
Elektrárna je méně přístupná vandalům a zlodějům
Oproti elektrárnám stavěným často doslova na zelené louce kdesi za vesnicí je FVE v budově hůře přístupná nezvaným návštěvníkům. Odpadají náklady na oplocení, případně na zabezpečovací systém. Výrazně nižší jsou i provozní náklady spojené s ostrahou elektrárny. Lze očekávat i výhodnější pojistku. Může sloužit jako vlastní zdroj elektřiny. Pokud je v budově nutno zajistit provoz i při výpadku sítě (počítačové systémy, bezpečnostní systémy aj.), může fotovoltaika představovat vlastní nezávislý zdroj.
Zelené bonusy
Pokud FVE pracuje v režimu zelených bonusů, kryje se část spotřeby elektřiny v budově, což snižuje náklady na faktuře za elektřinu a významně vylepšuje ekonomiku provozu. Snižuje ztráty v sítích. Tím, že se elektřina z FVE spotřebuje buď ihned ve vlastní budově, nebo ji spotřebují ostatní odběratelé v bezprostřední blízkosti, klesá objem elektřiny dopravované z velkých centrálních elektráren. Tím se snižují ztráty v síti (celkové ztráty v síti v ČR jsou 5,6 %).
Solární fólie z Fatry
Fotovoltaická tenkovrstvá fólie z amorfního křemíku Fatrasol je volba pro střechu budoucnosti.
Svět fotovoltaiky se v posledních letech převratně mění. Zatímco např. před deseti lety byl solární článek produkující elektrickou energii na základě fotoelektrického jevu spíše záležitostí vědeckovýzkumných středisek nebo technických nadšenců, v současnosti se stává běžnou součástí staveb a zejména jejich střech. Jejich četnost v jednotlivých zemích Evropy kopíruje zájem a podporu místních vlád a parlamentů o rozvoj zdrojů obnovitelných energií směřujících k energetické nezávislosti zejména malých výrobců, využívajících ekologicky nezávadné solární panely.
Situaci osvětluje připravovaná novela evropské směrnice o omezení používání nebezpečných látek Restriction of the use of Hazardeous Substances, která hodlá do působnosti legislativy rovněž zařadit solární panely. Levnější zařízení totiž používají toxické kadmium.
Poslední kroky české legislativy směřují spíše k podpoře malých vlastníků střešních fotovoltaických elektráren, kdy je snaha vzhledem k výhledové situaci na českém trhu se solární energií neomezovat minimální účinnost FV článků u střešní elektrárny do 20 resp. 30 kWp výkonu (připravovaná vyhláška MPO o minimální účinnosti užití energie při výrobě elektrické energie a tepla).
Hlavním důvodem je opakované přetěžování energetických rozvodných sítí, které způsobují rozsáhlé MW fotovoltaické zemní elektrárny, které vzhledem ke své kapacitě a poloze nemají subjekty schopné tuto energii využít. Naopak střešní elektrárny mají ve většině případů zajištěn odběr vyrobené elektrické energie přímo v místě nebo v blízkém okolí výrobny.
Řešením této spletité legislativní, ekologické i energetické situace je střešní fotovoltaická elektrárna, která využívá jako výkonnou část solární flexibilní tenkovrstvou fólii Fatrasol.
V tomto výrobku se spojilo 50 let vývoje solárních článků společnosti Uni-Solar a 50 let zkušeností společnosti Fatra, a. s., s vývojem a výrobou hydroizolačních fólií. Fatrasol od společnosti Fatra, a. s., to jsou solární fotovoltaické (PV) články, které umožňují přímou přeměnu absorbovaného slunečního světla na elektrický proud prostřednictvím polovodičů.
Každý investor se především ptá po tom, co je pro něj rozhodující. V případě fotovoltaiky, pomineme li estetický dojem, který je zejména pro zemní FV elektrárny sporný, jde zejména o návratnost investice, respektive její výnos v dalším období, který se odvíjí od životnosti systému.
