S klesající intenzitou slunečního svitu a chladnými teplotami mohou být solární systémy výzvou. V tomto článku se zaměříme na strategie, které vám pomohou optimalizovat výrobu elektřiny během zimních měsíců. Jak můžeme dosáhnout maximální efektivity fotovoltaických panelů v nepříznivých světelných podmínkách? A co můžete udělat pro lepší využití vyrobené energie? Přečtěte si dále a objevte praktické tipy pro úspěšné využití solární energie i v chladnějších obdobích.

Výkon fotovoltaiky za nepříznivých světelných podmínek

V měsících od prosince do února je výroba elektřiny z FVE minimální. Dny jsou kratší, slunce svítí méně a často trávíme více času doma, což zvyšuje spotřebu elektřiny. V tomto období fotovoltaika pokryje pouze cca 20 % energetických potřeb domácnosti.

Fotovoltaika sice dokáže fungovat i při zatažené obloze a vyrábět elektřinu i z rozptýleného slunečního svitu (o tom podrobněji níže), ale není schopna provádět zázraky. Za zhoršených podmínek, jako je zimní období, klesá výkon fotovoltaických panelů přibližně desetkrát. V případě husté mlhy, deště nebo silného sněžení pak může být výroba elektřiny téměř zanedbatelná.

Jaký je výkon solárních panelů za zataženého nebe? Když je obloha zatažená, dopadá na panely světlo rozptýlené atmosférou. Jedná se o světlo, které se lomí nebo odráží na částicích ve vzduchu a nedopadá přímo od slunce na panely. Fotovoltaické panely jsou schopny efektivně vyrábět elektřinu i z tohoto difuzního světla, ačkoliv v menším množství. Výroba energie závisí na různých faktorech, včetně úhlu dopadajícího slunečního záření, tloušťky atmosféry a aktuálních povětrnostních podmínek. Je důležité si však uvědomit, že i v zimě mohou solární panely stále generovat elektřinu, i když ne v plném rozsahu. S optimálním sklonem a umístěním panelů, spolu s možností využití přebytků elektřiny z letních měsíců, může fotovoltaický systém nadále významně přispívat k pokrytí energetických potřeb domácnosti.

Má smysl ometat sníh z panelů? 

Ometat sníh ze solárních panelů může být důležité v závislosti na konkrétních podmínkách a potřebách. Solární panely hrají klíčovou roli při výrobě elektřiny, a jakmile jsou částečně zakryty sněhem, snižuje se jejich výkon. Je proto logické doporučit ometání panelů, pokud je to možné bez rizika poškození nebo zranění. Nicméně je důležité brát v úvahu místní podmínky, jako jsou množství sněhu, teploty a nadmořská výška. Plánování péče o solární systémy by mělo být přizpůsobeno běžným klimatickým podmínkám dané oblasti, a to s ohledem na zdravý rozum.

Některé informace zdůrazňují, že i samotný výběr odolných panelů je klíčovým faktorem pro ochranu solárních zařízení před sněhem a větrem. Kvalitnější fotovoltaické panely s větší nosností a schopností odolávat větší zátěži sněhu jsou preferovány pro náročnější podmínky. Přítomnost sněhových zábran na střeše navíc chrání nejen samotné panely, ale i celou konstrukci před poškozením způsobeným pádem sněhu.

Přestože sníh může zastínit i část fotovoltaických modulů, zda ometat panely, je otázka, na kterou není jednoznačná odpověď. Většina výrobců nepovažuje ometání za nutné, zejména kvůli krátkým výrobním úsekům v zimě a riziku spojenému s manuálním ometáním na domácích střechách. Prostor pro výjimky existuje, zejména pokud je solární systém jediným zdrojem elektřiny a čištění panelů je prakticky proveditelné.

Je tedy možné říci, že ometání sněhu ze solárních panelů může mít smysl v konkrétních situacích, jako je závislost na fotovoltaice nebo v případě výjimečně velkého množství sněhu. V opačném případě je důležité sledovat běžné klimatické podmínky, volit odolné panely a v případě potřeby mechanicky odstraňovat sníh, aby se zajistil optimální výkon solárního systému.

Výroba elektřiny panelů v zimě klesá na třetinu letního výkonu

Princip výroby elektřiny pomocí fotovoltaických panelů je relativně jednoduchý. Plocha panelů se skládá z fotovoltaických článků, které přeměňují světlo na elektřinu. Tato elektřina následně prochází měničem, který ji transformuje na střídavý proud vhodný pro domácnosti. Aby dosáhla fotovoltaika maximálního výkonu a zabezpečila dostatek elektřiny pro celou domácnost, je nezbytné, aby měla optimální podmínky.

Podle evropského informačního portálu PVGIS může modelová fotovoltaická elektrárna umístěná v ČR vyprodukovat přibližně 1097 kW elektřiny ročně. Pro výpočet byla zvažována elektrárna na střeše domu v Praze s orientací na jih pod úhlem 35° a výkonem 1 kWp.

