VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMICKÁ V PRAZE FAKULTA MANAGEMENTU V JINDŘICHOVĚ HRADCI KATEDRA SPOLEČENSKÝCH VĚD

Transkript

1 VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMICKÁ V PRAZE FAKULTA MANAGEMENTU V JINDŘICHOVĚ HRADCI KATEDRA SPOLEČENSKÝCH VĚD Bakalářská práce Žaneta Sýkorová 2009

2 VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMICKÁ V PRAZE FAKULTA MANAGEMENTU V JINŘICHOVĚ HRADCI KATEDRA SPOLEČENSKÝCH VĚD Fotovoltaika v domácnostech studie ekonomické návratnosti Vypracovala: Žaneta Sýkorová Vedoucí bakalářské práce: RNDr. Oldřich Syrovátka, CSc. České Budějovice, červen 2009

3 Prohlášení Prohlašuji, že bakalářskou práci na téma»fotovoltaika v domácnostech studie ekonomické náveratnosti«jsem vypracovala samostatně. Použitou literaturu a podkladové materiály uvádím v přiloženém seznamu literatury České Budějovice, červen 2009 Podpis studenta

4 Anotace Fotovoltaika v domácnostech studie ekonomické návratnosti Cílem práce je zjistit ekonomickou návratnost investice do solárních technologií (fotovoltaika) na rodinných domech. červen 2009

5 Poděkování Za cenné rady, náměty a inspiraci bych chtěla poděkovat vedoucímu své bakalářské práce RNDr. Oldřichu Syrovátkovi, CSc., Z Vysoké školy ekonomické v Praze, Fakulty managementu v Jindřichově Hradci. Dále bych chtěla poděkovat Vladimíru Matajsovi ze společnosti SOLARENVI s.r.o. za cenné rady, poskytnutou pomoc a materiály při zpracování bakalářské práce a dále Ing. Šárce Fišerové ze společnosti E. ON Česká republika s.r.o. za poskytnuté údaje při zpracování praktické části.

6 Obsah ÚVOD...1 TEORETICKÁ ČÁST SLUNEČNÍ ENERGIE Potenciál sluneční energie Klimatické podmínky na území České republiky VYUŽITÍ SLUNEČNÍ ENERGIE Pasivní využití sluneční energie Aktivní využití sluneční energie solární systémy Výhody využívání sluneční energie Nevýhody využívání sluneční energie DRUHY INSTALACÍ SOLÁRNÍCH SYSTÉMŮ VYUŽITÍ SOLÁRNÍ ENERGIE PRO OHŘEV VODY Využití solární energie pro ohřev vody a vytápění Využití solární energie pro výrobu elektřiny Ostrovní systémy Grid-off Systémy připojené na distribuční síť Grid-on Části fotovoltaických systémů Typy fotovoltaických článků Způsoby prodeje vyrobené elektřiny Provoz slunečních elektráren EKONOMICKÉ FAKTORY FOTOVOLTAICKÝCH SYSTÉMŮ Zákonná úprava provozu sluneční elektrárny Sluneční elektrárny v souvislosti s daňovými zákony Sluneční elektrárny v souvislosti s DPH Podpora OZE se zaměřením na fotovoltaiku v ČR Trendy ve fotovoltaice...21 PRAKTICKÁ ČÁST CÍL BAKALÁŘSKÉ PRÁCE FORMULACE PROBLÉMU...24

7 7 METODIKA STANOVENÍ PRŮMĚRNÉ SPOTŘEBY ELEKTŘINY V DOMÁCNOSTI Vstupní údaje pro ekonomické hodnocení Vypočítané hodnoty investice Výpočet nabídkové ceny Varianta I Výpočet nabídkové ceny Varianta II VÝSLEDKY HODNOCENÍ VÝSLEDKŮ...48 ZÁVĚR...51 LITERATURA...52 SEZNAM TABULEK A GRAFŮ...55