Důležitými ukazateli pro posouzení výkonu a následné rentability PV článků jsou jmenovitý (nominální) výkon Wp, a statisticky očekávatelný, tedy pravděpodobný roční výkon daného zařízení ve Wh (kWh). Pro výpočet v praxi dosahovatelného využitelného výkonu v reálných provozních podmínkách se používá koeficient účinnosti.
Pro určení koeficientu je zpracována globální mapa ve formě programovatelného výstupu, která tyto koeficienty stanoví vždy pro danou konkrétní lokalitu s ohledem na intenzitu slunečního záření v příslušné zeměpisné šířce, nadmořské výšce a na statistické průměrné roční klimatické hodnoty (dobu přímého slunečního svitu, počet oblačných dnů v roce ap.) této lokality.
Obecné vlastnosti fotovoltaických fólií na bázi amorfního křemíku
Tyto systémy jsou na rozdíl od technologií krystalického křemíku pružné, ohebné a podstatně lehčí. Je proto možné je ve výrobě integrovat na horní povrch hydroizolačních fólií. Z tohoto důvodu nepotřebují vlastní nosnou či opěrnou konstrukci.
V poslední době je zde možno využít tzv. multi-junction technologie. Princip spočívá v tom, že PV aktivní vrstva fólie je složena z více vrstev, což usnadňuje dosahovaní vyšší efektivity systému díky absorpci širšího spektra slunečního záření, respektive absorpci i nepřímého, difúzního světla (oblačná obloha, zastínění).
Fatrasol, jehož výkonné fotovoltaické články jsou na bázi fotovoltaické tenkovrstvé fólie, dosahuje vysoké energetické účinnosti v běžném provozu. Všechny články jsou navzájem paralelně propojeny pomocí obtokových diod, díky čemuž i při silném zastínění či dokonce poškození se nedodává elektrická energie vyrobená aktuálním článkem, což je obvykle do 4,5 % celé PVL fólie.
U klasického článku z krystalického křemíku je ztracen výkon celého sériového propojení – obvykle se jedná o 30% snížení výkonu. Díky nízkému teplotnímu koeficientu tenkovrstvých článků z amorfního křemíku má vyšší teplota mnohem menší vliv na snížení výkonu článku, než je tomu u článků z krystalického křemíku.
Přednosti solární fólie Fatrasol:
• nízká hmotnost (4,53 kg/m2)
• snadná instalace (fotovoltaická fólie je instalována současně se střešní hydroizolační fólií)
• pružnost (dovoluje využití na zakřiveném povrchu)
• trvanlivost (neobsahuje sklo, zapouzdření článků je v polymerech stabilizovaných vůči UV záření, což zaručuje odolnost vůči větru a krupobití)
Stavební výhody
Konstrukční jednoduchost - snadná montáž bez nutnosti penetrace střechy zachovává jak celistvost materiálu, tak příslušné záruky na tuto krytinu.
Malá změna viditelnosti a přímé upevnění na střechu činí Fatrasol odolný vůči vandalismu či krádeži.
Upravený povrch má samočisticí účinek a tím, že neoslňuje, zvyšuje absorpci světla. Takto jednak zvyšuje energetickou výtěžnost a rovněž činí z fólie Fatrasol dokonalou volbu pro aplikace, které jsou citlivé na odraz světla (historická zástavba, letištní haly apod.).
Zkrácená doba instalace – nižší náklady na instalaci.
Snížené náklady na logistiku – bez opěrných a podpůrných systémů.
Dvě funkce v jednom – výroba elektrické energie + hydroizolační funkce střešní krytiny.
Fotovoltaická fólie Fatrasol model 576 (4 x PVL 144 W)
Fatrasol je speciální, na bázi termoplastických olefinů TPO sestavená fólie s dvojí, tj. fotovoltaickou a hydroizolační funkcí. Fólie je vyrobena lepením pomocí adhezivního těsnícího kopolymeru etylénu a propylénu s mikrobiálním inhibitorem.