Účinnost fotovoltaických panelů je nejvyšší v létě kolem poledne

V letních měsících dosahuje elektrárna nejvyššího výkonu, konkrétně v období od dubna do srpna, kdy je tato modelová elektrárna schopna vygenerovat mezi 123 až 132 kWh elektřiny za měsíc. I v zimních měsících výkon klesá, avšak i v nejchladnějších obdobích není nulový. Listopad, prosinec a leden jsou nejslabšími měsíci s výkonem mezi 37 až 42 kWh měsíčně.

Rovněž je důležitá venkovní teplota, která ovlivňuje výkon. S rostoucí teplotou klesá výkon, zatímco v zimě nízká teplota způsobuje vyšší výkon. Výkon fotovoltaických panelů výrazně závisí na mnoha faktorech, včetně lokality, orientace střechy, sklonu panelů, stínu okolních objektů, typu použitých panelů a jejich stáří.

Je třeba brát v úvahu také rozdíly v slunečním svitu v různých částech České republiky. Například v severních Čechách je průměrná doba osvitu méně než 1200 hodin ročně, zatímco v Aši nebo na jižní Moravě dosahuje přes 1800 hodin za rok. Celkový výkon fotovoltaiky nelze obecně určit, neboť závisí na konkrétní instalaci na konkrétním místě s řadou proměnných, jako jsou vlastnosti střechy apod.

Mapa slunečního svitu v ČR

Grafické zobrazení slunečního záření v České republice. Průměrné hodnoty během jednoho roku.

Optimální sklon panelů

Úhel naklonění solárních panelů významně ovlivňuje jejich účinnost, a to zejména s ohledem na proměnlivou polohu Země vůči Slunci během roku. Pro dosažení optimálního výkonu by měl být sklon panelů v zimním období nastaven pod větším úhlem, zatímco v letním období by bylo nejvýhodnější umístit je vodorovně. V souladu s těmito faktory se pro Českou republiku obvykle doporučuje optimální sklon panelů kolem 35°, což přináší maximální výkon během celého roku.

Využijte vyrobenou energii na maximum

Vyplatí se solární panely na střeše po celý rok? V zimním období není výkon solárních panelů dostatečný k tomu, abyste byli plně nezávislí na distribuční síti po celý rok. Nicméně, vygenerují dostatek energie k tomu, abyste ročně ušetřili až 80 % nákladů za elektřinu. Takže se jednoduše vyplatí.

Pokud vaše domácnost vyžaduje více energie, než co dokáže fotovoltaika produkovat, můžete prostě přejít na přívod ze sítě. Naopak, přebytky vyrobené během slunečných dnů lze skladovat v baterii a využít je v době nízké produkce (například večer). Investice do baterie je tedy rozhodně opodstatněná.

Hybridní fotovoltaický systém, který zahrnuje baterii a zároveň je připojen k síti, zajišťuje ochranu před výpadky elektřiny, které jsou v zimním období častější kvůli bouřkám a silnému větru. Fotovoltaika v zimě také poskytuje výhody v ohřevu vody a vytápění díky synergii s tepelným čerpadlem, přestože solární energie není dostatečná k úplnému pokrytí nákladů na vytápění.

Přebytky elektřiny z letního období, které nejsou spotřebovány ani skladovány v baterii pro FVE, lze výhodně prodávat zpět do sítě. Fotovoltaika v létě vyprodukuje až o 200 % elektřiny víc, než je schopna vaše domácnost využít. Celkově tedy fotovoltaika nejen šetří náklady, ale může i generovat příjmy, i při financování úvěrem. Roční výnosnost se pohybuje mezi 10 až 25 %.

Optimalizace výroby elektřiny je také klíčová a zahrnuje správnou orientaci panelů (zejména ne na sever), optimální sklon (ideálně 30–40°), umístění panelů tak, aby nebyly pravidelně zastíněny, a pravidelnou údržbu k udržení optimálního výkonu a zabránění silnému znečištění panelů.

Klíčové poznatky

• Omezená efektivita v zimě: Fotovoltaické panely pokrývají asi 20 % energetických potřeb domácnosti v prosinci až únoru kvůli kratším dnům. V zimě klesá výroba elektřiny na třetinu letního výkonu, a optimální sklon a orientace panelů jsou klíčové.
• Vliv nepříznivých podmínek: Za zhoršených podmínek, včetně sněžení, klesá výkon panelů až desetkrát, i když stále producují elektřinu.
• Ometání sněhu: Ometání může být důležité s odolnými panely a v konkrétních podmínkách.
• Využití vyrobené energie: Solární panely mohou produkovat elektřinu i v zimě, a přebytky lze využít v hybridním systému.
• Příjmy a úspory: Solární panely ušetří až 80 % nákladů za elektřinu ročně a přebytky lze prodávat, s roční výnosností 10–25 %.
• Optimalizace výroby: Správná orientace, sklon, minimalizace stínění a pravidelná údržba jsou klíčové pro efektivní výrobu elektřiny.
• Výhody hybridního systému: Hybridní fotovoltaický systém s baterií a připojením k síti poskytuje ochranu před výpadky elektřiny a efektivní využití přebytků.

Zdroje: www.ceskestavby.cz, re.jrc.ec.europa.eu, www.chmi.cz, www.cnet.com