8 ÚVOD S celosvětově rostoucí poptávkou po energiích zároveň roste i jejich cena. Tuto poptávku z větší části uspokojují fosilní zdroje, které produkují negativní externality v podobě ekologické zátěže. Aktuální stav je z dlouhodobého hlediska neudržitelný. Jedním z řešení této situace je předpokládané zvyšování podílu využití obnovitelných zdrojů energie (přístup vyplývá i z rostoucího důrazu na zpomalení či zastavení probíhajících změn klimatu). Jedním z možných způsobů výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie je sluneční energie. Ve své práci se chci zabývat využitím fotovoltaických článků v domácnostech, kdy pomocí Slunce je vyráběna elektřina. Tomuto jevu, kdy sluneční energie je přeměňována na elektrickou, se odborně říká fotovoltaika. Fotovoltaika již není kosmickou technologií ohromný růst produkce snížil ceny natolik, že v mnoha případech představuje fotovoltaický systém lepší alternativu než je připojení k elektrické síti nejen v Africe, ale i ve střední Evropě. Kombinace rostoucích cen energie, snižování energetické náročnosti spotřebičů a klesajících cen fotovoltaických panelů možná již v blízké budoucnosti změní výrazně i oblast velké energetiky. 1 Ve své bakalářské práci se chci zabývat ekonomickými hledisky využití sluneční energie na území České republiky, a to s důrazem na ekonomickou návratnost. Práce je rozdělena na teoretickou a praktickou část. V teoretické části se zaměříme na současné technologie přeměny sluneční energie v domácnostech, které se používají na výrobu elektrické energie, zmíníme se i solárních systémech určené na ohřev vody a vytápění rodinných domů. V této části bakalářské práce uvedu, jaké jsou klimatické podmínky a 1 MURTINGER, Karel, BERANOVSKÝ, Jiří, TOMEŠ, Milan. Fotovoltaika. Elektřina ze slunce. 1. vyd. Brno : Era, s. Dostupný z WWW: <erag.cz>. ISBN

9 možnosti využívání sluneční energie na území České republiky. Popíšu jednotlivá zařízení, uvedu výhody a nevýhody investice. Zmíním se i o současné zákonné a dotační politice na fotovoltaiku a o dosavadním a budoucím vývoji této technologie. Celá praktická část se bude věnovat ekonomickým parametrům k vyhodnocení investice do fotovoltaických systémů, stanovím náklady a možnosti financování. Nejdůležitější částí bude výpočet návratnosti fotovoltaického systému na potenciálním modelu rodinného domu s využitím ekonomiky, kterou používá při sestavování nabídek třeboňská společnost SOLARENVI s.r.o.. Potřebná data ke stanovení průměrné spotřeby elektřiny jsem získala od energetické společnosti E.ON s.r.o.. Zaměřím se na domácnost, která využívá elektrickou energii pouze na spotřebiče a v druhém případě na domácnost, kde je elektrická energie používána i na vytápění a ohřev teplé užitkové vody. Získané výsledky použiji k výpočtu ekonomické návratnosti v letech. Návratnost by měla být rozlišena z pohledu způsobu financování, a to buď pomocí vlastních zdrojů, nebo pomocí cizích zdrojů. Tato bakalářská práce by měla poskytnout rady případným zájemcům o investici do fotovoltaických systémů na rodinných domech, jaké jsou možnosti využití a zda je efektivní vynaložit své finance do tohoto alternativního zdroje výroby eletřiny. 2

10 TEORETICKÁ ČÁST 1 SLUNEČNÍ ENERGIE Energie ze Slunce je nejvýznamnějším primárním zdrojem energie pro biosféru, tj. pro veškerý život na Zemi, včetně naší civilizace. Od energie Slunce je odvozena velká většina v praxi využívaných energetických zdrojů, tj. energie větru, proudící vody, biomasy a v podstatě také fosilních paliv. Fosilní paliva jsou vlastně energetickou konzervou je v nich obsažena energie slunečního záření, kterou zachytily rostliny v průběhu milionů let. Jediné významnější zdroje, které používáme a které nemají svůj původ v energii Slunce, jsou jaderná energie, geotermální energie a energie mořského přílivu. 2 Jako solární energii označujeme energii, která dopadá na Zemi ve formě slunečního záření. Energie uvolňována termonukleárními reakcemi na Slunci je na Zemi dopravována ve formě elektromagnetického záření. Slunce vyzařuje v širokém rozsahu vlnových délek. Pro nás je nejvýznamnější oblast záření v rozsahu vlnové délky přibližně 400 až 650 nm; záření těchto vlnových délek je totiž pro naše oči viditelné. V této oblasti také na Zemi dopadá největší množství energie (asi tři čtvrtiny). Energeticky významné je ještě takzvané blízké infračervené záření v oblasti od 650 nm do přibližně nm. Naproti tomu je většina ultrafialového záření (hlavně oblast pod 280 nm) pohlcena ozónem ve stratosféře a na povrch Země se nedostane. Podobně je atmosférou zadržováno dlouhovlnné infračervené záření (nad asi nm). 3 2 MURTINGER, K., TRUXA, J. Solární energie pro váš dům. Brno : ERA group spol. s r. o., s. ISBN MURTINGER, K., TRUXA, J. Solární energie pro váš dům. Brno : ERA group spol. s r. o., s. ISBN