Fólie odolává UV záření a může být vystavena přímým povětrnostním vlivům, je odolná vůči běžným chemikáliím a snášenlivá s asfaltem a polystyrénem. Fatrasol je výkonným dílem FV elektrárny produkujícím elektrický náboj o definované elektrické specifikaci s ochrannou hydroizolační funkcí. Tato fólie je běžně určena pro ploché střechy různého profilu se sklonem v rozsahu 3° - 15°. Je vhodná rovněž pro mechanicky kotvené střechy a je pochozí při použití vhodné obuvi.
Aplikace
Pokládání solární fólie Fatrasol na stavbách lze svěřit pouze specializované a k tomuto účelu vyškolené stavební organizaci. Aplikuje se v souladu se zásadami stanovenými a popsanými v Konstrukčním a technologickém předpisu výrobce platném v době provádění hydroizolace. Způsob kotvení musí být pro konkrétní střechy navržen tak, aby byla fólie zabezpečena proti rozměrovým změnám a sání větru.
Pokládka musí probíhat přesně dle plánu rozmístění fotovoltaického pole, krytů a držáků kabeláže a DC propojovacích skříněk, případně kabelových prostupů střechy. Plán je součástí projektové dokumentace navrhované střešní FV elektrárny.
Fólii lze vzájemně spojovat svařováním horkým vzduchem nebo topným klínem přístroje s plynulou regulací teploty. Nastavení teploty a rychlosti svařování musí vycházet ze zkoušek provedených přímo v daných podmínkách na stavbě. Aplikaci lze provádět vzhledem k fotovoltaickým prvkům za teplot 10 °C až 40 ºC.
Rovněž montáž elektrovodných zařízení a propojení fotovoltaických dílů fólie Fatrasol mohou provádět pouze specializovaní, k tomu vyškolení pracovníci. Při montáži lze použít pouze ty certifikované díly rozvodné soustavy, které jsou výslovně uvedeny v projektové dokumentaci. Rovněž postupy práce s nimi musí odpovídat postupům schváleným příslušným výrobcem.
Před konečným zapojením výkonného dílu fotovoltaické elektrárny k předepsanému měniči musí být tato zkontrolována odpovědnou osobou (projektant, specialista dodavatele apod.). V případě porušení postupu a změny materiálů nejsou dodrženy garanční podmínky výrobce.
Fotovoltaický modul Uni-Solar PVL se skládá z tenkého a pružného FV materiálu uzavřeného v UV stabilizovaném, počasí odolném plastovém pouzdře. Vlastním producentem elektrického náboje jsou speciální tenké třívrstvé solární články vyrobené z amorfního křemíku a silikonu germania.
Každý solární článek absorbuje energii fotonů modré, zelené a červené barvy slunečního spektra. Fólie tak konvertuje široké spektrum viditelného světla na elektrický náboj, který je sbírán plošnými elektrodami na horní a spodní části fólie.
V podstatě se nám nabízí různé zdroje obnovitelné energie, nicméně je nutné si uvědomit, že prvotním zdrojem je zde téměř vždy energie slunečního záření. Fotovoltaické zdroje lze tedy považovat za přímé generátory využití tohoto záření. Když si uvědomíme, že v současnosti se komerčně vyrábějí fotovoltaické panely s účinností kolem 12 – 15 %, je to zhruba osmkrát vyšší účinnost, než ke které se dopracovala fotosyntéza v průběhu svého vývoje.
Proč solární technologie
Vlastní výroba energie je zdarma a v různé míře dosažitelná všude na zemském povrchu. Slunce je jediným zdrojem potřebným pro výrobu elektrické energie pomocí fotovoltaických panelů a jeho energie bude lidstvu k dispozici až do konce světa. Navíc je většina solárních článků vyráběna z křemíku, který je netoxický a zároveň se jedná o druhou nejrozšířenější surovinu na světě.
