Rok 2023 byl již považován za rekordní rok pro rozšíření fotovoltaiky. Podle německé asociace solárního průmyslu bylo instalováno přes milion fotovoltaických systémů a více než 500 000 akumulačních systémů. Jedná se o důležité kroky z hlediska cíle energetické transformace. Vždyť do roku 2030 má být čtvrtina německé potřeby elektřiny pokryta fotovoltaickou energií.

Aby se to podařilo, je třeba sladit rostoucí povědomí o životním prostředí, vládní směrnice a technologický pokrok. V Německu bylo instalováno celkem 81,4 GW fotovoltaické kapacity. Pro dosažení cíle je nutné rozšíření na 215 GW. Vysoký cíl, který vyžaduje půdu, investice a lidi. Podle BMWK pracovalo v roce 2022 v solárním průmyslu v Německu 84 100 lidí. V roce 2011 jich bylo téměř dvakrát tolik. Po prudkém propadu trhu v roce 2010 se odvětví pomalu zotavuje.

Mezinárodní scéna se však v posledních letech nezastavila. V letech 2020 až 2023 rostla nová instalovaná fotovoltaická kapacita po celém světě v průměru o 40 % ročně. Podle agentury Bloomberg NEF 2023 činil jen tento počet přibližně 400 gigawattů, přičemž jedním z faktorů byl pokles cen modulů. V mnoha zemích je fotovoltaická energie zdaleka jednou z nejlevnějších forem dodávek elektřiny. Německo již dávno přenechalo svou průkopnickou roli Číně. S 250 GW nově instalovaného výkonu je tato země nyní zodpovědná za 60 % celosvětového růstu fotovoltaiky. S celkovým výkonem přes 660 GW nechala Čína daleko za sebou dvojku v tabulce, USA se 169 GW. Německo se propadlo na 5. místo.

Rostoucí poptávka po fotovoltaických systémech

Důležitější než žebříčky a srovnání je však potenciál, který naše země nabízí. Aniž by se Německo muselo dostat do konfliktu se zemědělstvím nebo ochranou přírody, jak často hlásají kritici, mohlo by snadno dosáhnout cíle rozšíření, zdůrazňuje zpráva Fraunhoferova institutu "Aktuální fakta o fotovoltaice". Jen v oblasti stavebnictví existuje technický potenciál pro 1000 GW. V současné době se využívá pouze deset procent potenciálu střech. Inovace stále více umožňují bezpečně a udržitelně přestavět stávající i náročné budovy na obnovitelné zdroje energie. V této oblasti tedy existuje potenciál hospodářského rozvoje, z něhož bude těžit ekonomika, trh práce a v konečném důsledku i lidé.

Rozhodující role vysoce kvalitních montážních systémů

Fotovoltaické systémy jsou dlouhodobou investicí. Na střeše nebo jako pozemní systém vystavený větru a povětrnostním vlivům by měly fungovat co nejplynuleji po dobu nejméně 20 let. Zároveň se od nich očekává, že budou vyrábět energii s maximálním výkonem. Jako uživatelé se na to chceme spolehnout. Nejen proto se řešení modulů a úložišť neustále vyvíjejí, stávají se účinnějšími a bezpečnějšími. Na fotovoltaickém trhu se toho hodně děje také v oblasti dílčích konstrukcí.

To je také nezbytné. S další expanzí v Německu a dalších zemích se pozornost přesouvá také na povrchy a střechy, které představují zvláštní výzvu. Podkonstrukce musí chránit povrch a střechu a zároveň pomáhat zajistit bezpečnost montážních týmů. Současně nesmí být hlavní úkoly odsunuty na druhou kolej:

• Konstrukční celistvost: Stabilní a odolný montážní systém má zásadní význam pro odolnost vůči silám větru, sněhu a dalším vlivům prostředí.
• Zvýšený energetický výnos: Správně nainstalovaný montážní systém může optimalizovat energetický výkon fotovoltaického systému tím, že zajistí optimální nastavení a sklon fotovoltaických modulů. To může vést ke zvýšení výroby energie a lepší návratnosti investic.
• Zvýšená bezpečnost: Dobře navržený instalační systém má zásadní význam pro bezpečnost montérů i uživatelů budov.

Naše týmy každý den testují naše řešení a vylepšují je na základě zpětné vazby od zákazníků a našich zkušeností. PMT EVO 2.1 Není náhodou, že naše řešení PMT EVO 2.0 a PMT X118 získala všeobecné technické schválení. Tímto způsobem pomáháme zajistit, aby se toto odvětví mohlo i nadále rozvíjet udržitelným směrem.

Střechy a stěny domů, otevřené prostory a plochy s dvojím využitím - fotovoltaické systémy jsou jedním z klíčových řešení při přechodu na novou energii. Nové budovy bez fotovoltaiky již nejsou myslitelné. Při přípravě renovace se také prověřuje, zda nepřichází v úvahu využití solárního systému. Co když ale střecha není dokonale zarovnaná, aby zaručovala plný solární výnos? Poradíme vám, jak spolu souvisí vyrovnání a úhel sklonu fotovoltaického systému.

Optimální nastavení a sklon solárního zařízení

Aby mohl fotovoltaický systém přeměňovat sluneční světlo na elektřinu, musí na něj dopadat co nejvíce slunečního světla po co nejdelší dobu. To znamená, že solární moduly by měly být orientovány ke slunci tak, aby mohly shromažďovat co nejvíce energie.