11 1.1 Potenciál sluneční energie Na hranici zemské atmosféry je hustota energie dopadajícího záření 1,37 kw/m 2. Ovzduším projde jen část záření, takže v létě za jasného pěkného slunečného dne je k dispozici 800 W/m 2 až 1000 W/m 2 (tzv. globálního záření) k dalšímu využití. Celková energie slunečního záření dopadající na zemský povrch činí miliard kwh ročně, což odpovídá 2000násobku celoročních světových energetických potřeb. 4 Z výše uvedených údajů plyne, že by lidé mohli své energetické potřeby pokrývat pouze pomocí využití sluneční energie. Problém využití sluneční energie však spočívá v nerovnoměrnosti přísunu této energie, který by byl řešitelný, pokud bychom znali efektivní a levný způsob její akumulace pro pozdější využití. Nevýhodou soudobých technologií využití slunečního záření je rovněž jejich nízká účinnost, což platí hlavně pro výrobu elektřiny ze Slunce. Požadavek na energii, především ve formě tepla, klesá v létě a stoupá v zimě; sluneční nabídka je však v našich podmínkách přesně opačná. 1.2 Klimatické podmínky na území České republiky Množství solární energie, které dopadá na zemský povrch, závisí na klimatických podmínkách oblasti s dlouhým slunečním svitem, ale i s vyšší nadmořskou výškou jsou ideální místa pro masové využití tohoto druhu energie. V České republice jsou relativně dobré podmínky pro využití solární energie. Slunce u nás svítí okolo 1400 až 2100 hodin za rok. Největší množství energie v ČR dopadá na jižní Moravu. V průměru na plochu čtverečního metru území naší republiky dopadá ročně okolo 1100 kwh solární energie. 5 Doba slunečního záření je uváděna 1400 až 2100 hodin za rok. Intenzita slunečního záření na území České republiky se liší o 20-25%. Jedná se o denní resp. 4 THEMESSL, Armin, WEISS, Werner. Solární systémy : Návrhy a stavba svépomocí. 1. vyd. Praha : Grada Publishing a.s., s. ISBN MURTINGER, K., TRUXA, J. Solární energie pro váš dům. Brno : ERA group spol. s r. o., s. ISBN

12 měsíční sumu globálního záření na jednotku vodorovné plochy. V České republice jsou poměrně dobré podmínky pro využití energie slunečního záření, přestože množství sluneční energie v průběhu roku kolísá a největší množství sluneční energie dopadá v období, kdy spotřeba tepla je nejnižší. 6 2 VYUŽITÍ SLUNEČNÍ ENERGIE Sluneční energii lze v domácnostech využívat pasivním způsobem. Tento způsob využití Slunce nevyžaduje instalaci dalších technických zařízení, ale spočívá v architektonickém přizpůsobení budovy tak, aby v zimních měsících dům potřebnou energii přijímal a v letních měsících zamezil přehřívání vnitřních prostor. Pro účely přímého využití sluneční energie v domácnostech (aktivní způsob) se nabízejí dvě možnosti. První z nich je výroba tepla, kdy je solární technika nazývána termální, druhá z možností je výroba elektřiny prostřednictvím solárních panelů, poté mluvíme o fotovoltaice. Volba využití solární techniky v domácnostech záleží na mnoha okolnostech. Vzhledem k tomu, že ve většině případů se solární panely na výrobu tepla či elektřiny umísťují na střechy budov, je důležitá orientace, sklon a rozloha střechy. Záleží také na typu budovy a stávajícím systému vytápění - například v případě panelových domů napojených na centrální systém vytápění je technicky velmi obtížně řešitelná příprava teplé vody pomocí slunečních kolektorů z důvodu velkých prostorových potřeb na objem akumulace vody a z důvodu komplikací při zkombinování s vysokoteplotním rozvodem vody z centrálního systému. Ekonomické hledisko může hovořit proti využití solárního systému na výrobu tepla v domech, kde majitel topí dřevem, které má velmi lacino nebo zadarmo (pouze za cenu lidské práce) v takovém případě je finanční návratnost investice do solárního systému velmi dlouhá. Motivace pro pořízení solárního systému však nemusí být vždy založena na ekonomických parametrech 6 Sluneční (solární) energie [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < 5

