Vyplatí se solární elektrárna na střechu? Kompletní průvodce pro váš dům

Zvažujete instalaci solární elektrárny na vlastní dům nebo firmu a dosud jste se o tuto technologii blíže nezajímali? Moderní společnost hledá cesty, jak efektivně využívat obnovitelné zdroje energie. A jedním z nich je bezpochyby sluneční záření, které je nevyčerpatelným zdrojem energie. Právě proto je fotovoltaika na klíč čím dál oblíbenější. Domácí solární elektrárna již není v dnešní době ničím neobvyklým. Ten, kdo ji má, se stává nezávislým na velkých elektrárenských firmách.

Důvodem je velké množství výhod, které fotovoltaika přináší, a to ať již se jedná o dotace, finanční úsporu, nezávislost nebo šetrnost k životnímu prostředí. Pojďme se podívat, jak domácí solární elektrárna funguje a zda se tato investice vyplatí.

Co je fotovoltaická elektrárna a jak funguje?

Fotovoltaická nebo též solární elektrárna vyrábí elektřinu ze slunečního záření. Nejpřesnější a technicky správné označení je fotovoltaická elektrárna, zkráceně „fotovoltaika“. Ostatní pojmy jsou hovorové označení téhož, ale z pohledu zákazníka na nich nezáleží.

Domácí fotovoltaická elektrárna funguje na principu solárního systému - tedy přeměny slunečního záření na elektrickou energii. Energie je získávána přímo, tedy fotovoltaickou elektrárnou, kterou obvykle označujeme jako sluneční nebo solární elektrárnu.

Na střechu domu nebo budovy se umístí fotovoltaické panely, které jsou složeny z fotovoltaických článků (fotodiod). Ty zachytávají sluneční energii dopadající na zemský povrch a dochází k tzv. fotovoltaickému jevu, během kterého se přeměňuje sluneční energie na energii elektrickou.

Čtěte také: Solární kolektory a zásobník SUNTIME

Klíčové komponenty fotovoltaické elektrárny:

• Fotovoltaické panely: Při dostatečném osvětlení vyrábí elektřinu, konkrétně stejnosměrný proud. Tyto panely lze umístit na střechu domu, garáže, pergoly, i na fasádu, stejně jako na střechu výrobní haly, na zastřešení parkoviště nebo na pozemek. Čím více panelů je instalováno, tím větší výkon elektrárna má.
• Střídač (měnič): Aby se dala elektřina z fotovoltaiky normálně využívat, je nutné k panelům připojit střídač. Ten převede stejnosměrný proud z panelů na elektřinu s takovými parametry, aby na ní mohly normálně fungovat standardní spotřebiče připojené do zásuvky. Střídač obvykle vypadá jako „krabice na zdi“, do které je kabely přivedena elektřina z panelů.
• Úložiště energie: Je-li žádoucí energii ze slunce využívat i v době, kdy slunce nesvítí, typicky v noci, je nutné připojit nějaký druh úložiště, akumulace energie - nejčastěji elektrické baterie nebo zásobník na teplou vodu. Pokud akumulace na dobu bez slunečního svitu nedostačuje, je potřeba fotovoltaiku doplnit záložním zdrojem.

Fotovoltaický panel vyrábí elektřinu, zatímco solární kolektor získává teplo a ohřívá vodu (respektive nemrznoucí směs). V odborné literatuře se setkáte s označením solární modul, přičemž solární panel znamená sestavu modulů na jedné konstrukci. Solární panel je proto širší pojem a může označovat jak fotovoltaiku, tak solární kolektor. Pokud zákazník řekne „chci na střechu solární panel“, může to znamenat jak zařízení k ohřevu vody, tak k výrobě elektřiny.

Výhody domácí solární elektrárny

Jak jsme již zmínili, domácí fotovoltaika přináší mnoho nesporných výhod.

