Výpočet produkce elektrické energie fotovoltaickými systémy lze provést více či méně zjednodušeným způsobem. Měsíční bilanční metoda umožňuje do výpočtu měsíční produkce zahrnout vliv teploty a slunečního ozáření s využitím parametrů uváděných v technické specifikaci fotovoltaických modulů. Jednotlivé technologie FV modulů jsou bilančním výpočtem porovnány.

Úvod

Projektanti, kteří navrhují technologie do budov, a energetičtí specialisté, kteří budovy posuzují v rámci energetického hodnocení, potřebují na jedné straně jednoduché výpočetní nástroje pro hodnocení přínosu systémů využívajících obnovitelné zdroje energie v daných aplikacích, nicméně na straně druhé potřebují výpočetní nástroje dostatečně spolehlivé a zohledňující konkrétní použité prvky. Používání komplexních simulačních modelů pro výpočtové hodnocení systémů není v praxi časté a pro konvenční systémy ani nedává smysl.

V ČR je v rámci souboru norem pro energetické hodnocení budov zavedena norma ČSN EN 15316-4-6 [1], která stanovuje roční produkci elektrické energie fotovoltaickým systémem pouze na základě jeho špičkového výkonu bez ohledu na reálné provozní vlivy pro konkrétní použité fotovoltaické moduly a další prvky systému.

V textu příspěvku je navržen postup výpočtu produkce elektrické energie fotovoltaickým systémem, metodologicky podobný zavedenému výpočtovému postupu pro bilancování energetických zisků solární tepelné soustavy [2], avšak přizpůsobený specifickým vlastnostem FV systémů. Postup umožňuje zohlednit vliv teploty FV článku a vliv úrovně slunečního ozáření během roku na účinnost modulů na základě údajů uvedených v jejich technické specifikaci od výrobce. Postup uvažuje i elektrické ztráty na DC a AC vedení a ztráty měniče. Oproti výpočtovému postupu v [1] jsou navíc výsledkem údaje o měsíční produkci elektrické energie, ne pouze jediná celoroční hodnota. Postup využívá sjednocené klimatické údaje, definované v TNI 73 0331 [3] pro hodnocení energetické náročnosti budov. Oba uvedené postupy řeší pouze produkci elektrické energie bez jejího využití, případně akumulace.
Postup podle ČSN EN 15316-4-6

Prvním úskalím evropské normy je její název „Výroba tepla, fotovoltaické soustavy“. Není potřeba připomínat, že cílem fotovoltaických systémů není výroba tepla, ale elektrické energie pro využití v budově nebo v rozvodné síti pro krytí potřeby elektrické energie. Výpočet neuvažuje systémy s akumulací elektrické energie. V následujícím textu je značení používané v normě upraveno pro sjednocení značení v celém textu, původní značení je však uvedeno.

Tab. 1 Informativní hodnoty součinitele špičkového výkonu [1]

Druh fotovoltaického modulu Kpk    [kW/m2]
Monokrystalický křemík 0,12 až 0,18
Multikrystalický křemík 0,10 až 0,16
Tenkovrstvý amorfní křemík 0,04 až 0,08
Ostatní tenkovrstvé 0,035
Tenkovrstvý CIGS (měď-indium-galium-diselenid) 0,105
Tenkovrstvý CdTe (kadmium-telurid) 0,095

Více informací najdete zde

Ing. Miloslav Mužík, -MMM- SOLAR