Co je to fotovoltaika a k čemu se používá? Fotovoltaika je proces, při kterém získáváme, zjednodušeně řečeno, elektřinu ze slunce. Nejzákladnější formou energie, kterou lze získat, je sluneční energie. Její využití umožňují různé technologie, především fotovoltaika.

Zjednodušeně řečeno, fotovoltaika slouží k výrobě energie. Jedná se o nejjednodušší formu výroby elektřiny zahrnující jev přeměny slunečního záření na elektrický (stejnosměrný) proud pomocí fotovoltaických panelů. Vyrobená elektřina pak putuje do střídače (invertoru), kde se přemění na střídavý proud, který může napájet například celý dům. Přebytek vyrobené energie je dodáván do sítě a může být později využita uživatelem.

Tento druh energie má oproti energii získané z jiných alternativních zdrojů – větru, přílivu nebo biomasy – své výhody. Je možné jej využívat téměř všude a množství získané energie závisí na intenzitě slunečního záření dopadajícího na zemský povrch, které se mění v závislosti na denní době, ročním období, stavu atmosféry (množství prachu) a na zeměpisné šířce.

Výkon fotovoltaické instalace závisí na několika faktorech: velikosti střechy nebo velikosti volné plochy, expozici střešní plochy vůči slunci, úhlu střechy, zastínění. Pokud jsou podmínky méně příznivé, např. je zde stín nebo je střecha orientována na východ a západ, je třeba zvolit větší výkon instalace, aby pokryla stanovenou potřebu elektřiny.

Investice do fotovoltaických panelů je výhodná. Umožňuje velké úspory účtů za elektřinu a při správné volbě kapacity instalace může umožnit zcela upustit od využívání elektřiny z konvenčních zdrojů. Při takových úsporách se navíc investice může vrátit během 7-10 let.

Trh se solární energií je součástí trhu s obnovitelnými zdroji energie (OZE). Rozvíjí se poměrně dynamicky a množství instalovaného výkonu fotovoltaických systémů v Polsku, na Slovensku i ve světě má rostoucí tendenci. Vliv na to má především Evropská unie a její požadavky vůči Polsku a Slovensku.

Výroba energie z obnovitelných zdrojů šetří peníze. Její přebytek, který se nespotřebuje, navíc umožňuje její prodej a vydělávání peněz.

Instalace fotovoltaických panelů umožňuje především snížit výdaje za elektřinu, a pokud je instalován dostatečný počet panelů, nabízí dokonce možnost získat elektřinu zdarma. Díky takto vytvořeným úsporám se samotná investice může vrátit během 9-10 let, přičemž účinnost panelů se odhaduje na 35 let. V Polsku se zemědělské podniky stále častěji obracejí k fotovoltaice, aby snížily své náklady na elektřinu. Panely lze montovat na zemědělské budovy i na neobdělávanou půdu (na pole). Lze je také instalovat na střechy budov pro chov hospodářských zvířat (stodoly, chlévy, drůbežárny) a vyrobenou elektřinu využívat k jejich vnějšímu i vnitřnímu osvětlení a k napájení strojů a robotů pracujících v budově. Pokud se vyrobí přebytek energie, může ji zemědělec prodat a dosáhnout zisku. Jedná se také o dodatečná ochrana pro případ ztrát na úrodě nebo zvířatech, ale může to být i alternativa k chovu hospodářských zvířat nebo obdělávání půdy. Ve světě existují solární farmy, které jsou významným zdrojem příjmů pro investory, kteří je instalují. Díky těmto možnostem roste počet lidí investujících do OZE instalací, včetně fotovoltaických systémů, a státní podpory nebo daňových úlev zvyšuje investiční možnosti.

Provoz fotovoltaických elektráren je závislý na meteorologických podmínkách (oslunění) konkrétní oblasti, ve které jsou postaveny.

Intenzita sluneční energie v Polsku i na Slovensku se pohybuje v rozmezí 900-1200 kWh/m2 za rok, což je příznivé pro rozvoj solární energie. Polsko a Slovensko mají výhodnou geografickou polohu, takže jsou vhodným místem pro investice do fotovoltaiky. Nejvyšší hodnoty slunečního záření lze pozorovat ve středním Polsku (Varšava, Lublin, oblast Poznaně) a na jihu (např. Krakov, Rzeszow). Na Slovensku jsou nejvyšší hodnoty slunečního záření v Bratislavském a Žilinském kraji.

Rozlišujeme tři generace fotovoltaických článků:

I. generace – monokrystalické články (sc-Si), polykrystalické články (mc-Si), multijunkční články (mj-cells), které se používají v kosmické technice;

II. generace – tenkovrstvé články z teluridu kadmia (Cd-Te), tenkovrstvé články ze směsi polovodičů (měď, indium, galium, selen – CIGS), tenkovrstvé články z amorfního křemíku (a-Si);

III. generace – solární články citlivé na barvivo (Dye Sensitized Solar Cells – DSSC).

Vaším úkolem bude shromáždit informace o fotovoltaických zařízeních používaných v rodinných domech. Nezapomeňte předložit statistické údaje o využívání této technologie, ale také popsat technologii samotnou.

Zahrajte si na odborníka, vaše prezentace musí odpovědět na otázku, kdy se vyplatí zajímat se o tuto technologii. Představte náklady na investice a servis. Uveďte příklady očekávané návratnosti investice.

Budete pracovat ve skupinách. Každá z nich si připraví prezentaci na stejné téma. Hodnocena bude vizuální i obsahová stránka prezentace. Po zhodnocení práce celé třídy proběhne diskuse na téma Fotovoltaika – polská a slovenská specializace.

Při přípravě materiálů nezapomeňte, že musíte pracovat společně jako skupina. Někteří z vás se budou věnovat shromažďování informací a někteří prezentaci. Musíte spolupracovat, jinak nebudete schopni akci připravit a závěrečná prezentace nebude pro vás a vaše kolegy užitečná.