Fotovoltaika neprodukuje hluk, škodlivé emise nebo plyny
Spalování přírodních zdrojů pro potřeby energetiky může produkovat kouř, způsobovat kyselé deště a znečišťovat vodu a vzduch. Vzniká také nejméně populární skleníkový plyn CO2 (oxid uhličitý). Naproti tomu fotovoltaika využívá jako palivo jen energii Slunce. Nevytváří žádné škodliviny a aktivně přispívá ke snížení nepříznivých aspektů globálního oteplování.
Fotovoltaické systémy jsou bezpečné a vysoce spolehlivé
Odhadovaná životnost fotovoltaických panelů je 30 let. Svůj výkon si udržují po dlouhou dobu a obvykle jsou garance výrobců definovány tak, že výkon panelů po 25 letech neklesne pod 80 % výkonu původního. To činí z fotovoltaiky velmi spolehlivou technologii v dlouhodobém horizontu. K tomu přispívají také stanovené evropské standardy kvality, které zaručují nákup spolehlivých produktů.
Recyklace
Moderní fotovoltaické panely jsou recyklovatelné, a proto mohou být materiály z výrobního procesu (křemík, sklo, hliník atd.) znovu využity. Recyklace není jen pozitivním příspěvkem našemu životnímu prostředí, ale umožňuje také snížit množství energie potřebné pro výrobu, a tudíž ušetřit výrobní náklady. Pro provoz není potřeba téměř žádná údržba. Solární panely nepotřebují téměř žádnou údržbu a velmi snadno se instalují.
Zajištění potřeb venkovských oblastí
Solární systémy poskytují přidanou hodnotu venkovským oblastem, zejména lidem v rozvojových zemích bez elektrické rozvodné sítě. Osvětlení domů, napájení nemocničních chladících přístrojů, systémy pro čerpání vody – to jsou jen některé příklady využití do sítě nepřipojených fotovoltaických systémů. Velmi často je fotovoltaika využívána také v souvislosti s telekomunikačními systémy.
Fotovoltaika a stavební objekty
Technologie může být velmi esteticky integrována do budov (BIPV – building integrated PV). Systémy mohou pokrývat střechy nebo fasády budov a snižovat tak jejich energetickou spotřebu. Neprodukují žádný hluk a vypadají velmi esteticky. Evropská stavební legislativa byla a je upravována tak, aby se obnovitelné zdroje staly součástí veřejných a obytných budov. Tento fakt urychluje rozvoj ekologické výstavby a tzv. energeticky pozitivních budov (E+ Buildings), které otvírají pro integraci fotovoltaiky celou řadu nových možností.
Návratnost
Energetická návratnost solárních panelů trvale klesá. To znamená, že klesá doba, za kterou panel vyrobí tolik energie, kolik bylo spotřebováno pro jeho výrobu. V současnosti tato doba kolísá mezi 1,5 až 3 roky. To znamená, že panel za dobu své životnosti vyrobí 6 až 18krát více energie, než bylo spotřebováno pro jeho výrobu.
Fotovoltaický průmysl vytváří tisíce pracovních míst. S průměrným růstem 40 % v několika posledních letech přispívá fotovoltaické odvětví významným způsobem k tvorbě nových pracovních míst v Evropě i ve světě. V současnosti se jedná v Evropě o cca 75 000 pracovních míst, do roku 2020 by to podle Evropské technologické platformy pro fotovoltaiku mohlo být v tomto průmyslovém odvětví až 200 000 míst.
Zlepšení energetické bilance
Fotovoltaika přispívá ke zlepšení zabezpečení energetických dodávek v Evropě. Aby byla pokryta evropská poptávka po elektřině ze 100 %, stačilo by využít pro solární panely 0,7 % plochy Evropy. Z tohoto důvodu může fotovoltaika hrát významnou roli pro zabezpečení energetických dodávek v Evropě.
Proč fotovoltaiku na střechu
Nezabírá se zemědělská půda. Ačkoli ve skutečnosti je zábor půdy fotovoltaickou elektrárnou dočasný (na 20 let) a po této době se půda dá opět poměrně snadno vrátit do původního stavu, v současnosti je získání stavebního povolení pro FVE na volné ploše stále těžší. Instalace na budovy je tedy i určitým východiskem z nouze. Elektrárnu lze snáze připojit k síti.
