Fotovoltaické elektrárny se stávají stále populárnějším řešením pro využití obnovitelné energie. Ať už Vám stojí v cestě severní svah, hustý strom, památková zóna nebo prostě příliš malá střecha, máme pro Vás řešení.
I když je instalace na střeše rodinného domu nejběžnější, existuje řada dalších možností, kam solární panely umístit. Řada zájemců se ocitá v situaci, kdy to na střeše prostě nejde, nebo to tam nejde dost dobře. Střecha může být orientovaná na sever, nebo ji z velké části blokuje například strom či jiná budova v okolí. Jindy je problém střecha v tak špatném stavu, že by před montáží panelů musela stejně projít rekonstrukcí. Neklesejte na mysli a rozhlédněte se, co máte okolo svého pozemku.
Možnosti instalace fotovoltaiky mimo hlavní střechu domu
Když hlavní střecha nestačí, fotovoltaiku lze bez problémů instalovat na jakýkoli objekt na stejném nebo přilehlém pozemku, který vlastníte. Každá varianta má své specifické výhody i omezení, které by měly být při výběru zohledněny.
Garáž
Samostatně stojící garáž je pro fotovoltaiku často ideální. Má rovnou nebo mírně šikmou střechu, která může být na rozdíl od střechy domu natočena přímo na jih. Navíc je vzdálena od domu, takže ji nestíní sousední budovy ani stromy tak, jak by stínily instalaci na domě.
Technicky je instalace na garáži velmi podobná té na rodinném domě. Klíčová je zde hlavně nosnost střechy: šikmá střecha by měla unést minimálně 25 kg/m², rovná pak minimálně 40 kg/m². U starších garáží z lehčích materiálů bývá nutné předem ověřit stav konstrukce a případně ji vyztužit. Pokud si nejste jistí, vždy je vhodný odborný statický posudek.
Čtěte také: Fotovoltaika a střecha v jednom: Řešení Blachotrapez
Druhý technický bod, který se při instalaci na garáži řeší, je vzdálenost od hlavního domu. Zpravidla je výhodné umístit střídač přímo v garáži nebo v těsné blízkosti a odtud vést propoj do domu.
Carport (Přístřešek pro auto)
Přístřešek pro auto, který je v zahraničí běžně označovaný jako solar carport, je specifický typ stavby, který kombinuje ochranu vozidla s výrobou energie. Jde o zastřešenou konstrukci bez obvodových stěn, která stojí samostatně nebo je v blízkosti stěny domu.
Na rozdíl od garáže nebo střechy domu se carport staví od základů s vědomím, že bude nést solární panely. To je obrovská výhoda: sklon, orientace i nosnost konstrukce lze navrhnout přesně pro maximální výnos energie. Specializované typy s vyšším sklonem nebo takzvané sedlové carporty, jejichž střecha má dvě protilehlé šikmé plochy, dokážou kombinovat příznivý výkon ráno i odpoledne.
Standardní carport pro dvě auta nabídne plochu přibližně 5,8 × 5 metrů, což odpovídá kapacitě kolem 15 fotovoltaických panelů a výkonu přibližně 6-8 kWp. Přesné číslo závisí na použitých panelech a jejich velikosti. Carport lze navíc bez větší přídavné investice vybavit integrovaným osvětlením nebo systémem na zachytávání dešťové vody. Pokud uvažujete o elektromobilu nebo elektrokole, je přidání wallboxu do carportu skvělým rozhodnutím.
Pergola se solárními panely
Pergola ve smyslu zahradní konstrukce s pevnou střešní rovinou je dnes velmi oblíbenou plochou pro instalaci fotovoltaiky. Panely v takovém případě stíní prostor, chrání terasu nebo posezení před deštěm a zároveň vyrábějí elektřinu. Vzniká tak multifunkční prvek, který má architektonickou, užitkovou i energetickou hodnotu.
Čtěte také: Solární panely na střeše auta: Vyplatí se?
Klíčové je při plánování pergoly dbát na to, aby konstrukce unesla hmotnost panelů. Moderní panely váží přibližně 20-25 kg/kus, a při větší pergole mohou celkové zatížení docela rychle narůst. Lehké zahradní pergoly z tenkého profilu bez statického posudku pro toto použití nestačí. Pokud uvažujete o pergole se solárními panely jako záměr od začátku, má smysl porozhlédnout se po konstrukci, která je vhodná pro toto zatížení.
Zemní instalace
Další možností je instalace fotovoltaického systému přímo na zem. Tento způsob instalace je běžný u větších fotovoltaických systémů, například na farmách, průmyslových areálech nebo na otevřených prostranstvích. V některých případech může být vhodný i pro rodinné domy, pokud máte dostatek prostoru na pozemku a nechcete zasahovat do střechy domu.