Energetická nezávislost a úspory

• Pořízením vlastního zdroje se zvyšuje vaše nezávislost na dodávkách elektřiny ze sítě a dalších souvisejících věcech - tj. na cenách elektřiny, podmínkách připojení nebo výpadcích sítě.
• Elektrárna pokryje část vaší spotřeby čistou elektřinou, sníží účet za elektřinu a se správným střídačem a baterií pomůže přečkat výpadky.
• Na střeše máte fotovoltaiku a zároveň zůstáváte připojeni k síti. Díky připojení k síti se nestane, že by vám doma došla elektřina, nejste tedy závislí na počasí.
• Mnoho lidí si fotovoltaické elektrárny pořizuje nejčastěji proto, aby snížili spotřebu elektrické energie, kterou odebírají ze sítě. Využití energie pro vlastní spotřebu je ze všech možností nejvýhodnější.
• Kromě energetické nezávislosti ušetříte nemalé peníze, protože sluneční energie je zdarma. Elektřinu získanou ze slunce není potřeba nakoupit ze sítě.

Šetrnost k životnímu prostředí

• Využíváním elektřiny z fotovoltaiky šetříte životní prostředí. Elektřina, kterou si vyrobíte na vlastní střeše ze slunce, je 100% čistá a těžko získáte jinou, která bude více ekologická.
• Jeden a půl roku - tak dlouho přibližně trvá, než solární panel v ČR vyrobí tolik elektřiny, jako bylo potřeba na jeho výrobu. Zároveň platí, že účinnost panelů i efektivita jejich výroby se každým rokem zlepšuje a stále větší část energie na výrobu samotných článků a panelů je pokryta také z obnovitelných zdrojů.
• Z údajů Energetického poradce PRE vyplývá, že fotovoltaická elektrárna o výkonu 1 kWp ušetří ročně asi 900 kg emisí CO₂.

Dlouhá životnost a nenáročná údržba

• Fotovoltaický panel vydrží 35 let i déle, střídač přibližně 12 let a baterie 15 let (jedná se o odhad životnosti, ne o délku záruky výrobce nebo dodavatele na jednotlivé komponenty).
• Co se stane po těchto lhůtách? Fotovoltaický panel i baterie budou nadále fungovat, jen panely budou mít nižší výkon a baterie nižší kapacitu, než když byly nové.
• Fotovoltaická elektrárna neobsahuje žádné pohyblivé části. Správně nainstalovaná a provozovaná elektrárna proto nevyžaduje častý servis ani nákladnou údržbu.
• Během sněhové nadílky, pylové sezóny nebo v prašnějších oblastech pomáhá očistit panely smetákem nebo vodou.
• Řada dnes nabízených elektráren nabízí možnost sledování a často i ovládání elektrárny přes internet. Přes mobil nebo počítač tak můžete sledovat aktuální spotřebu své domácnosti i její vývoj v čase.

Dotace a snižující se ceny

• Velkým plusem je také možnost čerpání státních dotací programu Nová zelená úsporám. Dotace na solární panely může činit až 50 % investičních nákladů a maximálně 205 tis. Kč. V některých strukturálně postižených krajích (Ústecký, Karlovarský, Moravskoslezský) je dotace zvýhodněna až na 225 tis. Kč. Na jeden rodinný dům lze nyní čerpat až 200 tisíc korun.
• Fotovoltaika je relativně nákladná na pořízení, ale ceny stále klesají a elektřina, kterou elektrárna v příštích desetiletích vyrobí, je zdarma. Od roku 1979, kdy se začaly sériově vyrábět, neustále klesá jejich cena a účinnost naopak roste.
• V posledních letech cena fotovoltaiky rychle klesá. Naopak účinnost domácích solárních elektráren roste a nemusíte kvůli tomu zabírat více místa na střeše. Vývoj jde dopředu, a tak se větší výkon vtěsná do menšího panelu -⁠ nebo dokonce do solárních střešních tašek, na kterých byste na první pohled ani nepoznali, že vyrábí elektřinu.

Vyplatí se investice do solární elektrárny?

Vezmeme-li v potaz výše zmíněné výhody, můžeme s jistotou říci, že investice do domácí solární elektrárny se opravdu vyplatí. Výrazně ušetříte tím, že nemusíte odebírat elektřinu z distribuční sítě, ale sami si spotřebováváte vlastní vyrobenou energii. Také právě využití možnosti dotací výrazně zkrátí návratnost vaší investice.

