A-Z ELEKTRO leden / únor 2012

51 A-Z ELEKTRO FOTOVOLTAIKA Conergy Česká Republika s.r.o. Plzeňská 113/155 150 00 Praha 5 Tel.: 255 739 621 Fax: 255 739 708 E-mail: info@conergy.cz www.conergy.cz M ezi nejefektivnější způsoby využití fotovoltaiky (dále FV) patří její aplikace ve vztahu s místem spotřeby, kdy je část nebo všechna energie spotře- bovávána přímo v místě výroby. Tímto distribuovaným způsobem výroby elektrické energie se snižuje zatížení distribuční soustavy a také eliminují zbytečné ztráty ve vedení a trafostanicích. Pro tento způsob využití výroby čisté energie hovoří i postupné snižování tarifů podpory těchto zdrojů a neustálý růst ener- gie odebírané ze sítě. Z výše uvedeného vyplývá nejvhodnější využití FV ve spojení s komerčními objekty, které mají zpravidla k dispozici velké plochy střech. Spotřeba elektrické energie u těchto objektů dosahuje svého maxima většinou v denním provozu, což se výborně kryje s charakte- rem výroby FV. Podíl okamžitého využití vyrobené energie se u těchto aplikací pohybuje běžně na 80 % a více. I v případě nízkých tarifů podpory za vyrobenou energii mají tyto aplikace zajímavou návratnost díky úsporám za nákup energie ze sítě a již v současnosti se i v naší zeměpisné poloze pomalu přibližují k tzv. Grid Parity, což je stav, kdy za období životnosti elektrárny (která se předpokládá minimálně 20 let) jsou náklady na výstavbu a provoz FV elektrárny stejné anebo nižší než náklady na nákup energie ze sítě. Dalšími výhodami aplikací je napří- klad možnost odpočtu DPH. Aplikace na rodinné domy jsou v porovnání s komerčními budovami z hlediska návratnosti méně výhodné, ale jsou určitě vhodnou cestou ke snížení závislosti na dik- tátu cen elektřiny velkými energeti- kami a v neposlední řadě vyjádřením postoje k životnímu prostředí. Celoroční podíl využití vlastní energie v případě jednoduchých instalací bez zálohování vyrobené energie se pohybuje v hladině cca 30 %. V případě střešních instalací je velice důležitou částí celé elektrárny montážní systém (dále MS). Při návrhu střešního elektrárny je nutné zohlednit kromě místních kli- matických podmínek, jako je inten- zita větru a sněhových srážek, také konstrukci, stav a rezervu únosnosti střechy. Tyto faktory se promítají do volby MS – určují četnost a způsob kotvení, mocnost profilů a další jeho parametry. Vzhledem ke komplikovanosti a obtížnosti pozdějších oprav střešního systému či riziku zatékání do střechy je vhodné vybrat si prověřené řešení s vyřešenými detaily prostupů střešní krytinou a vysokým stupněm odolnosti proti korozi. MS pro šikmé střechy jsou jednou ze dvou základních skupin. Na šikmých střechách se FV systém instaluje zpravidla rovnoběžně se střešní rovinou. Dle způsobu insta- lace lze tuto skupinu dále členit do dvou podskupin: 1) Nástřešní MS pro šikmé střechy jsou v současnosti nej- rozšířenějším způsobem aplikace FV. Tyto systémy lze instalovat na stávající střechy kryté tradičními krytinami (tašky, plech, šablony či bitumenové) se zcela minimál- ními zásahy do jejich konstrukce či pláště. Nevýhodou řešení je výraznější zásah do vzhledu střechy, což zejména u rezidenč- ních objektů může být fakt, který zájemce od rozhodnutí odradí. Jejich výhodou je však nejnižší investiční náročnost. 2) Integrované MS pro šikmé střechy (BIPV – Building Integrated Photovoltaics) jsou systémy, které z FV činí nedílnou součást střechy a plní přímo funkci vodotěsné střešní krytiny, již nahrazuje. Střešní krytinou je tak buď přímo FV modul anebo MS. FV moduly jsou v úrovni krytiny střechy a svým vzhledem FV instalace tolik neruší. V pří- padě použití barevně sjedno- cených modulů (zejména tzv. laminátů, tedy modulů bez rámu) a prvků MS (např. v černé barvě), které někteří výrobci již nabízejí, se FV stává spíše elegantním doplňkem než cizím, rušivým prvkem. Instalace systému je podstatně větším zásahem do střechy a je tak vhodným řeše- ním pro novostavby a celkové rekonstrukce střech. Tento způsob aplikace je v některých zemích podporován zvýhodně- ným tarifem – ve Francii je díky tomu takto instalováno přes 90 % FV elektráren na rezidenč- ních objektech. Na střechách plochých, s minimál- ním sklonem, ale také střechách s nevhodnou orientací ke světovým stranám se k aplikaci FV využívají MS pro ploché střechy . Tyto sys- témy obecně naklánějí FV moduly do vhodnější polohy směrem ke slunci tak, aby se zvýšila účinnost celé elektrárny. Nakloněním jed- notlivých řad (zpravidla o 15–30°) se ale řady vzájemně (v závislosti na výšce slunce nad horizontem) zastiňují a je mezi nimi potřeba udě- lat rozestupy. Celkový instalovaný výkon ve vztahu k ploše střechy je tak nižší než u šikmých střech, kdy je rovina střechy pokryta víceméně souvisle. Další nevýhodou je i vyšší zatížení střechy vyplývající ze zvýše- ných účinků větru a sněhu (závěje). Také investiční náročnost tohoto řešení je vyšší. MS lze rozdělit opět do dvou základních podskupin: 1) Kotvené MS pro ploché střechy jsou mechanicky spojené přímo s nosnou konstrukcí střechy. Nevýhodou je nutnost prostupu střešní krytinou, zpravidla povlakovou krytinou bitumenovými či plastovými pásy. Problematickým, rizikovým místem je utěsnění prostupu střešní krytinou tak, aby byla těsnost zajištěna po celou dobu životnosti elektrárny. 2) MS pro ploché střechy se zátěží eliminují potenciální riziko zatékání do střechy, přičemž fixace polohy FV instalace (při působení atmosférických vlivů) je zajištěna vlastní hmotností FV systému. Vysoká hmotnost klade samozřejmě mnohem větší nároky na rezervu únos- nosti stávajících konstrukcí, které pro takové plošné přitížení (řádově až 100 kg/m2) nebyly zpravidla navrhovány. Řešením jsou aerodynamické systémy, které potřebují balast minimální a k přitížení využívají právě proudění větru. Vzhledem ke stupni prefabrikace a vzájem- ného propojení řad zpravidla postrádají flexibilitu volby sklonu modulů a rozestupů řad.