Ale to není tak snadné. Země nestojí na místě. V průběhu dne a roku mění svou polohu vůči Slunci:

• Slunce je v poledne nejvýš.
• Pokud se Slunce nachází na své dráze mezi rovníkem a obratníkem Raka (21. března až 23. září), je výše nad námi. Pokud se naopak nachází na své dráze ve směru obratníku Raka (23. 9. až 21. 3.), vystupuje jen velmi mírně nad obzor.
  
  

Úhel, pod kterým sluneční paprsky dopadají na zem, střechu domu nebo zeď, se proto mění v závislosti na denní době a ročním období. K tomu se přidává individuální topografie okolí, která ovlivňuje výnosy slunečního záření.

Pokud má solární systém fungovat efektivně, je třeba tyto faktory zohlednit. Při návrhu systému je důležité najít nejlepší kompromis mezi všemi ovlivňujícími faktory na základě cílů provozovatele.

Jaké možnosti zarovnání jsou k dispozici?

Solární moduly lze v zásadě orientovat všemi směry. Nejběžnější orientace jsou jih a východ-západ.

Vzhledem k tomu, že slunce je nejvýše na jihu, je rozumné umístit moduly tímto směrem. Fotovoltaické moduly orientované na jih dosahují svých nejvyšších hodnot v poledním slunci. Pokud nelze vyrobenou elektřinu skladovat, má smysl dodávat přebytečnou elektřinu do sítě.

Díky výšce ve směru východ-západ je konstantní výnos v průběhu dne maximální. Z tohoto důvodu je doporučována východo-západní orientace, pokud má být elektřina vyráběna pro vlastní spotřebu. U plochých střech může být orientace východ-západ dokonce efektivnějším řešením.

Vyrovnání a úhel sklonu

Fotovoltaické systémy dosahují nejvyššího solárního zisku, když sluneční paprsky dopadají na solární moduly pod úhlem 90°. V Evropě, a tedy severně od obratníku Raka, však sluneční paprsky nikdy nedopadají na zem pod úhlem 90°. Solární moduly se proto musí nastavit pod úhlem, který závisí na podmínkách na zemi nebo na střeše.

Při plánování solárního systému se proto počítá s úhlem sklonu, pod kterým mohou moduly během roku získat nejvíce slunečního záření. V této poloze lze dosáhnout maximálního ročního výnosu systému specifického pro dané místo.

Dobré vědět:

Pravidlo orientace: Čím více se orientace odchyluje od jihu, tím více se snižuje výnos. Při odchylce 45° na východ nebo západ se předpokládá snížení výnosu o 5 až 10 %.

Pravidlo pro úhel náklonu: čím více se orientace systému odchyluje od jihu, tím méně by měly být moduly nakloněny.

I zde vám naši odborníci rádi vypočítají nejlepší řešení pro váš projekt.

Neoptimální nastavení a sklon solárního zařízení

Čím více se orientace a sklon odchylují od optima, tím nižší je solární zisk, se kterým může fotovoltaický systém pracovat.

Smysl však mohou mít i polohy, které se od těchto ideálních orientací odchylují, pokud vyhovují cílům provozovatelů systému. Vhodné jsou proto téměř všechny orientace od jihovýchodu po jihozápad. 

Pokud jde o nastavení, snažíme se o co nejlepší orientaci na základě vašich cílů a vypočítáme, jaký solární výnos můžete očekávat.

Fotovoltaické sledovací systémy

Pokud se poloha Slunce v průběhu dne a roku mění, proč s ním nepohybujeme i solárními moduly? Přesně to dělají fotovoltaické sledovací systémy. Rozlišují se jednoosé a dvouosé sledovací systémy.

Protože jsou však sledovací systémy v porovnání s výnosy ze slunečního záření náročné na prostor a drahé, používají se dosud jen zřídka.

Výpočet sklonu slunečních soustav

Nástroje, jako je Globální solární atlas nebo Evropský fotovoltaický geografický informační systém, poskytují dobrý přehled o tom, kde na světě můžete očekávat sluneční záření.

To, jak by měla být vaše solární instalace nastavena a nakloněna, závisí na všech výše uvedených faktorech. Hrubý odhad vám mohou poskytnout online kalkulačky. Jejich nedostatkem však je, že nemají k dispozici podstatné informace, které znáte pouze vy jako majitel střechy nebo pozemku nebo které lze získat pouze na místě.

Vrhá na systém stín nedaleká hora? A co komíny, satelitní antény a další střešní konstrukce? Jsou v sousedství stromy, které přesahují nad střechu? Naše týmy odborníků vám vypočítají dokonalé vyrovnání a optimální úhel sklonu pro váš projekt a ukáží vám vaše možnosti.

Máte konkrétní projekt? Obraťte se na nás.

ČASTO KLADENÉ OTÁZKY:

• Jaká orientace je pro instalaci solárního systému nejvhodnější?
  Ideální pro instalaci solárního systému je orientace na jih s úhlem sklonu, který maximalizuje dobu, kdy sluneční paprsky dopadají na solární moduly pod úhlem 90°. Nelze však obecně říci, která orientace je pro váš projekt nejvhodnější. Poloha, topografie a další faktory ovlivňují, jak dobře může fotovoltaický systém fungovat.
• Jak ovlivňuje orientace solárního zařízení výrobu energie?
  Obecně platí, že čím více se orientace odchyluje od jihu, tím nižší je energetický výnos. Předpokládá se, že při odchylce 45° dochází ke ztrátě energie o 5-10 %.
• Která orientace zvyšuje výkon solárního systému?
  Orientace na jih zajišťuje, že v poledne lze vyrobit maximální množství energie při maximálním množství slunečního záření. V průběhu dne však může být lepším řešením orientace na východ/západ. Maximální výkon pro váš projekt vám rádi vypočítáme na základě vašich individuálních podmínek.