13 investice, uživatel solárního systému může být motivován ekologickými přínosy solární technologie. Někteří majitelé domů si pořizují solární systémy i přes to, že topí laciným dřevem, a to z toho důvodu, že s přibývajícím věkem pro ně příprava zásob dřeva může být obtížná solární systém pak může redukovat tyto nároky. 2.1 Pasivní využití sluneční energie Při pasivním využívání slunce je pomocí vhodné architektury a konstrukce stavby ohřívání jejího interiéru v chladných obdobích maximalizováno, a v obdobích veder naopak vhodně sníženo. 7 Prvky pasivního využití solární energie jsou nejčastěji prosklené plochy budov v kombinaci s vhodnými stínícími prvky, které v zimních měsících v době, kdy je Slunce nízko nad obzorem, propouští sluneční záření do budovy a naopak v letních měsících je pomocí stínících prvků vstupu slunečních paprsků zamezeno. Snaze maximalizovat pasivní využití Slunce může odpovídat i orientace budovy vzhledem ke světovým stranám, kdy největší objem solární energie budova přijímá z jižního směru. Mezi objekty s pasivním využitím slunečního záření se obvykle zařazují skleníky, zimní zahrady a prosklené části budov. Pro pasivní využití sluneční energie není třeba žádná dodatečná solární technika, budova je solárním systémem sama o sobě. Využití pasivního přístupu se však nijak nevylučuje s využitím aktivních solárních prvků jako stínící prvky mohou být například použity solární panely na výrobu tepla nebo elektřiny. 2.2 Aktivní využití sluneční energie solární systémy U aktivních solárních systémů je sluneční záření přeměňováno pomocí technického zařízení - solárních kolektorů. Pomocí aktivního solárního systému lze 7 THEMESSL, Armin, WEISS, Werner. Solární systémy : Návrhy a stavba svépomocí. 1. vyd. Praha : Grada Publishing a.s., s. ISBN

14 vyrábět buď teplo (termální systém) pro účely ohřevu teplé vody nebo v kombinaci s přitápěním a ohřevem bazénu, nebo elektřinu (fotovoltaika) pro účely dobíjení akumulátorů v objektech bez přístupu k rozvodné síti, případně lze vyrobenou elektřinu dodávat do rozvodné sítě pomocí tzv. sluneční elektrárny. 2.3 Výhody využívání sluneční energie Mezi výhody využívání sluneční energie patří např.: - Slunce je hypoteticky nevyčerpatelným zdrojem energie. - Dlouhá životnost solárních systémů - Nízké náklady na provoz solárních zařízení - nepoškozuje životní prostředí, solární systém neprodukuje při svém provozu žádné emise CO 2. - Vyrobená energie ze slunečního záření může nahradit 20-50% potřeby tepla pro vytápění a 50-70% potřeby tepla pro ohřev vody v domácnosti. 8 - Nenáročná obsluha solárních zařízení - Výroba využitelné energie probíhá bez nutnosti nakupovat jakékoliv palivové vstupy, jejichž cena může být nestabilní - Výroba využitelné energie probíhá v místě její spotřeby, nedochází tak ke ztrátám na přenosu energie z místa výroby do místa spotřeby 2.4 Nevýhody využívání sluneční energie Mezi nevýhody můžeme zařadit např. tyto: - Protože přísun slunečního záření během roku kolísá, nelze tento zdroj využít jako samostatný zdroj tepla. Pro celoroční využití je třeba použít doplňkový zdroj energie, který bude pokrývat zvýšenou potřebu v době, kdy je slunečního záření nedostatek. - Poměrně vysoká počáteční finanční investice. 8 Sluneční (solární) energie [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < 7

