Fotovoltaika

Doba čtení 4 minuty

Aktualizováno - Září 5, 2023

Právní stav k 1.1.2021

Nový zákon o obnovitelných zdrojích energie (EEG) vstoupil v platnost 1. ledna 2021, a to i pro fotovoltaické systémy.

To znamená, že vlastní spotřeba starých a nových fotovoltaických systémů do 30 kWp včetně je osvobozena od příplatku EEG. U vlastní spotřeby do 7 kWp není nutné instalovat inteligentní měřiče pro sběr dat.

Odměna za elektřinu dodanou do sítě

Výkupní cena se snižuje s rostoucím výkonem a datem prvního uvedení do provozu. To znamená, že čím více systém dodává a čím později je instalován, tím nižší je výkupní cena.

Systémy uvedené do provozu 1. září 2021 budou odměňovány částkou 0,0725 eura za výkon do 10 kWp. Při ceně 0,30 ... 0,35 eur za kWh vykupované elektřiny představuje odměna přibližně 20% z ceny, která má být za vykupovanou elektřinu zaplacena. Každý se může sám rozhodnout, zda se mu vyplatí dodávat elektřinu do sítě.

Možná by bylo rozumnější použít kompletní Vlastní spotřeba být.

Výběr fotovoltaických modulů

Zatímco dříve byly fotovoltaické moduly mnohonásobně dražší a mnohem méně účinné, dnes je k dispozici obrovská škála provedení, výkonů, účinností atd.

Najít zlatou střední cestu není snadné, ale lze ji realizovat.

Vyberte si renomovaného výrobce, jehož konstrukce vyžaduje málo modulů, nabízí nejvyšší možnou účinnost a co nejvíce se blíží požadovanému výkonu.

Konstrukce je obvykle obdélníková, ale liší se šířkou a délkou modulů. Při výběru velikosti modulu je proto limitujícím faktorem dostupná plocha. Pokud je postaveno několik řad, je třeba vzít v úvahu zastínění modulů za první řadou. Je třeba naplánovat odpovídající vzdálenost mezi řadami modulů, aby při nižším slunci nevrhaly stín na další řadu. Tím se minimalizuje užitná plocha.

Potřebné vzdálenosti lze určit pomocí softwaru nebo jednodušeji pomocí nákresu.

K tomu jsou zapotřebí tyto údaje:

• Geogr. délka / šířka místa instalace
• Azimut Slunce při zimním slunovratu 12:00 h
• Výška horního okraje modulu
• Výškový úhel (obvykle 30°)

Dobře to dokumentuje tato práce, jejímž autorem je Dr.-Ing. Volker Quaschning a Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Hanitsch. Jak už to tak bývá, optimální výsledek je vždy spojen s úsilím, byť jen ve smyslu seznámení se s teoretickými úvahami, které jsou jeho základem.

Po určení daných parametrů je dalším krokem nalezení správných modulů. Pro maximální výkon 7 kW je vhodných 20 modulů po 350 W, které lze zapojit do dvou řetězců po 10 modulech.
Řetězec odkazuje na sériové propojení modulů. Při příkladném napětí MPP (Maximum Power Point) modulu 35 V je vstupní napětí střídače 350 V DC.

Počet možných řetězců závisí na volbě měniče. Malé střídače mají pouze jeden MPP tracker, a proto umožňují připojení pouze jednoho řetězce.

Malý měnič 1×1

V zásadě existují tři typy střídačů, které jsou připojeny k síti, mimo síť nebo jsou kombinací obou provozních režimů.

Síťově řízené Střídače se synchronizují s frekvencí sítě 50 Hz. Pokud se to v případě výpadku napájení nepodaří, přestanou po dobu výpadku napájení pracovat.

Nezávislost na síti Střídače se používají v tzv. autonomních systémech, tj. nezávislých fotovoltaických systémech, které nejsou připojeny k veřejné síti.

Měniče, které kombinují oba provozní režimy, se označují jako Hybridní-Na jedné straně jsou připojeny k veřejné síti, ale také prostřednictvím takzvaných MPPT regulátorů k bateriím, které jsou nabíjeny fotovoltaickými moduly, které jsou rovněž připojeny, když svítí slunce. V případě výpadku sítě hybridní střídač jednoduše přepne na provoz z baterií, a tím udržuje dodávku energie v mezích zatížení. Jakmile je veřejná síť opět k dispozici, přepne se na nabíjení baterií.

Technické údaje o měniči

Jako měnič lze zvolit třífázové zařízení, např. Kostal Piko IQ 8.5 za necelých 2 000 eur. Jednofázové přístroje jsou k dispozici pouze do 5 kW, např. střídač Kostal Piko MP plus 5.0-2 za přibližně 1 200 eur.

Obě zařízení mají po dvou sledovačích MPP (spojení dvou řetězců).

Jaké údaje jsou důležité při výběru měniče?

Vstupní fáze

Menší střídače do cca 5 kW nabízejí zpravidla jednu fázi, větší tři fáze. Pro jednofázové připojení je třeba třížilový kabel na straně sítě a pro třífázové připojení pětižilový kabel.

Jmenovitý výkon AC

Jmenovitý výkon střídavého proudu je maximální výkon střídače, a tedy i nejvyšší výkon fotovoltaiky, který lze instalovat. To znamená, že ke střídači nesmí být připojeno více fotovoltaických modulů, než je jeho jmenovitý výkon AC.

Počet sledovačů MPP

Počet sledovačů MPP, které má střídač k dispozici, určuje počet řetězců, které lze připojit. Menší střídače mají obvykle pouze jeden sledovač MPP, větší mají dva nebo více. Čím více MPP trackerů je instalováno, tím jsou střídače dražší.

Rozsah MPP

Zde uvedený rozsah stejnosměrného napětí definuje maximální možné stejnosměrné vstupní napětí na sledovači MPP. Součet stejnosměrných napětí všech modulů spojených do série v řetězci nesmí překročit horní hranici. Pokud je rozsah zadán jako 360 ... 600 V, je napětí MPP fotovoltaického modulu popsáno jako 35 V, z čehož vyplývá 600 / 35 = 17,14, tj. maximálně 17 modulů je možné zapojit do série jako jeden string.

Vstupní proud

Vstupní proud udává součet proudů všech řetězců, který vznikne součtem proudů MPP modulu každého řetězce. Pokud má fotovoltaický modul proud MPP 9,92 A a jsou instalovány dva stringy, 9,92 + 9,92 dává vstupní proud 19,84 A.
Za předpokladu, že střídač zvládne maximálně 16 A, je třeba do druhého řetězce instalovat moduly s maximálním proudem MPP 16 - 9,92 = 6,08 A.

Napětí naprázdno

Napětí naprázdno fotovoltaických modulů je vždy vyšší než napětí MPP. Je vyšší při nízkých venkovních teplotách a nižší při vysokých teplotách. Pokud střídač udává maximální napětí naprázdno např. 750 V, nesmí napětí naprázdno modulů překročit 750 / 17 = 44 V při 17 instalovaných modulech.

Efektivita

Účinnost popisuje účinnost, s jakou měnič převádí vstupní stejnosměrné napětí na výstupní střídavé napětí. Protože se však účinnost mění také s kolísající intenzitou slunečního záření, je znalost závislosti na napětí důležitá pro správný návrh. Nižší napětí je zpravidla spojeno s vyšší účinností.
V této souvislosti je proto využití horní hranice napětí v rozsahu MPP méně efektivní. Je proto lepší použít konfiguraci s více řetězci, i když to znamená vyšší finanční náklady při nákupu střídače.