Solární konstrukce: Základ každé fotovoltaické elektrárny

Základní rozdělení solárních konstrukcí

Pozemní fotovoltaické konstrukce lze rozdělit do tří základních typů podle orientace panelů:

• Jižní orientace: Panely jsou orientovány na jih.
• Východozápadní orientace (East/West, EW): Panely směřují na východ a západ.
• Natáčecí konstrukce (trackery): Panely sledují dráhu slunce.

Existují také speciální a méně běžné typy konstrukcí, jako například:

• Agrivoltaika: Kombinace zemědělské produkce a solární energie.
• Plovoucí fotovoltaické elektrárny: Instalace FVE na vodních plochách.
• Konstrukce na svazích nebo skládkách: Speciální řešení pro komplikované terény.

Volba typu solární konstrukce závisí na místních podmínkách, dostupnosti prostoru a požadavcích na výrobu energie. Jižní orientace je ideální pro maximalizaci výroby, východozápadní systémy nabízejí rovnoměrnější výkon a natáčecí trackery přinášejí vyšší efektivitu. Bez ohledu na zvolený typ je kvalitní konstrukce základem úspěšné a dlouhodobě udržitelné fotovoltaické elektrárny. 

V praxi je také možné vidět také kombinace více typů konstrukcí. Na obrázku lze vidět mix východozápadní a jižní konstrukce na projektu Greenbuddies v německém Silbersbergu.

Jižní orientace solární konstrukce

Jižní orientace je nejběžnější variantou, kterou můžeme vidět zejména v mírném podnebném pásu Evropy. Panely jsou nastaveny pod úhlem 25° až 35°, což umožňuje maximalizovat roční výrobu energie. Tato konfigurace byla ideální pro starší instalace s pevnou výkupní cenou, ale je efektivní i dnes za podmínek, že:

• Je k dispozici dostatečně velká plocha pro elektrárnu.
• Veškerá vyrobená energie najde uplatnění během celého dne.

Na obrázku je pozemní FVE Denso v ČR s konstrukcí orientovanou na jih.

Východozápadní orientace FV konstrukce

Systémy s východozápadní orientací mají typicky menší sklon panelů, obvykle v rozmezí 10° až 15°. Toto řešení nabízí několik výhod:

• Na stejné ploše lze umístit až o 50 % více panelů než při jižní orientaci, protože dochází k menšímu zastínění mezi řadami.
• Výrobní diagram je rovnoměrnější: výroba začíná brzy ráno a zůstává na stabilní úrovni až do večera, bez výrazné polední špičky.
• Tento přístup je výhodný zejména u velkých instalací, protože snižuje náklady na jednotku vyrobené energie díky efektivnějšímu využití pozemku.

Na druhou stranu, každý panel orientovaný v systému East/West vyrobí ročně o 10–15 % méně elektřiny než panel s jižní orientací. Nižší náklady na panely však umožňují vyrovnat tuto ztrátu větším počtem instalovaných modulů.

Solární konstrukce s trackery se v praxi kombinuje s předchozími typy. Na obrázku je vidět kombinace trackerů s východozápadní konstrukcí, kterou tým Greenbuddies realizoval na projektu pozemní elektrárny v Sudslavě v České republice.

Natáčecí konstrukce s trackery

Natáčecí konstrukce (jednoosé trackery) umožňují panelům sledovat dráhu slunce během dne, čímž zvyšují jejich efektivitu. Tento systém je populární zejména v jižních oblastech s intenzivním slunečním svitem, ale začíná se prosazovat i ve střední Evropě. Výhody zahrnují:

• Až o 13 % vyšší výrobu energie oproti pevně orientovaným panelům v podnebí střední Evropy.
• Rovnoměrný výrobní diagram připomínající obdélník, což je preferováno pro přímé dodávky energie (například prostřednictvím PPA kontraktů).
• Snižující se náklady na tento typ konstrukce zvyšují jeho dostupnost a atraktivitu.

Natáčecí systémy vyžadují rovný a prostorný terén, aby byly plně funkční. Přesto se díky rostoucí ekonomické návratnosti stávají stále oblíbenější volbou.