Problematikou pohyblivých stojanů pro solární fotovoltaické (PV) systémy jsme se intenzivně zabývali před deseti až dvaceti lety a i na stránkách Energie kolem nás jsme o tom informovali (viz např. číslo 2007/3). Tehdy ve střední Evropě probíhal solární boom. Ceny kvalitních PV panelů se pohybovaly kolem 3 Euro za 1 W_p instalovaného nominálního výkonu. Taková cena byla poměrně vysoká. Mírně zvýšenou investicí do pohyblivého stojanu s polární osou je možné získat během slunečného dne až o 30 % více elektrické energie v porovnání se stejnými PV panely instalovanými na pevném stojanu(viz naše měření na obr.1).Během posledních 15 let cena kvalitních PV panelů klesla pod cca 0,3 Euro za 1 W_p instalovaného výkonu a v důsledku tohoto se investorům více vyplatily hustěji instalované PV panely na pevných stojanech. Tak se efektivněji využije plocha PV elektrárny, protože zejména ve vyšších zeměpisných šířkách je třeba instalovat pohyblivé stojany s polární osou dále od sebe kvůli vzájemnému stínění (viz : úvodní foto). Plocha pozemku je drahá hlavně v rozvinutých zemích. Význam automatických pohyblivých stojanů se tak na čas omezil, ale nezanikl.

Sledovače Slunce pracují na různých principech a jejich přehled jsme podrobněji uvedli v knize (Libra, M., Poulek, V., Fotovoltaika, teorie i praxe využití solární energie. ILSA, Praha, 2010, ISBN 978-80-904311-5-7). Námi vyvinuté sledovače typu TRAXLE byly instalovány v řadě PV elektráren. Na úvodním obrázku je příklad jejich instalace v PV elektrárně v Číně.

V současné době prožívají pohyblivé stojany renesanci. Roste jejich význam pro instalace malých PV systémů nebo pro velké PV elektrárny například v pouštních nebo málo zalidněných oblastech, kde je cena pozemku nízká a počet slunečných dnů vysoký. Efekt stínění je téměř eliminován v případě vodorovné instalace rotační osy. Na obr. 2 je pro porovnání graf závislosti ročních relativních ztrát způsobených stíněním na poměru pokrytí země PV panely ve střední Evropě pro polární a vodorovnou osu. Instalace s vodorovnou rotační osou je nejefektivnější v tropických oblastech s nízkou zeměpisnou šířkou, kde umožňuje roční navýšení vyrobené elektrické energie až 35 %. Ve střední Evropě tato konstrukce umožňuje roční navýšení vyrobené elektrické energie cca 10 %, což už je pro investory zajímavé. Příkladem takové instalace je PV elektrárna na obr. 3 instalovaná v jižní Americe na 31° jižní šířky, kde je vysoký počet slunečných dnů v roce a roční navýšení vyrobené elektrické energie činí cca 30 %. Rotační osy jsou orientované vodorovně ve směru sever-jih.

V současné době probíhá nový solární boom hlavně ve střední Evropě v souvislosti se zvyšováním cen energií. Malé fotovoltaické systémy se instalují hlavně na střechy či fasády obytných domů a tam jsou vhodné konstrukce s pevnými fotovoltaickými panely. Ale na volných prostranstvích nebo na vodorovných střechách se dají použít automatické pohyblivé stojany fotovoltaických panelů s vodorovnou rotační osou.

Celkový nominální výkon fotovoltaických elektráren v ČR dnes činí cca 3500 MW_p, celkový počet instalací je více než 170 tisíc a z toho více než 150 tisíc instalací je na střechách rodinných domů.

Autoři:

Vladislav POULEK¹, Martin LIBRA¹, Tomáš FINSTERLE²,Václav BERÁNEK³

¹ Česká zemědělská univerzita v Praze

² České vysoké učení technické v Praze

³Solarmonitoring, s.r.o., Lenešice

Úvodní foto : PV elektrárna s pohyblivými stojany typu TRAXLE v Číně