Jak funguje fotovoltaika v zimě nebo v šeru

K čemu domácí elektrárna, když v zimě nic nevyrobí? To je velmi rozšířený mýtus. Je pravda, že v zimních měsících je méně slunečního svitu. Věděli jste ale, že chlad jako takový fotovoltaice naopak svědčí, a proto je díky němu účinnost fotovoltaických panelů v zimě až o 20 % vyšší než v horku?

• Nižší sluneční aktivitu kompenzuje vedle chladu také sníh, který pomáhá s druhotným odrazem světla na panely.
• Solární panely dokážou vyrábět elektřinu i z rozptýleného světla, když je zataženo.
• I v Česku máme dostatek slunečního svitu, abyste v součtu za rok ušetřili s fotovoltaikou až 80 % výdajů za elektřinu.

Jak funguje fotovoltaika za zhoršených světelných podmínek 

Nejméně elektřiny vyrobí fotovoltaika v měsících prosinec až únor. Dny jsou kratší, slunečního svitu je méně a oproti létu obvykle trávíme více času doma a máme vyšší spotřebu elektřiny… Sečteno a podtrženo, fotovoltaika v tomto období pokryje přibližně 20 % energetické potřeby domácnosti. 

Fotovoltaika dokáže pracovat i při zatažené obloze a vyrábět elektřinu i z rozptýleného slunečního svitu (o tom podrobněji níže). Ale úplné zázraky samozřejmě neumí. Za zhoršených podmínek klesá výkon fotovoltaických panelů v zimě zhruba 10×. Při skutečně husté mlze, dešti nebo silném sněžení pak nevyrobí téměř nic. K poklesu výkonu dochází také při zastínění fotovoltaických panelů.

Jaký je výkon solárních panelů pod mrakem?

Když je zataženo, dopadá na panely rozptýlené světlo. To je světlo, které se odráží nebo lomí na částicích v atmosféře a nesvítí přímo od slunce k panelům. Fotovoltaické panely dokáží velmi efektivně vyrábět elektřinu i z tohoto nepřímého světla, byť ji nevyrobí tolik. Produkce energie v tomto případě závisí na mnoha faktorech, včetně úhlu dopadajícího slunečního záření, tloušťky atmosféry a povětrnostních podmínkách. 

Celkově je ale důležité si uvědomit, že i v zimě mohou solární panely stále vyrábět elektřinu, ačkoli ne v plném výkonu. S vhodným sklonem a umístěním panelů, a s možností využití přebytků elektřiny z letního období, může fotovoltaický systém stále významně přispět k pokrytí energetických potřeb domácnosti.

Česko není Florida, ale…

Je pravda, že v České republice nemáme tolik slunečních dnů jako třeba u států blíže k rovníku. I tak jsme na tom ale stále dobře. 

• V našich zeměpisných podmínkách nás čeká v průměru 1330–1800 slunečních hodin ročně. 
• Každý instalovaný 1 kWp vyrobí ročně kolem 800–1100 kWh elektrické energie. 

Sluneční (solární) energie v ČR je tedy dost na to, aby se vám fotovoltaika vyplatila. Chcete vědět víc? Přečtete si, jak funguje fotovoltaika v České republice.

Mapa slunečního svitu v ČR. Průměrné hodnoty za rok. Zdroj: Český hydrometeorologický ústav

Solární panely a sníh

Sníh a námraza na solárních panelech mohou dočasně ovlivnit jejich účinnost, ale obvykle neznamenají vážný problém. Kvalitní panely jsou konstruované i pro extrémní povětrnostní podmínky. Zvládnou i zátěž 5 400 Pa, což pro představu odpovídá 4 metry silné vrstvě mokrého sněhu. 

