Pokud zvažujete pořízení fotovoltaické elektrárny, jistě se ptáte, jaké množství elektrické energie bude schopna reálně vyrobit. Klíčovým parametrem je samozřejmě výkon FVE. Protože je však výroba elektrické energie přímo úměrná množství dopadajícího slunečního záření, musíte počítat i s dalšími vlivy a zohlednit je při návrhu. Patří mezi ně především zvolená lokalita, sklon, orientace panelů nebo jejich stínění.

Vliv zvolené lokality na množství vyrobené energie

Produkce elektrické energie z FVE je silně závislá na lokalitě, ve které se fotovoltaické panely nachází. Celkový roční úhrn sluneční energie i doba svitu se liší i v různých částech České republiky. Zatímco v severní části naší vlasti svítí slunce průměrně 1400 hodin ročně, v nejjižnějších lokalitách je doba svitu kolem 1800 hodin.

S tím souvisí i množství elektrické energie v kWh, kterou je možné získat z jednoho kWp fotovoltaických panelů. Srovnáme-li metropole Čech a Moravy, zjistíme, že FVE nainstalovaná v Brně má potenciál vyrobit o 51 kWh/kWp více energie.

• Praha | 998 kWh/kWp
• Brno | 1049 kWh/kWp
• Olomouc | 1018 kWh/kWp
• Ostrava | 1001 kWh/kWp
• Roční výroba v dalších městech ČR

Sklon fotovoltaických panelů

Aby na fotovoltaické panely dopadalo co největší množství slunečních paprsků, je třeba je naklonit do vhodné polohy. V rámci České republiky je optimální sklon panelů 35° a orientace na jih – pak jsou energetické zisky největší.

Ne vždy je však montáž v tomto sklonu s přihlédnutím k dalším parametrům a vlastnostem FVE nejvýhodnější, proto se volí individuálně.

V případě instalace FVE na volné prostranství se obvykle preferuje úhel 30° (pokud místo realizace umožňuje libovolné ladění sklonu). Při nižším sklonu je totiž možné panely rozmístit v řadách blíž k sobě, a využít tak větší plochu pozemku. Se zvyšujícím se sklonem panelů roste také plocha, do které se opírá vítr, což zvyšuje nároky na zatížení a s tím i náklady spojené s realizací.

Na ploché střechy se panely umísťují obvykle pod úhlem 15°, možná je i vodorovná instalace. Její nevýhodou je však kromě nižší energetické výnosnosti také rychlejší znečištění panelů. Při montáži na střechu se přihlíží také ke způsobu montáže, která může být invazivní (fyzicky se připevní ke střešní konstrukci), nebo neinvazivní (konstrukce se zatíží betonovými bloky).

Z výše uvedeného vyplývá, že volba jiného než optimálního sklonu je s přihlédnutím k dalším okolnostem zpravidla vhodnější, a to i přes snížení energetických zisků.

Například: při orientaci střechy s paralelně umístěními FV panely na JZ a sklonu 30° dojde k 95% výrobě oproti optimální orientaci a sklonu.

Orientace panelů vůči světovým stranám

Výtěžnost elektrické energie z fotovoltaických panelů ovlivňuje také orientace vůči světovým stranám. Nejvhodnější je panely směřovat na jih. Naopak nejméně vhodná orientace je směrem na sever. Orientace na východ a západ má svoje výhody a nevýhody (viz dále).

Panely na šikmých střechách se však téměř vždy instalují paralelně se střechou, a to z důvodu estetiky i náročnosti montáže. Při požadavku na dosažení optimálního sklonu a orientace by bylo nutné panely natočit a podpořit dodatečnou konstrukcí. Taková montáž nevypadá poutavě a zvyšuje vstupní investici, takže se i přes mírné zvýšení roční výnosnosti nevyplatí. Proto montáž FVE jinak než paralelně se střechou nedoporučujeme.

Při instalaci panelů na šikmou střechu orientovanou na východ či západ nedosáhnete optimální výroby energie, i takové řešení má však své výhody. V ranních (resp. večerních) hodinách budete mít elektrickou energii k dispozici dříve (resp. později večer) – sluneční záření bude v těchto částech dne dopadat na panely intenzivněji než při optimálním sklonu a orientaci. Vyrobenou elektřinu sami zužitkujete v době, kdy budete doma.

Horizontální vs. vertikální instalace fotovoltaických panelů

Fotovoltaické panely lze na střechu instalovat jak horizontálně, tak vertikálně. Na výrobu energie to nemá žádný vliv. Tyto typy instalace se od sebe liší způsobem uchycení. Konstrukční prvky pro horizontální montáž na šikmou střechu jsou mírně dražší, proto obvykle panely upevňujeme vertikálně.

Na rovné střechy naopak řady panelů zpravidla instalujeme horizontálně. Vytváří totiž menší překážku, a tak se do nich méně opírá vítr – pro ochranu před odletem není potřeba panely tak moc zatěžovat. Při umístění v horizontálních řadách se také lépe vyrovnají se zimním zastíněním.

Návrh každé FVE vyžaduje individuální přístup a zohlednění řady vstupních parametrů. Podívejte se na naše dřívější realizace, kde najdete různé způsoby montáže panelů s ohledem na nejvhodnější volbu sklonu a orientace.

Vliv proměnlivého počasí a znečištění panelů

Množství elektrické energie, kterou FVE reálně vyrobí, samozřejmě ovlivňuje i počasí v daném roce, které nelze přesně odhadnout. Roční rozdíly ve výrobě způsobené proměnlivým počasím mohou být i +/- 20 %. Při návrzích fotovoltaických elektráren však vycházíme z horšího předpokladu.

Výrobu negativně ovlivňuje také případné znečištění panelů či překrytí vrstvou sněhu. Problémy se znečištěním se vyskytují zejména při vodorovné montáži, s čímž souvisí i potřeba častější údržby. Voda po dešti neodtéká a po odpaření na panelu vytvoří tenký film z nečistot, který se postupem času zvětšuje. U panelů ve sklonu od 15° dochází k samočisticímu efektu, kdy je plocha panelu omývána odtékající vodou.

Stínění FVE negativně ovlivní množství vyrobené elektřiny

Při návrhu fotovoltaické elektrárny je třeba zohlednit také vliv stínění, který může být způsobený okolní zástavbou, vzrostlými stromy, komíny či kopci. Největší problém představuje stínění způsobené komíny či stromy, kvůli kterým na plochu panelů nedopadá přímé záření, ale záření rozptylové neboli difuzní. V takovém případě může roční výroba energie klesnout až o třetinu.

Při návrzích FVE využíváme speciální měřicí přístroj, díky kterému dokážeme zahrnout vlivy stínění do výpočtů predikované výroby. Přístroj pomocí širokoúhlého objektivu (rybího oka) zachytí okolí a dle GPS souřadnic vyhodnotí aktuální pozici. Následně vytvoří simulaci dráhy slunce během jednotlivých dnů v roce. Díky výsledkům dopočítáme pokles výroby s ohledem na překážky v okolí FVE.

Spočítejte si odhadovanou výrobu energie z FVE

Zajímá vás, jaké množství elektrické energie dokáže vyrobit fotovoltaická elektrárna s přihlédnutím ke všem výše zmíněným vlivům? Vyzkoušejte náš online konfigurátor FVE. Stačí zadat lokalitu, využitelnou plochu, sklon, orientaci a další vstupní parametry. Výsledky se dozvíte okamžitě.

Pro zpracování přesných výpočtů, pomoc při návrhu fotovoltaické elektrárny i kompletní realizaci nás kontaktujte.