Výklad pojmů

 
Volný výklad základních pojmů používaných v souvislosti s FVE :

 

 

FVE - fotovoltaická elektrárna je systém vyrábějící elektrickou energii přímo ze slunečního záření

 

fotovoltaický jev - fyzikální proces při němž se působením sluneční energie uvolňují z polovodiče elektrony

 

fotovoltaický článek - prvek využívající fotovoltaický jev na jehož výstupu je stejnosměrné napětí

 

fotovoltaický panel - sestava seriovo-paralelně propojených fotovoltaických článků, čímž je dosaženo požadovaného stejnosměrného výstupního proudu a napětí

 

DC ochrana - elektroinstalační jistící a ochranné prvky bránící přechodu poruchových proudů a napětí do střídače

 

střídač - nazývaný také měnič nebo invertor je elektronické zařízení převádějící stejnosměrnou energii na střídavou

 

AC ochrana - brání průniku poruchových střídavých proudů a napětí do rozvaděče nebo distribuční sítě

 

elektroměr jedno nebo třífázový - zapojený za střídačem měří množství elektrické energie vyrobené FVE

 

    elektroměr čtyřkvadrantní - nahrazuje elektroměr v hlavním rozvaděči a měří elektrickou energii příchozí i odchozí

 

rozvaděč - nebo rozvodná skříň obsahuje jistící, ovládací a měřící prvky elektroinstalace

 

 

Wp - watt peak je jednotka špičkového elektrického výkonu, který zařízení dosahuje za ideálních podmínek tzn. při intenzitě záření 1000W/m2, teplotě 25° a šířce spektra 1,5

Slunce - zdroj energie

Slunce je nejbližší hvězda Zemi a je zatím jediná, jejíž povrch můžeme detailněji sledovat (povrchem máme na mysli nejspodnější vrstvu, kterou jsme schopni vidět). Jsme na jeho povrchu schopni pozorovat útvary o velikosti desítek a stovek kilometrů. Avšak nitro Slunce můžeme popisovat pouze modely, jež se shodují s pozorováním vnějších projevů Slunce.

Slunce je centrální těleso naší sluneční soustavy. Obsahuje 99 % hmotnosti celé soustavy. Je mohutným zdrojem energie, kterou vyzařuje ve všech oblastech elektromagnetického záření, čímž ovlivňuje všechna tělesa sluneční soustavy. Slunce je koule žhavého plazmatu, neustále produkuje ohromné množství energie. Jeho výkon je zhruba 4×1026 W, z čehož na Zemi dopadá asi 45 miliardtin. Tok energie ze Slunce na Zemi činí asi 1,4 kW m-2.

Sluneční svit v ČR

Česká republika má poměrně dobré podmínky pro využití energie slunečního záření, přestože množství sluneční energie v průběhu roku kolísá. Ročně dopadá kolmo na 1 m2 plochy 800 - 1250 kWh solární energie - od dubna do října 75 % energie a 25 % energie v období od října do dubna.

Z mapy je patrné, že nejvíce sluneční energie dopadá na oblast Jižní Moravy. Pro Brno se udává zhruba 1100 kWh ročně a například Karlovy Vary mají 1000 kWh sluneční energie ročně.

Vliv orientace a sklonu

 Optimální orientace panelů fotovoltaických elektráren v podmínkách České republiky je odchylka 0 až 10° na západ od jihu. Sklon od vodorovné roviny je od 30° do 40°.

Obrázek vysvětluje nepřímou úměru odchylky od jihu a velikosti sklonu plochy. Čím větší je odchylka od ideální jižní strany, tím menší musí být sklon panelů, aby nedocházelo k extrémním ztrátám dopadající sluneční energie na systém FVE. 

Doba svitu

    Intenzita slunečního svitu se během roku nemění. Na množství energie dopadající v průběhu roku na planetu Zemi nemá ani podstatný vliv roční období. Vliv ročního období je však obrovský pro jednotlivé části Země.

    Je to ovlivněno rozdílným úhlem dopadu slunečních paprsků na vodorovnou plochu a rovněž rozdílným množstvím slunečných (bezmračných) dní v jednotlivých měsících.

 

Z grafu pro Střední Evropu je zřejmý řádově vyšší podíl slunečního záření v letních měsících oproti zimním. Uvedené hodnoty jsou průměrem jednotlivých měření získaných v letech 2006 - 2009.

Na výkon fotovoltaické elektrárny má vliv i teplota článků. Nejvyššího výkonu je dosaženo při teplotě 25°C, při které se také panely testují a tato hodnota ve Wp je udávána v technické specifikaci panelů. Odchylky teplot od 25°C nahoru i dolů způsobují snížení účinnosti až o jednotky procent špičkového výkonu.