Cena a návratnost investice

Cena domácí fotovoltaiky s akumulací se pohybuje okolo 60 000 - 150 000 Kč u elektráren s ukládáním přebytků do teplé vody a mezi 100 000 - 500 000 Kč u systémů s baterií nebo tepelným čerpadlem (rok 2021), v obou případech s využitím dotace. Ceny se liší podle vybraného řešení, ale rovněž v závislosti na konkrétním dodavateli.

Dopočítat se přesné úspory i doby návratnosti je u domácí fotovoltaiky obtížné. Obecně lze říct, že u dobře nastavené a používané domácí elektrárny s akumulací se při využití dotace návratnost pohybuje mezi 8 a 16 lety (rok 2021).

Čtěte také: Výměníky tepla pro bazény

Jedním ze způsobů, jak návratnost významně zkrátit, je instalace systému bez akumulace. Pak je návratnost v řádu jednotek let i bez dotací, podmínkou návratnosti však je, že je zákazník schopen vyrobenou elektřinu okamžitě spotřebovat. Proto firemní zákazníci volí tuto variantu už dnes. U domácností je to náročnější, většinou nejsou schopny během dne využít výkon několika kilowattů bez přetoků do sítě.

Díky státní dotaci se tak investice do malé solární elektrárny může vrátit přibližně za 6 až 10 let. Obecně lze říci, že se návratnost investice do fotovoltaiky pohybuje mezi 8-⁠14 lety. Záleží na několika faktorech.

Příklady doby návratnosti domácích solárních elektráren

I bez dotace dosáhnete návratnosti od 10 let, přičemž životnost fotovoltaických panelů je více než 20 let.

Faktory ovlivňující návratnost

1. Poloha a orientace panelů

• Pro návratnost fotovoltaiky je nejdůležitějším faktorem, kolik elektřiny systém zvládne vyrobit. Čím je sluneční svit intenzivnější, tím více elektřiny panely vyprodukují.
• V České republice je průměrná intenzita slunečního záření přibližně 1000-1300 kWh/m2 za rok. Rozhoduje však konkrétní poloha, z územního hlediska je nejvhodnější jižní Morava.
• Množství a intenzitu slunečního záření ovlivňuje také nadmořská výška, znečištění ovzduší nebo oblačnost. Energetické zisky se výrazně liší v závislosti na ročním období. Na jaře a v létě vyrobí fotovoltaická elektrárna přibližně čtyřnásobné množství elektřiny než v zimních měsících.
• Důležitý je rovněž sklon a poloha střechy, resp. samotných panelů -⁠ nejvhodnější je v ČR úhel mezi 30-⁠35 stupni směrem na jih.
• Přesto existují případy, kdy se solární elektrárna nevyplatí. Pokud je střecha zastíněná, může být využití fotovoltaiky zcela nevhodné.
• Při umístění na východ či západ panely ztratí asi 15 % celkového výkonu. Na druhou stranu i takové řešení má své výhody. Sluneční paprsky budou na panely dopadat dříve ráno (na východě) nebo později večer (na západě), a tak spotřebujete více elektřiny v době, kdy jste doma.

2. Spotřeba elektřiny a její rozložení

• Abyste se vám fotovoltaika opravdu vyplatila, je třeba změnit i některé doposud zažité návyky. Například pouštění pračky nebo dalších spotřebičů s odloženým startem.
• Nejvíce elektřiny vyrobí solární panely během poledne, kdy slunce svítí nejvíc. Paradoxem je, že během doby, kdy panely vyrobí nejvíc energie, nejsou většinou členové domácnosti doma, ale v práci nebo ve škole.
• Řešení se nabízí v podobě bateriového úložiště, kde se uskladní přebytky elektrické energie a vy ji tak využijete později, to znamená klidně až ve večerních hodinách, když se vrátíte domů.
• Pokud máte vysokou spotřebu elektřiny v létě (např. ohřev vody v bazénu, klimatizace), můžete dimenzovat fotovoltaiku tak, aby pokryla spotřebu v letních měsících.