V budově je vždy již zřízena přípojka elektřiny, obvykle tedy stačí úpravou v hlavní elektrorozvodné skříni zřídit další přípojné místo. Naproti tomu velké FVE na velké ploše se musí připojovat k síti nově budovaným vedením, často s trafostanicí. Vzhledem k řádově vyšším výkonům FVE na volných plochách je v současnosti mnohdy nemožné elektrárnu k síti připojit, protože kapacita sítě je již nedostatečná (resp. blokovaná jinými projekty). Naproti tomu FVE na budově s výkonem desítek kW kapacitu sítě příliš nezatíží.
Vyšší výkupní ceny
Od roku 2009 dostávají FVE do 30 kWp vyšší výkupní cenu, i když jen o symbolických 0,1 Kč/kWh. Trend zvýhodňovat elektrárny na budovách je i v dalších zemích EU, lze tedy předpokládat, že i v budoucnu budou mít nové FVE na budovách výhodnější ekonomické podmínky.
Elektrárna je méně přístupná vandalům a zlodějům
Oproti elektrárnám stavěným často doslova na zelené louce kdesi za vesnicí je FVE v budově hůře přístupná nezvaným návštěvníkům. Odpadají náklady na oplocení, případně na zabezpečovací systém. Výrazně nižší jsou i provozní náklady spojené s ostrahou elektrárny. Lze očekávat i výhodnější pojistku. Může sloužit jako vlastní zdroj elektřiny. Pokud je v budově nutno zajistit provoz i při výpadku sítě (počítačové systémy, bezpečnostní systémy aj.), může fotovoltaika představovat vlastní nezávislý zdroj.
Zelené bonusy
Pokud FVE pracuje v režimu zelených bonusů, kryje se část spotřeby elektřiny v budově, což snižuje náklady na faktuře za elektřinu a významně vylepšuje ekonomiku provozu. Snižuje ztráty v sítích. Tím, že se elektřina z FVE spotřebuje buď ihned ve vlastní budově, nebo ji spotřebují ostatní odběratelé v bezprostřední blízkosti, klesá objem elektřiny dopravované z velkých centrálních elektráren. Tím se snižují ztráty v síti (celkové ztráty v síti v ČR jsou 5,6 %).
Solární fólie z Fatry
Fotovoltaická tenkovrstvá fólie z amorfního křemíku Fatrasol je volba pro střechu budoucnosti.
Svět fotovoltaiky se v posledních letech převratně mění. Zatímco např. před deseti lety byl solární článek produkující elektrickou energii na základě fotoelektrického jevu spíše záležitostí vědeckovýzkumných středisek nebo technických nadšenců, v současnosti se stává běžnou součástí staveb a zejména jejich střech. Jejich četnost v jednotlivých zemích Evropy kopíruje zájem a podporu místních vlád a parlamentů o rozvoj zdrojů obnovitelných energií směřujících k energetické nezávislosti zejména malých výrobců, využívajících ekologicky nezávadné solární panely.
Situaci osvětluje připravovaná novela evropské směrnice o omezení používání nebezpečných látek Restriction of the use of Hazardeous Substances, která hodlá do působnosti legislativy rovněž zařadit solární panely. Levnější zařízení totiž používají toxické kadmium.
Poslední kroky české legislativy směřují spíše k podpoře malých vlastníků střešních fotovoltaických elektráren, kdy je snaha vzhledem k výhledové situaci na českém trhu se solární energií neomezovat minimální účinnost FV článků u střešní elektrárny do 20 resp. 30 kWp výkonu (připravovaná vyhláška MPO o minimální účinnosti užití energie při výrobě elektrické energie a tepla).
Hlavním důvodem je opakované přetěžování energetických rozvodných sítí, které způsobují rozsáhlé MW fotovoltaické zemní elektrárny, které vzhledem ke své kapacitě a poloze nemají subjekty schopné tuto energii využít. Naopak střešní elektrárny mají ve většině případů zajištěn odběr vyrobené elektrické energie přímo v místě nebo v blízkém okolí výrobny.