Panely se ve většině případů instalují ve sklonu 15–50° a ten v kombinaci s jejich hladkým povrchem zajišťuje, že z nich sníh, listí a další ulpělý materiál sám sklouzne. Navíc, i když jsou panely dočasně pokryty sněhem, stále mohou produkovat elektřinu ze slunečního záření, které proniká skrze sněhovou pokrývku. Panely se při tom zahřívají, což podporuje odtávání sněhu a námrazy. 

Věděli jste že…? V některých případech může sníh dokonce zvýšit výkon panelů tím, že odrazí sluneční svit na povrch panelů, což je známé jako „albedo efekt“.

Optimální sklon panelů v zimě

Sklon solárních panelů má významný vliv na jejich účinnost, přičemž velkou roli zde hraje poloha Země vůči Slunci, která se v průběhu roku liší. V zimním období by proto byl nejefektivnější sklon panelů pod větším úhlem, zatímco v letním období byste nejvíce elektřiny vyrobili s panely umístěnými vodorovně. S ohledem na tyto skutečnosti se jako optimální sklon panelů pro Českou republiku obvykle doporučuje 35°, což je úhel náklonu, který přináší maximální výkon v součtu za celý rok.

Má smysl čistit solární panely? Jak to ovlivní jejich výkon?

Na panelech se časem může vytvořit film z nečistot, jako je například prach, pyl nebo ptačí trus (ptáci totiž rádi hnízdí pod panely, protože je tam příjemně teplo). To může postupně snížit účinnost solárních panelů o 10–20 %. Přesto mnoho lidí v českých podmínkách pravidelné čištění solárních panelů neřeší. Nechtějí na údržbu vynakládat prostředky navíc. Fotovoltaika jim i tak poskytuje dostatečné množství elektřiny na provoz jejich domácnosti.

Pozor: při sklonu menším než 15° budou panely vyžadovat pravidelnou údržbu. Pokud nemají dostatečný náklon, nesklouzávají z nich ani větší nečistoty samovolně.

Pokud se rozhodnete pro čištění panelů, určitě vám doporučujeme přenechat to odborníkům a raději si připlatit, než se snažit o údržbu svépomocí. Při neodborném čištění či odstraňování sněhu totiž hrozí, že poškodíte panely, ale především, že se zraníte. Profesionální firmy jsou vybavené vysokozdvižnými plošinami a především speciálními stroji na čištění, většinou na bázi tlakové vody, která se pro tyto účely demineralizuje, aby se na panelech netvořil vodní kámen. Zároveň se používají i různé druhy impregnace panelů, které zajišťují, že na jejich povrchu tolik neulpívají nečistoty.

Expert na čištění fotovoltaiky zároveň provádí i optickou kontrolu dokáže při údržbě zároveň odhalit, pokud jsou panely nebo další součástky elektrárny poškozené nebo nedostatečně upevněné. Údržba a servis je tak klíčem k bezpečnému a bezproblémovému provozu fotovoltaiky, která tu pro vás bude celá desetiletí.

Když zima přináší výhody 

Méně slunečního záření, méně vyrobené elektřiny. To je jasná rovnice. Jenže… ne tak docela. Zimní měsíce s sebou nepřinášejí jen zamračené dny a nízkou sluneční aktivitu. 

Účinnost solárních panelů v zimě roste. Přibližně o 0,4 % na každý °C. Jak to? Nízká teplota pomáhá průběhu fotovoltaického jevu, ke kterému dochází ve fotovoltaických článcích v panelech. 

• Fotony, které dopadají na fotovoltaický článek, vyráží elektrony z obalu atomu křemíku. Ty se tak dávají do pohybu. 
• Čím rychleji se elektrony pohybují, tím více elektrické energie panely vyrobí. 
• Celkový výkon panelu záleží na tom, jaký je rozdíl energie mezi elektrony v klidovém stavu, a v pohybu. 

Při nižších teplotách mají nehybné elektrony nižší energii. Když jsou slunečním zářením aktivovány, je nárůst jejich energie vyšší. A tak je výkon fotovoltaických panelů v zimě vyšší, než kdyby byly elektrony v klidovém stavu více zahřáté (a tedy měly i vyšší počáteční energii).