3. Výkon fotovoltaiky a účinnost panelů

• Jednotka Wattpeak (Wp) udává výkon fotovoltaických panelů. Jedná se o tzv. maximální výkon při ideálních podmínkách. Jeden instalovaný kWp vyrobí v podmínkách České republiky zhruba 1000 kWh elektřiny za rok.
• Nejnovější generace panelů nabízí výkon kolem 400-500 Wp na jeden panel. Fotovoltaika o výkonu 10 kWp ročně vyrobí přibližně 10-11 MWh elektřiny.
• Naopak účinnost domácích solárních elektráren roste a nemusíte kvůli tomu zabírat více místa na střeše. Vývoj jde dopředu, a tak se větší výkon vtěsná do menšího panelu.

4. Připojení k síti a prodej přebytků

• Při výběru fotovoltaické elektrárny se můžete rozhodovat mezi řešením: on-grid (s připojením k síti), off-grid (bez připojení k síti) a hybridním (s připojením k síti a zároveň vlastním akumulátorem).
• Časy, kdy se přebytečná elektřina vykupovala za vysoké částky, jsou už pryč. Dnes se 1 kWh prodává zpět do distribuční sítě kolem 0,80 Kč, zatímco za odebranou elektřinu platíte téměř desetinásobek. Přesto díky fotovoltaice na střeše domu ušetříte desetitisíce ročně.
• Výkupní ceny za elektřinu z domácí fotovoltaiky jsou v současnosti minimální (rok 2021). Pokud se situace nezlepší, nevyplatí se stavět domácí fotovoltaiku za účelem prodeje elektřiny do sítě, jako tomu bylo v letech 2005-2012.
• Díky nařízení EU se ale i v ČR bude možné zapojit během několika let do energetické komunity a svou elektřinu výhodněji prodat, nebo třeba „poslat babičce“.
• Naše schopnost předpovídat počasí se neustále zlepšuje. Lepší předpovědi nám umožňují lépe se připravit na změny výkonu v síti.

Co očekávat od fotovoltaiky? Mýty a realita

Topení v zimě

Fotovoltaika vyrábí elektřinu tehdy, když svítí slunce. Nejvíc elektřiny proto vyrobí od dubna do září, kdy jsou nejdelší dny. Potřeba tepla je naopak nejvyšší v období říjen - březen, kdy jsou krátké dny a obvykle i horší počasí, takže slunce svítí celkově méně. I když domácí fotovoltaika zvládne při hezkém počasí i v zimě vyrobit několik kilowatthodin, rozhodně to není tolik, aby sama vytopila dům na dlouhé zimní noci, neřkuli během týdenní inverze a nízké oblačnosti.

Nulový účet za elektřinu

Většina domácích elektráren není stavěná na to, aby samy o sobě pokryly celoroční spotřebu elektřiny v domě. Běžná fotovoltaika během krátkých a zamračených zimních dní nezvládne vyrobit tolik elektřiny, aby pokryla dlouhé noci. I když vám správně nastavená domácí elektrárna s baterií zvládne pokrýt spotřebu po část roku, v zimním období tak budete pořád potřebovat elektřinu buď ze sítě, nebo z elektrocentrály - a obojí stojí peníze.

Čtěte také: Jak prodloužit koupací sezónu bazénu

Umístění panelů

Mezi lidmi koluje mýtus, že solární panely musejí ležet pouze na zkosené střeše a směrem na jih. Ve skutečnosti se instalace provádí i na rovných střechách nebo na zkosených střechách ve směru na západ nebo na východ. Náš technik najde řešení pro každý objekt.

Výroba energie pod mrakem

Fotovoltaická elektrárna nepotřebuje pro svou práci přímý sluneční svit. Dokáže vyrobit energii ze záření i v případě, že je zatažená obloha. Nejvíce sluneční aktivity je okolo poledne, kdy ale členové domácnosti nebývají doma a spotřeba je tak prakticky nulová. Nasbíraná elektrická energie se uloží do baterie a vy ji využijete, až když budete potřebovat.

Toxické látky a recyklace

U několika málo typů tenkovrstvých solárních panelů se používají toxické látky, jako je kadmium. Drtivá většina solárních panelů jsou zařízení zcela bez toxických látek nebo těžkých kovů. Fotovoltaické panely obsahují křemíkové polovodiče, hliníkové rámy, plastový podklad, krycí vysoce propustné sklo, měděné vodiče, plastovou izolaci vodičů a silikonové těsnění. Recyklace křemíkových fotovoltaických panelů je zcela zvládnutá disciplína. Dosažitelná míra recyklace materiálů z FV panelů činí úctyhodných 90 % až 96 %.