- Výhody: Zemní instalace vám poskytuje velkou flexibilitu v umístění panelů, protože je možné optimalizovat orientaci a sklon panelů tak, aby dosáhly maximální účinnosti. Můžete také využít oblasti, které by jinak zůstaly nevyužité.
- Omezení: Jednou z nevýhod instalace na zemi je, že solární panely mohou zabírat značnou část vašeho pozemku, což by mohlo omezit jeho další využití. Kromě toho je zemní instalace obvykle nákladnější, protože je třeba postavit speciální podpůrnou konstrukci pro panely. V případě, že plánujete získat dotace, je třeba konzultovat tuto variantu se zástupci dotačního fondu, aby byly splněny všechny podmínky pro finanční podporu.
Střechy přilehlých budov a nebytových prostor
Další možností, jak využít fotovoltaiku mimo hlavní střechu domu, jsou různé nebytové prostory, jako jsou dílny, sklady, stáje nebo jiné technické objekty na vašem pozemku. Tyto střechy mohou být ideální pro instalaci, pokud jsou dostatečně velké a stabilní.
- Výhody: Stejně jako u garáží nebo pergol poskytují tyto budovy dodatečnou plochu pro instalaci panelů, aniž by bylo nutné zasahovat do hlavního obytného prostoru. Mnohé z těchto objektů mají velké ploché střechy, které mohou být optimální pro umístění panelů.
- Omezení: Je třeba zajistit, aby tyto budovy měly dostatečnou konstrukční stabilitu. Také je třeba vzít v úvahu možné stínění okolními budovami nebo stromy, které by mohlo ovlivnit účinnost panelů.
Praktické srovnání alternativních instalací
Pro lepší přehlednost uvádíme srovnávací tabulku jednotlivých alternativ:
| Typ instalace | Výhody | Nevýhody/Omezení |
|---|---|---|
| Garáž | Ideální orientace na jih, vzdálenost od stínících prvků, pevná stavba pro dotace. | Nosnost střechy (min. 25-40 kg/m²), vzdálenost od hlavního domu (náklady na kabeláž). |
| Carport | Lze navrhnout od základů pro max. výnos, flexibilní design (wallbox, osvětlení), parkování se stínem. | Vyšší počáteční investice (nová konstrukce). |
| Pergola | Multifunkční prvek (stínění terasy, výroba elektřiny), architektonická hodnota. | Nutná konstrukce s dostatečnou nosností pro panely (cca 20-25 kg/kus). |
| Zemní instalace | Velká flexibilita v orientaci a sklonu, využití nevyužitých ploch. | Zabírá plochu pozemku, vyšší náklady na podpůrnou konstrukci, nutná konzultace pro dotace. |
| Střechy nebytových prostor | Dodatečná plocha, velké ploché střechy pro optimální umístění. | Konstrukční stabilita, možné stínění okolními prvky. |
Ve všech třech případech platí, že vzdálenost od hlavního rozvaděče domu ovlivňuje náklady na kabeláž, a proto se vždy vyplatí tuto vzdálenost konzultovat s instalatérem ještě ve fázi plánování.
Čtěte také: Vše o střešních solárních elektrárnách
Typy fotovoltaických systémů bez připojení k distribuční soustavě
V České republice přibývají solární systémy, které jsou zcela nezávislé na distribuční síti. V tom případě hovoříme o tzv. „ostrovních systémech“ nebo také „off-grid“ systémech. Kromě nich existují i bezpřetokové fotovoltaické elektrárny, které jsou k síti sice připojeny, ale neposílají do ní žádné přebytky.
Ostrovní fotovoltaické elektrárny (Off-grid)
Ostrovní fotovoltaické elektrárny představují nezávislý zdroj energie pro objekty, které nejsou připojeny k distribuční síti. Tento typ fotovoltaické elektrárny funguje zcela samostatně - výroba, spotřeba i uchování energie probíhá přímo v daném objektu, bez potřeby připojení k veřejné síti.
Ostrovní systém bývá nutností v rodinných domech, které stojí na samotě a nikde poblíž nemají veřejnou energetickou infrastrukturu. K soběstačnosti je potřeba vlastní energetický zdroj a baterii, která funguje jako stabilizační prvek. Za příznivého počasí se vyrobí více elektřiny, než kolik okamžitě spotřebujete, a proto přebytky jdou do bateriového úložiště.
Střídač neboli měnič je klíčovým prvkem ostrovního systému, který převádí stejnosměrný proud vyrobený solárními panely na střídavý proud o napětí 230 V, tedy na ten, který používá většina běžných domácích spotřebičů. Při výběru střídače je důležité, aby odpovídal systémovému napětí vaší elektrárny a to nejčastěji 12 V, 24 V nebo 48 V.
