Profistav

Fotovoltaika ve svém obchodním rozměru je novým oborem a to nejen v České republice. Jako takový je tento obor stále se vyvíjející a renomovaní výrobci panelů či měničů Vám dnes nejsou schopni s přesností odpovědět na všechny otázky. Nelze jim však tohle klást za vinu, je to jen důsledek obrovského světového růstu tohoto oboru v krátkém čase. V České republice jsou desítky, možná již stovky firem, které nabízejí dodávky či výstavbu na klíč. Ne všechny však přistupují k realizaci s vědomím a znalostmi s které uvádíme dále. Rádi bychom se tedy s Vámi podělili o některé naše zkušenosti a otázky, na které umíme odpovědět.

1 % ztráty výkonu FVE o instalovaném výkonu 1MW, po garantovanou dobu výkupních cen 20 let, způsobí celkovou finanční ztrátu v tržbě 3 mil Kč?

Hodnota ztráty vychází z výpočtu, který zohledňuje počáteční výkupní cenu stanovenou pro rok 2009, degradaci výkonu panelu počínaje šestým rokem provozu o 1% ročně, valorizaci výkupní ceny o 2% po celou dobu dvaceti let. Finanční ztráta je pak přímo úměrná a to ve stejném procentuálním poměru u instalací o jiném výkonu, tedy například u 100 KW je to 300 tis Kč.

Kdyby byla valorizace výkupní ceny hypoteticky místo minimálních 2% každý rok ve výši maximálně možných 4% a to po celou garantovanou dobu 20 let, budou Vaše tržby u FVE o instalovaném výkonu 1MW vyšší o 75 mil Kč ?

Hodnota vychází z předchozích parametrů FVE, valorizační nárůst ceny o 4% nastává druhý rok provozu. Tržba je pak přímo úměrná a to ve stejném procentuálním poměru u instalací o jiném výkonu, tedy u 50 KW je to 3,75 mil Kč.

A TEĎ, JAK VÁM PROCENTA MŮŽOU UTÉCT CHYBNOU INSTALACÍ….

Věděli jste, že

Není panel jako panel a různé panely se mohou lišit výkonem o víc jak 20 % ? A to vše za předpokladu, že panely jsou na stejném místě, mají stejnou orientaci a náklon, stejný měnič, stejný průřez kabelu.

Panel, se tak jako každá věc, liší svým zpracováním, druhem použitých materiálů,výrobními postupy a technologickou kázní při výrobě. Klíčový je článek, čistota použitého křemíku v něm, optimální řazení článků v panelu dle výkonu každého z článků, dále krycí sklo, které vyjma funkce chránící musí mít i optimální světelnou propustnost. Svůj význam mají i bypasové diody (viz níže) přemosťující podélné stíny a dále je to spousta detailů, od kontaktů pájení počínaje a rozvodnou krabičkou konče. Níže je uvedeno pár odkazů, které výkonnostní rozdíly potvrzují.

Zde jsou ke stažení testy, kde byly umístěny výrobky renomovaných výrobců. Vše ve stejných podmínkách a rozdíly jsou zřejmé. Test 1.pdf , Test 2.pdf, Test 3.pdf

Na tomto webu www.ipe.uni-stuttgart.de/ probíhá měření, jehož cílem bylo zjistit vliv slunečního svitu na výkon panelů. Měření probíhá se stejnými zařízeními na třech místech a to v německém Stuttgartu, africké Káhiře a kyperské Nikosii. Měření probíhá online a na hodnotách můžeme, mimo jiné vidět, teplotu vzduchu, teplotu panelů, aktuální intenzitu slunečního svitu. Nás samozřejmě zajímá pouze měření ve Stuttgartu. Panely jsou zapojeny na stejných měničích, jsou umístěny na stejném místě (střecha stuttgartské univerzity), všechny vyjma jednoho jsou na statických konstrukcích, všechny byly spuštěny ve stejném čas, tj. 1. 06.2006. Z výsledku je zřejmý výkonnostní rozdíl mezi nejhorším a nejlepším panelem téměř 20%.

