Popis úsporného opatření

Fotovoltaické sklo

S pojmem fotovoltaické sklo, či čistěji obecnější zkratkou BIPV (building-intergated photovoltaicks; integrované fotovoltaické panely) se dnes stále častěji setkáme zejména v oblasti technologického vývoje na poli zdrojů alternativních zdrojů energie, v tomto případě zdrojů solárních. Dnes již hojně využívané standardní fotovoltaické panely (PV; photovoltaics) jsou jedním z nejvíce se rozvíjejícím obnovitelným zdrojem energie, který přeměňuje sluneční energii v energii elektrickou, a to bez hluku, náročné údržby a produkce znečištění. Právě slibný vývoj v tomto směřovaní dal za vznik novému směřování, a to právě fotovoltaickému sklu, či obecně k integrovaným fotovoltaickým panelům (BIPV). Hlavním rozdílem mezi touto technologií a technologií standardních fotovoltaických panelů je ten, že technologie BIPV se stává součástí popř. úplnou náhradou tradičních materiálů obálkových konstrukcí budov, jakými jsou střechy, fasády a okna na místo toho, aby zde byly pouze „položeny“. To v konečném důsledku přináší mnohem větší provázanost mezi estetickou a funkční stránkou BIPV. V současné době je tato technologie, i přes poměrně rychlý vývoj, spíše specializovaným odvětvím, které představuje přibližně 1% světového trhu s fotovoltaickými zařízeními.


Fotovoltaické sklo různých barev
Fotovoltaické sklo různých barev
  • Měrné ceny, úspory, návratnostiposlední editace 21.8.2018

    Orientační měrné náklady na výstavbu -

    v závislosti na použitém typu a místě integrace:

    v obvodové stěně  (zavěšená fasáda)

    celá obálka budovy

    střecha (světlíky)

     

     

     

     

    2100 až 2300

     

     

     

     

     

     

    Kč/m2

    Orientační cena celkem (3kWp) dle průhlednosti (pouze prvky FV skla, bez dalších komponent zapojení) :

    žádná až vysoká

     

     

     

    125tis až 250tis.

     

     

     

    Úspora komodity lokální

    Elektrická energie

     

    Úspora komodity globální

    Elektrická energie

     

    Běžná návratnost opatření dle průhlednosti

    žádná až vysoká

     

     

    10 – 30

     

     

    let

    Běžná životnost dle jednotlivých komponent systému se liší:

    5 – 10 (Baterie)

    10 (dílčí komponenty např. střídač)

    20 (panely – 80ti % účinnost)

    let

    Na čem závisí návratnost

    Na typu panelů resp. FV skla dle průhlednosti (amorfní, krystalický typ)

    Na ceně el. energie (odběrném tarifu pro dané spotřebiště)

    Na vhodně navrženém poměru

    velikost instalovaného výkonu/ cena instalace

    -

    Vlastní spotřeba

    Individuální dle charakteru odběru a typu objektu

    kWh/rok

    Provozní náklady ostatní

    údržba systému

     

    Individuální dle rozsahu instalace

    Kč/rok

    Orientační roční pokrytí elektřinou

    Individuální dle charakteru odběru a typu objektu. Při dostatečné velikosti maximálního instalovaného výkonu a standardní spotřebě je podíl na pokrytí el. energie z OZE 30 až 40%

    %/rok

  • Spočtěte si samiposlední editace 25.4.2018

    http://www.fvkalkulacka.cz/

    Mezi nejlepší sw na trhu pak patří komerční placená verze sw PV*Sol viz odkaz

  • Výhody, nevýhody, mýtyposlední editace 21.8.2018

    Silné stránky

    • Perspektivní směr vývojové větve výroby elektřiny ze solárního zdroje
    • Integrace solárně aktivního prvku do samotné konstrukce budovy
    • Oslovuje ekologicky smýšlející lidi
    • OZE včetně solárních zdrojů energie podporuje a bude čím dál víc podporovat legislativa jak na státní, tak celoevropské úrovní

    Slabé stránky, hrozby

    • Dnes stále ještě ekonomicky nákladný systém
    • Pro úspěšné (a tedy ekonomicky smysluplné) začlenění fotovoltaického skla či obecně prvků BIPV je nutné od počátku pečlivé zpracování návrhu a projektu budovy jako celku (orientace, elektrická spotřeba objektu, propočet nákladů na životní cyklus budovy atd.)
    • Moduly tenkého filmu a nové ultratenké panely jsou méně účinné než starší technologie. Ovšem výnos na jednotku plochy solárních prvků v tenkovrstvém a ultra tenkém filmu, i když v současné době nižší, se zvyšuje přibližně o 1% ročně. S výzkumem a vývojem se nakonec dá očekávat eliminace tohoto současného nedostatku. 

    Příležitosti

    • Technologie tenkých fólií slibují nižší náklady kvůli mnohem nižším požadavkům na aktivní materiály a energii při jejich výrobě ve srovnání s výrobky standardních FV panelů
    • Vzhledem k relativně rychlému vývoji lze očekávat rostoucí tlak (a tedy snižování ceny) na uvedení technologie do běžné praxe tak, jak jsme tomu svědky u dnes standardních FV panelů.