Ostrovní systém FVE se nejčastěji instaluje tam, kde není k dispozici elektrická přípojka nebo by její zřízení bylo ekonomicky i technicky nevýhodné.
Výhody ostrovního systému:
- Energetická nezávislost: Zajišťuje soběstačnost a chrání před výpadky proudu.
- Ekologický přínos: Využívá obnovitelnou energii a snižuje uhlíkovou stopu.
Nevýhody a úskalí ostrovního systému:
- Vyšší vstupní investice: Pořízení kvalitního ostrovního systému, včetně baterií, střídače a montáže, vyjde přibližně na 400 000 Kč a více.
- Nutnost bateriového úložiště: V ostrovním systému neexistuje záložní zdroj energie v podobě distribuční sítě. Veškerá elektřina, kterou nespotřebujete ihned, se musí uložit do bateriového úložiště, protože bez něj by systém jednoduše nefungoval. Baterie jsou tak naprosto klíčovým prvkem pro zajištění spolehlivého a nepřetržitého provozu domácnosti.
- Riziko výpadků, hlavně v zimě: V našem klimatu jsou zimy dlouhé a sluneční svit omezený. V našich zeměpisných šířkách je výkon solárních panelů po dobu přibližně půl roku omezený, a to zejména na podzim a v zimě. To je zároveň období, kdy domácnosti spotřebují nejvíce elektřiny: svítí se, topí a ohřívá se voda.
- Nutnost pravidelné údržby: Ostrovní systém vyžaduje větší péči a dohled. Stačí zaprášené nebo sněhem pokryté panely a výroba elektřiny dramaticky klesne.
- Vyšší náklady na komponenty a servis: Kromě základní investice je nutné počítat s postupnou výměnou komponent, a to především střídače a baterií.
I když energetická soběstačnost zní lákavě, plnohodnotně fungující ostrovní fotovoltaický systém pro běžnou domácnost je zatím spíše ideál než praktická volba. Hlavním důvodem je vysoká pořizovací cena, která se v kombinaci s nutností záloh (např. elektrocentrálou) nepromítá do skutečné finanční úspory - naopak. K tomu se přidává i nižší ekologický přínos, než by se mohlo zdát.
Typy baterií pro ostrovní systémy:
- Olověné baterie: Cenově dostupnější, ale těžší, náročnější na prostor a s kratší životností.
- Lithiové baterie: Dražší varianta, zato s delší životností, vyšší účinností a schopností hlubšího vybití bez poškození.
Kombinace s dalšími zdroji:
Ostrovní systém je také možné kombinovat i s běžnou fotovoltaikou. Jde o to, že v případě masivního výpadku distribuční sítě je fotovoltaický systém možné doplnit dalším zdrojem. Generátor poslouží především v čase, kdy chybí energie úplně, čili nesvítí slunce, baterie jsou prázdné a elektrárna je odpojena od distribuční sítě.
Při dostatečně dimenzované fotovoltaické elektrárně a případně dalším zdroji, třeba větrné elektrárně, lze elektrické energie vyrobit a uchovat tolik, že namísto placení účtu za spotřebovanou elektřinu začne dům vydělávat. Elektřinu lze navíc prodávat jen v časech vysokých cen.
Bezpřetoková fotovoltaika
Rostoucí zájem o fotovoltaické elektrárny (FVE) s sebou přináší nejen úspory, ale i nové výzvy. V mnoha regionech se stále častěji řeší přetížení distribuční sítě, které vede k omezování nebo úplnému zákazu přetoků. Bezpřetoková fotovoltaika je typ solární elektrárny, která vyrábí elektřinu pouze pro vlastní spotřebu a neposílá žádné přebytky do distribuční sítě. Výrobu v reálném čase řídí chytrý střídač, který v případě plně nabitých baterií a nízké spotřeby omezí výkon solárních panelů.
Bezpřetokový režim je v mnoha případech reakcí na omezenou kapacitu distribuční sítě. Rostoucí počet fotovoltaik na střechách domů totiž způsobuje, že některé lokality jsou přetížené a distributor nové připojení s přetoky nepovolí, případně povolí jen velmi omezené množství. Distributor pak většinou vyžaduje spoluinvestici pro navýšení kapacity sítě, například výměnu trafa, ale čekací doba se pohybuje v řádu let.