Tip: Zajímá vás, jak funguje fotovoltaická elektrárna? Přečtěte si o tom podrobněji v našem dalším článku.

Berte v úvahu výkon elektrárny za celý rok 

Fotovoltaika s vámi nebude jen v létě, ani jen v zimě. Bude tu s vámi půl vašeho života (solární panely vám vydrží přibližně 40 let). Proto se tak dívejte i na její výkon v širší perspektivě, alespoň v součtu za jeden celý rok. Kolik elektřiny s ní můžete vyrobit a kolik peněz můžete ušetřit? My vám to spočítáme, stačí nás kontaktovat!

Využijte vyrobenou energii na maximum 

Solární panely v zimě nevyrobí tolik energie, abyste byli 100% nezávislí na distribuční síti po celý rok. Ale vyrobí tolik energie, že s ní ročně ušetříte až 80 % nákladů za elektřinu. A to se vyplatí. 

• Když vaše domácnost potřebuje více energie, než kolik stihne fotovoltaika vyrobit, jednoduše ji načerpáte ze sítě. 
• Když vyrábíte více, než spotřebujete, přebytky uložíte do baterie a využijete je později (například večer po návratu z práce). Proto se rozhodně vyplatí investovat do baterie. 
• Hybridní fotovoltaický systém (tedy právě ten, co disponuje baterií, ale současně je napojený i do sítě), zároveň ochrání vaši domácnost před výpadky proudu. K těm častěji dochází právě v zimním období v důsledku bouřek či silného větru. Další body pro fotovoltaiku v zimě. 
• Fotovoltaika vám může pomoci také s ohřevem vody i s vytápěním (fotovoltaika a tepelné čerpadlo jsou sehraná dvojka; samozřejmě ale solární energie není v zimě tolik, aby vám dokázala 100% pokrýt náklady na vytápění). 
• Přebytky z letního období, které nevyužijete ani prostřednictvím baterie, můžete výhodně odprodávat zpět do sítě. V létě totiž fotovoltaika vyrobí až 200 % elektřiny, než kolik vaše domácnost dokáže spotřebovat.
• V souhrnu tak s fotovoltaikou nejen šetříte, ale dokonce vyděláte. A to i když si na ni vezmete úvěr. Ročně vám může poskytnout výnosnost 10–25 %. 
• Maximalizovat výrobu elektřiny vám pomůže také: 
  • Vhodná orientace panelů (hlavně ne na sever) 
  • Správný sklon (ideálně 30–⁠40°) 
  • Zamezit pravidelnému zastínění fotovoltaických panelů (např. vzrostlým stromem) 
  • Údržba, aby výkon panelů nesnižovalo jejich silné znečištění 

Vyplatí se fotovoltaika právě vám? 

I přes to všechno mohou existovat v ČR lokality nebo domy, kde se fotovoltaika přes veškerou snahu nevyplatí. Je samozřejmé, že si chcete být před velkou investicí do domácí elektrárny jistí, zda je pro vás skutečně vhodná, a vědět, jak rychle se vám vrátí prostředky, které do ní vložíte.

Od toho tu jsou naši zkušení experti na fotovoltaiku: 

• Přijedou k vám domů, obhlédnou, zda máte pro instalaci fotovoltaiky vhodné podmínky. 
• Proberou s vámi, jakou máte roční spotřebu elektřiny, aby mohli navrhnout fotovoltaiku přesně na míru vašim potřebám. 
• Zodpoví všechny vaše dotazy. 
• Spočítají vám, na kolik vás vyjde celé řešení, jaká bude jeho návratnost a kolik elektřiny s fotovoltaikou vyrobíte. 
• Chcete si udělat představu ihned? Orientační rozpočet vám sestaví naše online kalkulačka fotovoltaiky do jedné minuty.