Energetická sebestačnosť vďaka fotovoltike
Čoraz viac domácností sa v posledných rokoch snaží získať energetickú sebestačnosť. Príčinou je neustály nárast cien energií z neobnoviteľných zdrojov (napríklad uhlie, zemný plyn), ale predovšetkým obrovská záťaž, ktorú predstavuje výroba elektriny z uhlia pre životné prostredie. V čase klimatickej krízy si čoraz viac ľudí uvedomuje, že je potrebné správať sa voči životnému prostrediu ohľaduplnejšie. Od triedenia odpadu, udržateľnej módy a racionálneho stravovania je už len malý krôčik k praktickému využitiu šetrnejších zdrojov energie.

Vďaka priaznivým cenám fotovoltických panelov, finančným príspevkom a špeciálnym dotáciám môžete mať solárnu elektráreň u vás doma. Postačia vám na to fotovoltické panely a strecha vášho rodinného domu. Neviete si predstaviť praktické využitie fotovoltiky? Prečítajte si, ako to funguje.

Ako funguje domáca solárna elektráreň

Proces premeny slnečnej energie na energiu elektrickú sa nazýva fotovoltika. K premene slnečnej energie na elektrickú dochádza pomocou fotoelektrického javu, ktorý vzniká pri dopade svetla na solárne panely, a tie následne generujú elektrický prúd. Panely vyrábajú jednosmerný prúd, ktorý je nutné zmeniť na striedavý, aby bolo možné pripojiť elektráreň do elektrickej rozvodnej siete. Zariadenie umožňujúce túto premenu sa nazýva menič alebo tzv. invertor, striedač. 

Mnohí ľudia si zvyknú medzi sebou mýliť solárne kolektory a fotovoltické panely. Môže sa zdať, že ide o rovnaké mechanizmy, skutočnosť je však iná. Hlavným rozdielom medzi solárnym kolektorom a fotovoltickým panelom je princíp ich fungovania. Obe zariadenia absorbujú slnečné lúče a premieňajú ich na energiu, preto ich spoločne nazývame solárne panely. Avšak solárny kolektor využíva slnečnú energiu výlučne na výrobu tepla, zatiaľ čo fotovoltický panel premieňa slnečné žiarenie na elektrickú energiu. Zatiaľ čo solárne kolektory môžete využiť len na ohrev vody, fotovoltické panely vám okrem teplej vody zabezpečia aj elektrickú energiu.

Solárne panely na dom majú životnosť približne 30 rokov. V priebehu času strácajú na účinnosti len minimálne. Fotovoltický systém si nevyžaduje údržbu, je však potrebná priebežná kontrola stavu panelov, ktoré môžu byť prekryté lístím či snehom. Vtedy môže dôjsť k výraznému zníženiu výkonu celého systému.

Aké sú podmienky pre výrobu elektriny zo slnka na Slovensku

Na Slovensku je celková doba slnečného svitu približne 1600 hodín ročne, čo predstavuje veľmi vhodné podmienky na získavanie elektriny zo slnečného žiarenia. Solárny systém však pracuje aj keď je obloha zatiahnutá, pretože využíva aj rozptýlené a odrazené žiarenie.

Počasie sa ovplyvniť nedá, ZSE však svojim zákazníkom poskytuje k fotovoltike aj unikátny benefit v podobe garancie objemu vyrobenej elektriny. Podstatou je, že ZSE zákazníkovi garantuje, že fotovoltické riešenie vyrobí počas roka určitý objem elektriny, a to bez ohľadu na miesto inštalácie a bez ohľadu na počasie v danom roku. Riešenie od ZSE zároveň využíva výkonové optimizéry, s ktorými každý panel vyrába maximum možnej energie a nedochádza k stratám výkonu celého systému ak je jeden z panelov zatienený (ako pri bežnom riešení bez optimizérov).

Pri fotovoltike neplatí, že čím je vonkajšia teplota vyššia, tým majú solárne panelyväčší výkon. Pri dlhotrvajúcich horúčavách a pri bezvetrí, keď teplota vzduchu dosahuje 40 °C, dochádza ku zvýšeniu povrchovej teploty panelov až na 80 °C. Pri takýchto vysokých teplotách dochádza ku zmene elektrických vlastností panelov, a tie vedú k zníženému výkonu. Nie každý panel má však v danom momente rovnakú teplotu. Toto je ďalší dôvod, prečo ZSE používa fotovoltiku s optimizérmi, keďže dokážu zabezpečiť maximálnu výrobu elektriny z každého panelu aj pri ich rozdielnych teplotách. Tento jav funguje aj opačným smerom, tzn. pri nízkych vonkajších teplotách a dostatočnom slnečnom svite panely vyrábajú viac.

Intenzita slnečného žiarenia sa počas roka mení. Maximum slnečného žiarenia na Slovensku zaznamenávame v júli, minimum na prelome decembra a januára. Hoci sa to nezdá, rozdiel v získavaní slnečnej energie je medzi južnými a severnými regiónmi Slovenska len 10 – 15% ročne. Na výkon fotovoltických panelov má teda vaša geografická poloha len minimálny vplyv.

Aké sú možnosti využitia fotovoltiky v domácnosti

Aby bol elektrický prúd, ktorý vyrábajú fotovoltické panely prakticky využiteľný, je potrebné ho zmeniť z jednosmerného na striedavý. Túto zmenu zabezpečuje striedač, ktorý je tak kľúčovou súčasťou domácej solárnej elektrárne. V praxi sa u menších riešení najviac využívajú jednofázové striedače. Znamená to, že striedač má len jednu fázu a elektrinu zo solárnych panelov môžu využívať len elektrospotrebiče, ktoré sú na ňu pripojené.

Z toho dôvodu si dopredu dobre premyslite, ktoré elektrospotrebiče napojíte na solárny zdroj energie, pretože neskoršie prepojenie fáz nemusí byť možné. Na solárne panely môžete pripojiť napríklad ohrev teplej vody (elektrický bojler), osvetlenie, zásuvkové obvody v dome ale napríklad i klimatizáciu. Výrobou elektriny pomocou fotovoltiky s využitím služby Virtuálna batéria od ZSE môžete ušetriť až 40 % nákladov na elektrinu.

Primárnym účelom domácej solárnej elektrárne by mala byť priama spotreba takto vyrobenej elektriny v prospech domácnosti. Práve preto je najčastejšie využívaný on – grid fotovoltický systém, ktorý je napojený na verejnú distribučnú elektrickú sieť. Riešenie je veľmi praktické, pretože keď je výkon fotovoltických panelov dostatočný, spotrebiče v domácnosti odoberajú elektrickú energiu zo solárnej elektrárne. Zmenou počasia a poklesom výkonu elektrárne, spotrebiče čerpajú elektrinu aj z verejnej siete.

Pýtate sa, čo s vyrobenou elektrinou počas dňa, keď ste v práci a žiadne spotrebiče nevyužívate? Je vaša, takže si ju môžete uschovať na neskôr. ZSE prišla s praktickým riešením v podobe Virtuálnej batérie. Prebytok elektriny vyrobený počas dňa si v nej môžete virtuálne uložiť na neskoršie použitie. Elektrinu vám ZSE vráti v čase, keď ju budete skutočne potrebovať, napríklad večer alebo ráno. Akonáhle bude vaša spotreba vyššia než výroba, využijete najprv energiu z Virtuálnej batérie.

Zdroj:

https://ec.europa.eu/jrc/en/pvgis
https://www.zse.sk/fotovoltika