Dalším doporučeným webem je server, kde je uvedeno celkem víc jak 5 tis, zejména střešních instalací slunečních elektráren. Je to opravdová studnice informací. Je možné zde filtrovat dle výrobců, dle země, dle instalovaného výkonu atd. Doporučujeme zaměřit se filtrem na Německo, které je ostatně na serveru dominantní, na systémy s automatickým přenosem dat a na přiměřenou odchylku od optimální orientace a náklonu. Výsledkem Vám budou na straně vítězů trvale se opakujících několik značek výrobců panelů. Web zde www.sonnenertrag.eu

Není panel jako panel nejen z hlediska výkonu a dílenského provedení, ale i z hlediska bezpečnosti.

Některé panely, zejména začínajících asijských výrobců, mohou být nebezpečné i pro své okolí. Při silných větrech se celá struktura panelu může vytrhnout z rámu a na zemní či střešní konstrukci zůstane pouze jeho hliníkový rám. Takové případy jsou v Něměcku zaznamenány a německý výrobce konstrukcí Schletter je při svých prezentacích používá, kdy zdůrazňuje zejména kvalitu svých úchytných systému, které zůstaly větrem nepoškozeny. Je nutno podotknout, že ty to panely byly plně certifikované. Anebo v jiném případě je špatně dílensky zpracovaná rozvodná krabice panelu a může při plném výkonu dojít k vzplanutí panelu, viz tento odkaz www.solarniliga.cz/sonnenfleck.html V tomto případě šlo o výrobce z první světové desítky, který měl opakovaně problém s touto částí svých panelů, kde docházelo i u jiných testů ke korozi nevhodně použitých materiálů. Štěstím v takovém neštěstí je pak skutečnost, že firma takovéto velikosti jako je BP, se k takové události jistě postavila čelem. Z hlediska pojištění sjednaného vlastníkem elektrárny, že požár byl způsoben technologickou chybou a nikoliv přírodními vlivy, určitě nelze očekávat plnění ze strany pojišťovny, ať už na panelech samotných nebo na škodách vlivem požáru způsobených. Nezbývá tedy než vsadit na kapitálovou sílu výrobce.

U instalací, kde je víc jak první řada panelů by měly být panely na konstrukcích pokládány na ležato a ne na výšku?

Při východním a západním slunci se nevyhnete stínům v řadách následujících za první řadou. Stíny jsou v různých výškách, v různých časech a různých ročních obdobích. Výšky stínů jsou přímo úměrné vzdálenosti jednotlivých řad. Standardní panel má výšku, která je rovna dvěma jeho šířkám. Dáme-li tedy dva panely v řadě nad sebe, je to z hlediska plochy totožné, dáme-li jeden panel na výšku. Standardní konstrukce k vidění mají dva panely na výšku, což tedy odpovídá čtyřem panelům na ležato.
Ve fotovoltaice platí, že dojde-li ke stínu na malou část plochy panelu, tak celý panel (vyjma podélných stínů u panelů uložených naležato s bypasovými diodami, viz popsáno níže) pracuje v režimu stín. Stačí tedy dát před panel Vaši ruku a ta způsobí okamžitý pokles výkonu celého panelu. Je-li tedy panel usazen na výšku a jeho spodní část je zastíněna předchozí řadou panelů Vaší elektrárny, tak celý panel pracuje v režimu stín, tedy zcela fatální pokles výkonu v desítkách procent. Je-li však v té samé situaci usazen panel, resp. panely naležato, dopadá stín pouze na spodní ze dvou řad panelů. Výsledkem je pak, že v režimu stín pracuje pouze spodní řada, druhá a vyšší řady pracují s plným slunečním svitem. Náš odhad ztráty výkonu, při standardní doporučované vzdálenosti konstrukcí, je u panelů položených na výšku oproti panelům usazeným na ležato, v jednotkách procent. Tato hodnota úměrně roste bližší vzdálenosti konstrukcí.
Na tomto místě určitě stojí za zmínku také skutečnost, je-li zastíněn panel, který je jako každý panel elektrárny součásti řetězce sériového zapojení několika panelů, které pak ústí v měniči. A tento zastíněný panel v řetězci způsobí, že i ostatní panely, které nejsou či nemusí být v té chvíli zastíněny, pracuji díky tomuto panelu v režimu stín. Je - li tedy propojena do řetězce spodní a horní řada panelů a jsou – li k tomu panely ve dvou řadách na výšku, tak ztráty systému opravdu nejsou zanedbatelné a jsou opět v jednotkách procent.
Bypasové diody najdeme u křemíkových panelů významných výrobců. Tyto bypasové diody působí na výkon obdobně tak, jako řady panelů uložených naležato. Každý panel se totiž skládá z řady článků, které jsou uloženy v sloupci pod sebou. Vidíme je při čelním pohledu na panel stojící na výšku, od horní části panelu ke spodní části panelu. Vedle sebe je takto obvykle pět až šest řad. Dojde-li k zastínění panelu, jenž je uložen na ležato, podélným stínem, dochází k zastínění pouze jedné či několika z pěti, případně šesti řad článků. Panel si však s touto situací poradí tak, že tyto zastíněné řady přemostí onou diodou a zbývající část panelu pracuje dál. Samozřejmě padne-li stín napříč všechny řady a to i o šířce plotové trubky, tak celý panel pracuje opět v režimu stín.
Panely usazené naležato a zároveň takové panely, které mají přemosťovací diody, jsou tedy správnou optimalizací výkonu Vašeho systému a investory tohle řešení přinese několik procent ročního výkonu navíc.
Vše výše uvedeném je určité logické a jasné, nicméně po rozhlédnutí se po českých instalacích už tomu tak není.