Je mylné si myslet, že likvidace solárních panelů po skončení životnosti FVE vás vyjde draho. Ve skutečnosti je likvidace všech panelů instalovaných v ČR předplacena v recyklačním fondu. V České republice byla výrobcům a dovozcům zákonem nařízena povinnost přispívat do českých recyklačních fondů. České podmínky jsou jedny z celosvětově nejpřísnějších. Recyklací fotovoltaických panelů se budou zabývat stejné firmy, jaké již dnes recyklují jiný elektroodpad. I systém sběru solárních panelů a střídačů je pro fyzické osoby stejný.

Většina zákazníků od fotovoltaiky očekává úsporu. Olověné baterie umíme plně recyklovat už dnes, technologie recyklace lithiových baterií je již připravena. Zatím (rok 2021) díky relativně dlouhé životnosti není pro komerční recyklaci dostatek vysloužilých baterií. K tomu přispívá i snaha baterie používat opakovaně.

Jak vybrat správnou fotovoltaiku a na co si dát pozor?

Výpočet potřebného výkonu

Každý majitel rodinného domu si fotovoltaiku pořizuje s jiným cílem. Někomu jde o úsporu nákladů na elektřinu a rychlou návratnost investice. Jiný si přeje dosáhnout co největší soběstačnosti. Někdo vidí přínosy hlavně v ochraně životního prostředí a chce vyrobit maximum obnovitelné energie.

1. Udělejte si přehled o tom, kolik elektřiny v domácnosti spotřebujete. Přesnou spotřebu najdete v ročním vyúčtování od dodavatele elektřiny. Záleží nejen na celkové spotřebě, ale zejména na jejím rozložení během roku.
2. Výkon fotovoltaické elektrárny se udává v jednotkách kilowattpeak (kWp). Na území České republiky vyprodukuje solární elektrárna o výkonu 1 kWp asi 950 kWh (Krkonoše) až 1 150 kWh (jižní Morava) elektřiny ročně.
3. Nejdříve vypočítejte počet panelů. Celkový výkon elektrárny vydělte výkonem jednoho panelu. Podle rozměru panelu ověřte, kolik zabere plochy na střeše.

Při stanovení velikosti solární elektrárny berte v úvahu aktuální spotřebu, ale dívejte se také do budoucna. Pokud si během několika let plánujete pořídit klimatizaci, vyhřívaný bazén nebo se vaše rodina rozroste o další členy, měli byste výkon fotovoltaické elektrárny adekvátně navýšit. Na zvýšení výkonu fotovoltaické elektrárny v budoucnu už totiž nemůžete uplatnit dotaci.

Při návrhu fotovoltaického systému se často zapomíná na degradaci panelů. Časem ztrácí panely na výkonu, a to až několik procent ročně. Abyste tomu zabránili, vybírejte panely s garancí lineárního výkonu.

Vhodná střecha a umístění

• Solární panely se hodí na sedlové, šikmé, ale i rovné střechy - ty jsou vzhledem k možnosti nastavení sklonu ideální. Lze je umístit nastojato i vodorovně.
• Z čeho vaše střecha je, není až tak podstatné. Důležité ale je, aby solární panely unesla a bylo lehké je na ni instalovat. Například drolící se betonové tašky nejsou nejvhodnější.
• Pokud nemáte vhodnou střechu na domě, můžete panely umístit třeba na garáž, kůlnu, altán nebo stodolu. Musí se ovšem nacházet na pozemku, který patří k danému rodinnému domu.
• Je také dobré, aby solární panely nebyly zastíněny komínem, okolními budovami nebo stromy.

Typy fotovoltaických panelů

Existují tři druhy fotovoltaických panelů - polykrystalické, monokrystalické a amorfní. Odlišují se vlastnostmi, výkonem a schopností přeměňovat energii ze slunečního svitu.