    Mýty

    • Mýtem je, že fotovoltaické sklo má stejnou účinnosti kolem 14% jako klasické fotovoltaické panely na střechách objektů.

  • Související úsporné opatřeníposlední editace 21.8.2018

  • Specifika pro jednotlivé sektory budov a dotační potenciál

  • Termíny a definice

    Nejpoužívanější pojmypopisjednotka
    BIPVZ anglického (Building integrated photovoltaics). Jedná se o integraci fotovoltaiky buď do skleněných ploch budov nebo fasád.
    FV, FVE, FVSFotovoltaika, fotovoltaická elektrárna, fotovoltaický systém
    gSolární tepelná propustnost. Hodnoty v rozmezí 0-1. Čím vyšší číslem tím více propouští sluneční záření.(-)
    Obnovitelné zdrojeZdroje energie nebo surovin pro člověka, které se částečně nebo úplně obnovují v přirozeném nebo antropogenně ovlivňovaném koloběhu látek a energií (např. energie větru, slunce, přílivu a odlivu, energie biomasy).
    Obnovitelné zdroje energiePřírodní energetické zdroje, jež mají schopnost částečné nebo úplné obnovy. Mezi obnovitelné zdroje energie řadíme jak energii sluneční, větrnou a vodní, tak energii z biomasy. Podle konkrétních přírodních podmínek se v některých částech světa využívá také energie mořského přílivu nebo geotermální energie (pocházející z nitra Země). V našich podmínkách má klíčový potenciál biomasa, stavět lze také malé vodní elektrárny (potenciál těch velkých už je vyčerpán). Sluneční a větrná energie se u nás uplatňuje zatím jen částečně, jejich využití ale roste i díky dotacím a podpoře ze strany státu a EU.
    OZEObnovitelný zdroj energie
    Solární ziskySolární zisky vycházejí ze slunečního záření, které je obvykle v dané lokalitě k dispozici, z orientace oken, trvalého stínění a charakteristik solární propustnosti a pohltivosti. Solární zisky snižují potřebu tepla na vytápění. V letních měsísích jsou naopak nežádoucí a zisky se snažíme eliminovat.
    StringŘetězec sériově propojených článků. Sériovým propojením se dosáhne potřebného napětí. Označení string se používá i pro řetězec sériově propojených panelů ve fotovoltaické elektrárně.
    Střídač / měnič / invertorSlouží k přeměně stejnosměrného napětí vyráběného fotovoltaickými panely nebo větrnou elektrárnou (12V) na střídavé napětí elektrorozvodné sítě (230V).
  • Detailní popis úsporného opatřeníposlední editace 21.8.2018

    Druhy fotovoltaického skla:

    1)  Tenkovrstvé moduly

    Jsou známy již několik let. Mohou být integrovány do obvodového pláště budovy (střechy, zdi). Amorfní silikon, ze kterého jsou vyrobeny, způsobuje přirozenou oranžovou barvu a pouze max. 20% průhlednost.

    2)  Bezbarvé fotovoltaické (PV) sklo – krystalické moduly

    Toto sklo je černé s různými stupni průhlednosti. Průhlednost skla může být až 50%. Mohou být použity například na balkonech, světlících nebo na fasádách (střídají se se standardními okny). Tenké fólie pracují v neoptimálních podmínkách, při nižším světle a při vyšších teplotách. V případě dvojitého zasklení mají hodnotu součinitele prostupu tepla menší než 1, což znamená, že energetická účinnost budovy není ohrožena. Jsou však nákladné a transparentnost je omezená.  

    Orientační maximální instalovaný výkon závislosti na průhlednosti

    Průhlednost  [-]

    Max. instalovaný výkon [Wp/m2]

    žádná

    57

    nízká

    40

    střední

    34

    vysoká

    28

     

    Fotovoltaický systém je konstruován sestavením několika samostatných kolektorů nazývaných moduly, a to elektricky a mechanicky do pole.

    Kompletní systém integrovaných fotovoltaických panelů (BIPV) obsahuje:

    Integrované fotovoltaické moduly (ty mohou být ve formě tenkého filmu nebo krystalů - průhledné, poloprůhledné či neprůhledné)

    Regulátor řízeného ukládání energie do bateriového uložiště (regulace ukládání energie v případě přebytků)

    Baterie – uložiště pro přebytečnou vyrobenou energii

    Střídač AC/DC (střídač stejnosměrného napětí do střídavého napětí domovní elektrické sítě)

    Elektrické zapojení (připevňovací systém, kabeláž, přepěťová ochrana atd.)

    Více viz https://www.wbdg.org/resources/building-integrated-photovoltaics-bipv

  • Referenceposlední editace 21.8.2018

  • Externí články, publikaceposlední editace 21.8.2018

 

Odborný garant a administrátor editací: Ing. Petr Kotek, Ph.D. - [napsat soukromou zprávu]

Autor: Ing. Jakub Myškovský