Řešením této spletité legislativní, ekologické i energetické situace je střešní fotovoltaická elektrárna, která využívá jako výkonnou část solární flexibilní tenkovrstvou fólii Fatrasol.
V tomto výrobku se spojilo 50 let vývoje solárních článků společnosti Uni-Solar a 50 let zkušeností společnosti Fatra, a. s., s vývojem a výrobou hydroizolačních fólií. Fatrasol od společnosti Fatra, a. s., to jsou solární fotovoltaické (PV) články, které umožňují přímou přeměnu absorbovaného slunečního světla na elektrický proud prostřednictvím polovodičů.
Každý investor se především ptá po tom, co je pro něj rozhodující. V případě fotovoltaiky, pomineme li estetický dojem, který je zejména pro zemní FV elektrárny sporný, jde zejména o návratnost investice, respektive její výnos v dalším období, který se odvíjí od životnosti systému.
Důležitými ukazateli pro posouzení výkonu a následné rentability PV článků jsou jmenovitý (nominální) výkon Wp, a statisticky očekávatelný, tedy pravděpodobný roční výkon daného zařízení ve Wh (kWh). Pro výpočet v praxi dosahovatelného využitelného výkonu v reálných provozních podmínkách se používá koeficient účinnosti.
Pro určení koeficientu je zpracována globální mapa ve formě programovatelného výstupu, která tyto koeficienty stanoví vždy pro danou konkrétní lokalitu s ohledem na intenzitu slunečního záření v příslušné zeměpisné šířce, nadmořské výšce a na statistické průměrné roční klimatické hodnoty (dobu přímého slunečního svitu, počet oblačných dnů v roce ap.) této lokality.
Obecné vlastnosti fotovoltaických fólií na bázi amorfního křemíku
Tyto systémy jsou na rozdíl od technologií krystalického křemíku pružné, ohebné a podstatně lehčí. Je proto možné je ve výrobě integrovat na horní povrch hydroizolačních fólií. Z tohoto důvodu nepotřebují vlastní nosnou či opěrnou konstrukci.
V poslední době je zde možno využít tzv. multi-junction technologie. Princip spočívá v tom, že PV aktivní vrstva fólie je složena z více vrstev, což usnadňuje dosahovaní vyšší efektivity systému díky absorpci širšího spektra slunečního záření, respektive absorpci i nepřímého, difúzního světla (oblačná obloha, zastínění).
Fatrasol, jehož výkonné fotovoltaické články jsou na bázi fotovoltaické tenkovrstvé fólie, dosahuje vysoké energetické účinnosti v běžném provozu. Všechny články jsou navzájem paralelně propojeny pomocí obtokových diod, díky čemuž i při silném zastínění či dokonce poškození se nedodává elektrická energie vyrobená aktuálním článkem, což je obvykle do 4,5 % celé PVL fólie.
U klasického článku z krystalického křemíku je ztracen výkon celého sériového propojení – obvykle se jedná o 30% snížení výkonu. Díky nízkému teplotnímu koeficientu tenkovrstvých článků z amorfního křemíku má vyšší teplota mnohem menší vliv na snížení výkonu článku, než je tomu u článků z krystalického křemíku.
Přednosti solární fólie Fatrasol:
• nízká hmotnost (4,53 kg/m2)
• snadná instalace (fotovoltaická fólie je instalována současně se střešní hydroizolační fólií)
• pružnost (dovoluje využití na zakřiveném povrchu)
• trvanlivost (neobsahuje sklo, zapouzdření článků je v polymerech stabilizovaných vůči UV záření, což zaručuje odolnost vůči větru a krupobití)
Stavební výhody
Konstrukční jednoduchost - snadná montáž bez nutnosti penetrace střechy zachovává jak celistvost materiálu, tak příslušné záruky na tuto krytinu.
