Potenciál obnovitelných zdrojů v České republice: Střešní a fasádní fotovoltaické elektrárny

Zatímco minulý díl byl věnován potenciálu větrných elektráren, v tomto díle se budeme věnovat fotovoltaickým elektrárnám (FVE).

Analýza EGÚ Brno

Při hodnocení potenciálu FVE lze vycházet např. z analýzy obsažené v posudku, který vypracoval EGÚ Brno. Zmíněná analýza se zabývá mj. odhadem technického potenciálu instalovaného výkonu FVE umístěných na střechách a fasádách budov v ČR.

S využitím dat z Českého statistického úřadu a materiálů Ministerstva průmyslu a obchodu byla nejprve stanovena celková plocha střech rezidenčních i nerezidenčních budov. Od této hodnoty byly následně odečteny ty střechy, které jsou pro instalaci FV panelů nevhodné z důvodu jejich umístění, velkého stínění nebo nedostatečné nosnosti. Další redukce se týkala podílu použitelné plochy střechy, tj. stanovení plochy střechy, kterou je opravdu možné osadit FV panely.

Ve výsledku studie počítá s možným využitím cca 18 % stávající střešní plochy všech budov.

Obdobným způsobem byl vypočten také potenciál fasádních ploch. Při kalkulaci instalovaného výkonu byly uvažovány FV panely standardního formátu o jednotkovém výkonu 270 Wp.

Souhrnný potenciál instalovaného výkonu střešních a fasádních FVE dle citované studie dosahuje 23,7 GW, což je více než jedenáctinásobek výkonu stávajících českých FVE.

Výpočet roční výroby

Při výpočtu roční výroby hrají roli především dva faktory. Prvním z nich je sklon a orientace FV panelů v rámci konkrétní instalace, druhým geografická poloha této instalace v rámci ČR.

FV panely lze na budovy instalovat mnoha způsoby. Osadit se jimi dají jak střechy velkých průmyslových hal, tak rodinné nebo panelové domy. Kromě jejich připevnění ke střešní krytině, případně štítu budovy, je možné FV panely využít i jako stínící prvky nebo je připevnit k zábradlí balkonů. FV články mohou být také integrovány přímo do střešní krytiny.

Z hlediska jejich výroby je určující sklon a orientace FV panelů vůči světovým stranám. Obecně nejvyšší výroby dosahují panely při orientaci na jih a sklonu 35°. Pokud se tento sklon a orientace mění, mění se také výroba z těchto panelů. Konkrétní hodnoty uvádí graf níže.

Geografická poloha poté ovlivňuje množství slunečního záření, které na panely v průběhu roku dopadá. Svůj vliv má mj. také nadmořská výška, respektive teplota v daném místě. S nižší teplotou totiž obecně roste účinnost panelů a tím i jejich výkon. Zjednodušený model výnosu FVE v ČR je uveden v následující mapě.

Pro dále uvedený výpočet byla uvažována stejná průměrná roční výroba, jakou dosahují stávající FVE (1100 kWh na kW instalovaného výkonu), kdy naprostá většina z nich připadá na pozemní instalace s optimálním sklonem i orientací panelů. Pro výrobu ze střešních FVE byl uvažován faktor 0,8 a pro výrobu z fasádních FVE 0,6. Tyto hodnoty by měly bezpečně pokrýt snížení výroby vlivem odchylky od optimální orientace (viz graf výše).

Výsledný odhad roční výroby střešních a fasádních FVE dosahuje hodnoty 18 TWh, což - podobně jako v případě větrných elektráren - představuje necelou třetinu naší současné čisté spotřeby.

Reálně ovlivňuje tento teoretický potenciál celá řada dalších faktorů. V praxi může docházet například ke stínění okolními budovami, které mohou zvláště v husté městské zástavbě výrazně snižovat využití instalovaného výkonu.

Na druhou stranu je třeba vzít v úvahu, že analýza EGÚ Brno počítala se standardními panely o měrném výkonu cca 165 W/m². Aktuálně jsou ovšem na trhu dostupné panely, které při stejných rozměrech dosahují měrného výkonu necelých 190 W/m². Velkoformátové panely poté dokonce přesahují hodnotu 210 W/m². Při stejné ploše by tak mohl být celkový výkon FV panelů výrazně vyšší.

Příští díl tohoto seriálu bude věnován potenciálu FVE umístěných na skládkách a brownfieldech.

Autor je analytikem Výzkumného centra AMO a organizace Fakta o klimatu.

Zdroj titulního obrázku: Pxfuel.com