Jak z fotovoltaické elektrárny vzniká elektřina

V polovodičové struktuře článku dopadající foton uvolní elektron a mezi vrstvami vznikne napětí. Jeden článek dává jen kolem 0,5 V, proto se články sériově spojují do panelu a panely do stringů — teprve tím vznikne napětí, se kterým umí střídač pracovat.

Monokrystalické panely jsou dnes standard: mají vyšší účinnost a lepší chování při rozptýleném světle než starší polykrystalické. Účinnost běžného panelu se pohybuje kolem 20–23 %, což znamená, že z metru čtverečního dostanete zhruba 200–230 W při plném osvitu.

Teplota výkon snižuje. Panel se v létě ohřeje výrazně nad teplotu vzduchu a s každým stupněm nad 25 °C ztrácí zhruba 0,3–0,4 % výkonu. Nejvyšší okamžitý výkon proto uvidíte za slunečného chladného dne na jaře, ne v parném srpnovém poledni.

Panely stárnou pomalu, ale měřitelně. Výrobci garantují obvykle 80–87 % původního výkonu po 25 až 30 letech, s prvním rychlejším poklesem v prvním roce provozu. S touto degradací se počítá i v ekonomice.

MPPT. Střídač neustále hledá pracovní bod, ve kterém panely dávají nejvyšší výkon — mění se s osvitem i teplotou během celého dne. Více nezávislých MPPT vstupů znamená, že pole rozdělené na východ a západ nebo částečně zastíněné nesráží výkon celé elektrárny.

Poměr DC/AC. Střídač se běžně navrhuje s menším výkonem, než je součet panelů (typicky 1,1 až 1,3násobek). Špičkových hodnot elektrárna dosáhne jen pár desítek hodin v roce, takže ořez špičky vyjde levněji než střídač dimenzovaný na maximum.

Stringový střídač, optimizéry, nebo mikroinvertory? Stringový střídač je nejlevnější a u nezastíněné jednolité střechy plně dostačuje. Optimizéry nebo mikroinvertory dávají smysl tam, kde je pole členité či částečně zastíněné, nebo když chcete sledovat výrobu po jednotlivých panelech — za cenu vyšší investice a více prvků, které mohou selhat.

Životnost. Střídač je nejkratší článek celé sestavy: počítejte s 10 až 15 lety a s tím, že jeho výměna patří do ekonomiky projektu, ne mezi nepříjemná překvapení.