Viz foto – panel na výšku

a správně panel naležato

Jednotlivé řetězce sériově spojených panelů by měly mít obdobný výkon ?

Každá větev či jinými slovy řetězec či string, jak již bylo zmíněno, ústí do jednoho měniče. Každý měnič má svůj tzv. MPP tracker, který v každou chvíli hledá optimální bod výkonu pro přeměnu stejnosměrného proudu na střídavý. Tento tracker, vyjma speciálních měničů, je v měniči jen jeden. Ale větví je několik. Není tedy správně, sejde-li se v měniči několik větví z panelů, které jsou vlivem stínů o různých výkonech. Tato situace vede ke krácení výkonu.

Každý panel renomovaného výrobce má svoje výrobní nezaměnitelné číslo a ke každému panelu, resp. k jeho výrobnímu číslu, dostanete flash test, který pak použijete k optimálnímu zapojení Vaši elektrárny?

Každý panel renomovaného výrobce, když opouští výrobu, dostane své výrobní číslo. Ke každému panelu dostanete pak jeho skutečný výkon, na základě tzv. flash testu, který proběhne v komoře, kde dojde k osvícení panelu světlem o výkonu 1000 wattů, při teplotě 25 stupňů celsia. Výsledkem je pak přesný výkon každého z panelů. Vzhledem k tomu, že panely jsou řazeny sériově, tak celý řetězec je tak silný, jak je nejslabší jeden z jeho panelů. Proto by panely v jednom řetězci měly být seřazeny se stejným, resp. s podobným výkonem. Nejvýkonnější panely z jedné dodávky by měly jít do vyšších řad, kdy nám v nejvyšší, nezastíněné řadě poskytnou nejlepší službu. Panely mají od výrobců různé klasifikace flash testů. Může to být kupříkladu klasifikace - 3% až 0%, což znamená, že 230 W panel nemá výkon méně jak 230 W mínus 3% a taky ne však více jako 230 W. Někteří výrobci dávají tzv. pozitivní klasifikaci, tj. 0% či 0,1% plus, tzn., že vždy máte větší výkon panelů, než kupujete, zpravidla je to max. do 3% navíc než je nominální hodnota panelu.

Viz flash test Aleo solar Flash test.xls

Že kabelové ztráty zdaleka nejsou zanedbatelné? Kupříkladu při délce kabelu 50 m, 11 KW měniči a kabelu o průřezu 4 mm na straně stejnosměrné jsou ztráty 1,3 % či pří stejné délce, měniči, ale tloušťce kabelu 16 mm na straně střídavé už je to 2,24%. V součtu tedy víc jak 3,5%.

V prvním případě, při změně kabelu na průřez 10 mm jsou ztráty 0,53%, v druhém případě při průřezu kabelu 35 mm jsou ztráty 1,02%, celkem tedy ne víc jak 1,6%. Investice do kabelu je investice jako každá jiná, má-li svou návratnost, kupříkladu do 8 - 10 let, tak při garantovaném výkupu Vašeho systému po dobu 20 let, má svůj význam. S touto částí souvisí i umístění měničů, které by měly být umístěny vždy nejlépe ideálně uprostřed svých kabelových řetězců. Ono je to logické, ale v praxi tomu tak, jak u jiných věcí, vždy není.