Úplné zamítnutí se v současné době týká především obcí na jihu Čech a Moravy. V takovém případě distributor posune termín připojení zhruba o rok. Zájemci si tak většinou nechají fotovoltaickou elektrárnu nainstalovat a jejich střídač zajistí nulové přetoky do sítě. Vlastní elektřinu mohou využívat v tzv. ostrovním režimu, kdy ji rovnou spotřebovávají, případně ukládají do baterie. I v takovém případě lze získat dotaci. Ta bude vyplacena po ukončení realizace stejně, jako by instalace byla připojena k distribuční síti. Po dodatečném připojení jen dojde ke změně nastavení střídače.
Klíčové vlastnosti bezpřetokové FVE:
- Pokrytí vlastní spotřeby v reálném čase: Výroba elektřiny ze slunce pokrývá především aktuální potřebu domácnosti - osvětlení, chod spotřebičů, ohřev vody, provoz domácí kanceláře apod. to, co v daný moment nespotřebujete, můžete dočasně uložit do fyzické baterie, využít k ohřevu vody (tzv. akumulace elektřiny do vody), nebo například uložit do baterie elektromobilu. Nic víc s elektřinou udělat nemůžete, takže pokud by FVE v danou chvíli mohla vyrobit více, střídač automaticky výrobu omezí.
- Zálohování spotřeby z distribuční sítě: I když bezpřetoková elektrárna neodesílá přetoky do sítě, je k ní stále připojena jako k záložnímu zdroji. Pokud FVE zrovna nevyrábí (například v noci nebo při špatném počasí) a zároveň je baterie vybitá, dodávky elektřiny přebírá síť.
Omezení bezpřetokové FVE:
- Není možné prodávat elektřinu do sítě: Bezpřetoková elektrárna je záměrně nastavena tak, aby neposílala žádnou elektřinu do veřejné distribuční sítě. I kdyby v daný okamžik vyráběla více, než domácnost potřebuje, tento přebytek nelze prodat.
- Nelze využívat virtuální baterii: Virtuální baterie je služba některých dodavatelů, která umožňuje „ukládat“ přebytky elektřiny do sítě a později si je bezplatně (nebo s malým poplatkem) odebrat zpět.
- Není možné sdílení elektřiny: Sdílení vyrobené elektřiny mezi více odběrnými místy (například mezi domem a chalupou) je možné jen tehdy, pokud FVE vyrábí přetoky a posílá je do sítě. Bezpřetoková elektrárna ale vyrábí pouze tolik, kolik objekt právě spotřebuje nebo co zvládne uložit do fyzických akumulátorů.
Optimalizace bezpřetokové FVE:
V případě bezpřetokové elektrárny je proto extrémně důležité fotovoltaiku dobře nadimenzovat, aby k takovému omezování docházelo co možná nejméně. Nemá smysl stavět elektrárnu s vysokým výkonem, která by pak většinu času nemohla vyrábět, protože byste elektřinu nedokázali spotřebovat ani jinak zužitkovat. Správnou optimalizací elektrárny nicméně můžete docílit stavu, kdy i bez přetoku elektřiny do sítě můžete snížit účty za elektřinu o 70 %.
U bezpřetokové FVE se navíc může vyplatit nasměrovat panely do různých světových stran. Instalací na střechu orientovanou na jih si zajistíte největší výrobu, pokud ale můžete panely orientovat i na východ a na západ, vyplatí se to.
Proč je důležité plánování a konzultace s odborníky
Majitelé fotovoltaických elektráren si snížili náklady na energie a stali se do jisté míry nezávislými na dodávkách poskytnutých distribuční sítí. Fotovoltaika bez připojení do sítě nebo bez možnosti přetoků má své místo v současném energetickém mixu - zejména tam, kde nelze nebo není výhodné být součástí distribuční soustavy.
Doporučujeme, abyste se při plánování obraceli na odborníky a ověřovali si co nejvíce informací. Je důležité znát všechny souvislosti, pro i proti, abyste se s dodavatelem fotovoltaiky dohodli na optimálním řešení nikoliv pro dodavatele, ale pro vás.
Pečlivě zpracováváme veškeré podklady, požadavky i připomínky tak, aby výkon vaší FVE byl optimální a vy byli zcela spokojeni. Můžete se spolehnout, že do projektu bereme v potaz momentální spotřebu i možnou spotřebu do budoucna, režim vaší domácnosti, možnosti umístění komponentů, vhodné technologie, případné zastínění apod. Zanalyzujeme i jaký je osvit vaší nemovitosti během celého roku.
Upřednostňujeme osobní schůzku, na které s vámi vše probereme a zodpovíme veškeré vaše dotazy. Tuto schůzku s vámi samozřejmě bereme jako nezávaznou a je zcela zdarma, takže je zcela na vás, jak se nakonec rozhodnete. Důležité je, abyste věděli, na čem jste a nebyli pak třeba nepříjemně překvapeni.
tags: #solarni #panely #na #strechu #bez #pripojeni