15 - Při instalaci solární soustavy do stávajícího objektu jsou nutné jeho úpravy (instalace rozvodů solárního systému, úprava otopné soustavy). 9 - Prostorové nároky na akumulační nádrže u systémů určených k přitápění objektu. - Akumulace sluneční energie pro pozdější využití je technicky i finančně velmi náročná - U současných fotovoltaických systémů je nevýhodou nízká účinnost přeměny slunečního záření na elektřinu 3 DRUHY INSTALACÍ SOLÁRNÍCH SYSTÉMŮ Solárním systémem nazýváme zařízení nebo soubor zařízení, které slouží k přeměně sluneční energie na energii využitelnou pro účely bydlení. Solární systém vždy obsahuje tzv. kolektory, které je možné umístit na střechu budovy, na fasádu, případně úplně mimo budovu, například na volnou plochu pozemku, vždy však tak, aby byly orientovány jižním směrem. Typ kolektorů, jejich plocha a optimální sklon se u instalací solárních systémů liší dle způsobu využití vyrobené energie. Pro účely bydlení je možné zvolit dva základní typy solárních systémů pro výrobu tepla nebo pro výrobu elektřiny. Solární systémy pro výrobu tepla mohou sloužit pouze pro ohřev teplé vody, případně může být ohřev teplé vody zkombinovaný s přitápěním budovy a ohřevem vody v bazénu. Solární systémy pro výrobu elektřiny mohou být určeny pro pokrytí spotřeby energie v objektech, které nejsou připojeny na distribuční síť (ostrovní systémy), případně může být solární systém pro výrobu elektřiny vybudován jako sluneční elektrárna na objektech připojených k distribuční síti. Produkce sluneční elektrárny je pak určena pro potřebu budovy s možností prodeje přebytků do distribuční sítě. 9 Výhody a nevýhody solární energie [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < 8

16 3.1 Využití solární energie pro ohřev vody Kolektor, většinou namontovaný na střeše, přijímá sluneční energii. Kapalina přenášející teplo, zvaná též pracovní medium, přenáší energii (teplo) prostřednictvím tepelného výměníku na užitkovou vodu v zásobní nádrži, která je většinou umístěna ve vytápěném prostoru. 10 Z předchozí citace plyne, že součástí takového systému je sluneční kolektor, jehož součástí je tzv. absorber, na který dopadá sluneční záření. Absorber kolektoru je zpravidla měděná plotna, která je potažena vysoce selektivní tmavou vrstvou. Tato selektivní vrstva má za úkol maximalizovat přímou přeměnu slunečního záření na teplo a minimalizovat odraz. Absorber je vždy tmavý, tmavé barevné odstíny mají větší absorpční schopnosti než světlé barvy. Naopak světlé barevné odstíny (např. bílá) mají tendenci záření a energii odrážet zpět do okolního prostoru. Na absorber kolektoru je přímo napojen solární okruh s pracovním médiem, zpravidla ekologicky odbouratelnou nemrznoucí kapalinou (např. polypropylenglykol). Pracovní médium proudí v trubkách v okolí absorberu (absorber je nalisován nebo navařen na trubky solárního okruhu) a tepelná energie je tak z absorberu předána pracovní kapalině. Toto médium buď samotížně, nebo poháněno oběhovým čerpadlem proudí do výměníku akumulační nádrže (bojleru), kde tepelnou energii předá vodě v zásobníku, čímž probíhá její ohřev. Nutnou součástí solárního systému pro ohřev vody jsou tepelné izolace, které zabraňují energetickým ztrátám při přenosu energie potrubím mezi kolektorem a výměníkem v bojleru. 10 MITTERMAIR, Franz, SAUER, Werner, WEISSE, Gernhard. Zařízení se slunečními kolektory : Návody ke svépomocné stavbě systémů pro ohřev vody využitím energie Slunce. 1. vyd. Ostrava : HEL, s. 9