• Monokrystalické panely: Mají nejvyšší účinnost při ideálních podmínkách. Stačí jimi pokrýt menší plochu, ale většinou bývají dražší. Nejlepší jsou pro střechy, které jsou orientovány ke slunci.
• Polykrystalické panely: Levnější varianta. Používají se většinou v lokalitách, kde je světlo víc rozptýlené a přichází ze strany. Je však třeba počítat s o něco nižším výkonem.
• Amorfní panely: Nejméně časté. Mají sice vyšší citlivost při nízké intenzitě slunečního záření, ale zároveň i nižší výkonnost. Dokážou vyrábět elektřinu i z rozptýleného světla, díky čemuž fungují lépe také na podzim a v zimě.

Ukládání energie

Elektřina, kterou vyrobíte a v domě nespotřebujete, přeteče do sítě. Od dubna do září je to celkem běžná záležitost. Někteří z dodavatelů přebytečnou energii vykupují, částka je ovšem minimální, takže vydělat se na tom rozhodně nedá.

Abyste mohli energii z fotovoltaiky využít co nejlépe, vyplatí se k ní připojit akumulátor. Za celkem nízké pořizovací náklady můžete přebytečnou energii využít k ohřevu vody. Budete potřebovat pouze bojler nebo akumulační nádrž na teplou vodu.

Dražší, ale zase o něco univerzálnější je domácí baterie, do které se nespotřebovaná elektřina bude ukládat. V úvahu lze vzít i tepelné čerpadlo, díky kterému můžete ohřívat vodu, vytápět v zimě a v létě klimatizovat.

Výběr instalační firmy a bezpečnost

Je dobré nepodcenit výběr instalační firmy. Když vám po instalaci začne téct do střechy, může být pozdě na přemítání o tom, zda mělo smysl brát nejlevnější nabídku. Jde také o otázku bezpečnosti. „Zdůrazňujeme, že zařízení si nemůže instalovat každý svépomocí. Každý majitel nebo pracovník odborné instalační firmy by měl dbát na protipožární bezpečnost od úplného začátku projektování střešní elektrárny, přes její instalaci, k provozu a údržbě. Při řádné instalaci a pravidelné údržbě je zařízení naprosto bezpečná technologie,“ konstatuje Jakoubková.

Pečlivě proto zkontrolujte, zda firma, kterou jste si pro instalaci solárních panelů vybrali, má odbornou kvalifikaci „elektromontér fotovoltaických systémů“.

Vyřizování s distribuční společností je většinou časově dost náročné. Dobrý dodavatel fotovoltaiky to však s plnou mocí dokáže vyřešit za vás. S distributorem bude potřeba vyřešit podání žádosti o připojení, uzavření smlouvy o připojení, přípravu odběrného místa na připojení, žádost o první paralelní připojení a nakonec výměnu elektroměru.

Legislativa a dotace

Nová legislativa umožňuje instalaci solárních elektráren do 50 kWp výkonu i bez licence od Energetického regulačního úřadu (ERÚ) a stavebního povolení. Doposud byl tento limit 10 kWp. Zjednodušeně to znamená, že umístit soláry na střechu je mnohem jednodušší i pro větší domy, typicky pro různá SVJ.

Systémy s bateriovým úložištěm jsou dražší, ale můžete na ně získat zajímavou dotaci z programu Nová zelená úsporám. O tu můžete žádat také na on-grid řešení. Jestliže se rozhodnete pro off-grid, neboli ostrovní elektrárnu, bohužel na dotaci nedosáhnete.

Závěrem

Pořízení solární elektrárny na střechu je investice, která se v dnešní době vyplatí víc než kdy dříve. Díky klesajícím cenám, rostoucí účinnosti a štědrým dotacím můžete dosáhnout významných úspor na nákladech za elektřinu a zvýšit svou energetickou nezávislost. Důležité je pečlivě zvážit všechny faktory, od polohy a orientace panelů, přes velikost systému a způsob ukládání energie, až po výběr spolehlivého dodavatele a instalační firmy.

tags: #solární #elektrárna #na #střechu #vyplatí #se

Oblíbené příspěvky:

• Použití chladivého gelového obkladu pro rychlou úlevu.
• Systémová řešení Ceresit pro podlahové vytápění
• Tmavá dubová vinylová podlaha
• Porovnání italské zámkové a keramické dlažby
• jak vybrat závěsnou lištu do kuchyně