Malá změna viditelnosti a přímé upevnění na střechu činí Fatrasol odolný vůči vandalismu či krádeži.
Upravený povrch má samočisticí účinek a tím, že neoslňuje, zvyšuje absorpci světla. Takto jednak zvyšuje energetickou výtěžnost a rovněž činí z fólie Fatrasol dokonalou volbu pro aplikace, které jsou citlivé na odraz světla (historická zástavba, letištní haly apod.).
Zkrácená doba instalace – nižší náklady na instalaci.
Snížené náklady na logistiku – bez opěrných a podpůrných systémů.
Dvě funkce v jednom – výroba elektrické energie + hydroizolační funkce střešní krytiny.
Fotovoltaická fólie Fatrasol model 576 (4 x PVL 144 W)
Fatrasol je speciální, na bázi termoplastických olefinů TPO sestavená fólie s dvojí, tj. fotovoltaickou a hydroizolační funkcí. Fólie je vyrobena lepením pomocí adhezivního těsnícího kopolymeru etylénu a propylénu s mikrobiálním inhibitorem.
Fólie odolává UV záření a může být vystavena přímým povětrnostním vlivům, je odolná vůči běžným chemikáliím a snášenlivá s asfaltem a polystyrénem. Fatrasol je výkonným dílem FV elektrárny produkujícím elektrický náboj o definované elektrické specifikaci s ochrannou hydroizolační funkcí. Tato fólie je běžně určena pro ploché střechy různého profilu se sklonem v rozsahu 3° - 15°. Je vhodná rovněž pro mechanicky kotvené střechy a je pochozí při použití vhodné obuvi.
Aplikace
Pokládání solární fólie Fatrasol na stavbách lze svěřit pouze specializované a k tomuto účelu vyškolené stavební organizaci. Aplikuje se v souladu se zásadami stanovenými a popsanými v Konstrukčním a technologickém předpisu výrobce platném v době provádění hydroizolace. Způsob kotvení musí být pro konkrétní střechy navržen tak, aby byla fólie zabezpečena proti rozměrovým změnám a sání větru.
Pokládka musí probíhat přesně dle plánu rozmístění fotovoltaického pole, krytů a držáků kabeláže a DC propojovacích skříněk, případně kabelových prostupů střechy. Plán je součástí projektové dokumentace navrhované střešní FV elektrárny.
Fólii lze vzájemně spojovat svařováním horkým vzduchem nebo topným klínem přístroje s plynulou regulací teploty. Nastavení teploty a rychlosti svařování musí vycházet ze zkoušek provedených přímo v daných podmínkách na stavbě. Aplikaci lze provádět vzhledem k fotovoltaickým prvkům za teplot 10 °C až 40 ºC.
Rovněž montáž elektrovodných zařízení a propojení fotovoltaických dílů fólie Fatrasol mohou provádět pouze specializovaní, k tomu vyškolení pracovníci. Při montáži lze použít pouze ty certifikované díly rozvodné soustavy, které jsou výslovně uvedeny v projektové dokumentaci. Rovněž postupy práce s nimi musí odpovídat postupům schváleným příslušným výrobcem.
Před konečným zapojením výkonného dílu fotovoltaické elektrárny k předepsanému měniči musí být tato zkontrolována odpovědnou osobou (projektant, specialista dodavatele apod.). V případě porušení postupu a změny materiálů nejsou dodrženy garanční podmínky výrobce.
Fotovoltaický modul Uni-Solar PVL se skládá z tenkého a pružného FV materiálu uzavřeného v UV stabilizovaném, počasí odolném plastovém pouzdře. Vlastním producentem elektrického náboje jsou speciální tenké třívrstvé solární články vyrobené z amorfního křemíku a silikonu germania.
Každý solární článek absorbuje energii fotonů modré, zelené a červené barvy slunečního spektra. Fólie tak konvertuje široké spektrum viditelného světla na elektrický náboj, který je sbírán plošnými elektrodami na horní a spodní části fólie.
Zdroj: strechujem.cz