17 Další nezbytnou součástí solárního systému jsou teplotní čidla a tzv. regulace, která odečítá hodnoty z těchto čidel a přes oběhové čerpadlo spouští či zastavuje proudění pracovní kapaliny v solárním okruhu. Regulace je mozkem solárního systému, jejím účelem je spouštět chod solárního systému pouze tehdy, když je teplota na kolektoru vyšší, než teplota vody v bojleru. Regulace spíná solární okruh pouze tehdy, pokud to má smysl, v opačném případě by se voda v zásobníku ochlazovala a provoz solárního systému by nebyl efektivní. Další součástí solárních systémů je expanzní nádoba (tzv. expanzomat), která pomocí membrány vyrovnává tlakové výkyvy v solárním okruhu. V případě havarijních stavů systému, kdy například dojde k přehřátí nemrznoucí kapaliny a k extrémnímu nárůstu tlaku v solárním okruhu je jako ochranný prvek do systému nainstalován pojistný ventil, který v takovém případě umožní upuštění části pracovního média mimo okruh, aby se zamezilo škodám na zařízení. Poslední důležitou součástí solárního systému je zásobník teplé vody (v případě ohřevu vody označován jako bojler), který musí mít vhodný volný výměník. Bojler musí být speciálně určen pro začlenění do solárního systému, nelze využít jakýkoliv běžný bojler bojler musí mít ve spodní části výměník pro napojení na solární okruh. Ostatní výměníky nebo elektrické topné jednotky v bojleru (pokud je bojler tzv. bivalentní nebo tri-valentní) musí být nad solárním výměníkem. 3.2 Využití solární energie pro ohřev vody a vytápění Solární systémy určené k ohřevu teplé vody vytápění jsou poněkud složitější a dražší, obvykle jde o systémy o šesti a více kolektorech, velikost systému záleží na velikosti vytápěné budovy, na její tepelné ztrátě a na typu otopné soustavy. 11 Nabídka slunečního záření se vyvíjí vzhledem ke spotřebě energie nepřímo úměrně, tj. v létě, kdy není téměř žádná potřeba topit, je nabídka vysoká a v zimě, kdy je zapotřebí velké 11 Sysrémy pro ohřev TUV a vody [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < 10

18 množství tepla, je nabídka nízká. To samozřejmě vede k otázce jak energii akumulovat - součástí systému musí být vždy akumulační nádrž, případně lze přebytečnou energii v létě umořovat do bazénové vody, pokud je součástí objektu krytý nebo venkovní bazén. Předpokladem pro solární vytápění je nízkoteplotní otopná soustava, v ideálním případě podlahové vytápění s nízkým teplotním spádem (35 C/30 C), případně velkoplošné radiátory s teplotním spádem 45 C/35 C. Dále je vhodná vysoká kvalita tepelného zaizolování budovy, tzn. že roční potřeba vytápění je co nejnižší. Solární vytápění může být výhodné v objektech, které je nutné temperovat i v letních měsících, jedná se zvláště o starší kamenné budovy, kde zvláště v přízemních nebo severních traktech nestoupá ani v letních měsících vnitřní teplota nad 18 C. 3.3 Využití solární energie pro výrobu elektřiny Výroba elektřiny pomocí solárních panelů probíhá na odlišném principu oproti výrobě tepla pomocí slunečních kolektorů. Fotovoltaické panely jsou sestaveny nejčastěji z křemíkových polovodičových článků, na kterých při dopadu světla vzniká elektrické napětí. Na rozdíl od kolektorů pro výrobu tepla je v případě fotovoltaických panelů teplo nežádoucí, s rostoucí teplotou klesá účinnost přeměny světla na elektřinu. Solární systémy na výrobu elektřiny můžeme rozdělit na instalace bez připojení k rozvodné síti (tzv. grid-off nebo ostrovní systémy) a na systémy připojené k rozvodné síti (tzv. grid-connected nebo grid-on) Ostrovní systémy Grid-off Ostrovní systémy slouží zpravidla pro pokrytí energetických potřeb v místech, kde není přístup k elektřině. Vyrobená energie je z panelu pomocí regulátoru ukládána do akumulátoru tak, aby mohla být využita i v čase bez slunečního záření. Solární systém může fungovat i bez akumulátoru. Energie je pak přímo využívána spotřebičem. 11

19 Takové systémy můžeme najít například u proměnného dopravního značení, klasickým využitím takového systému známe i ze solárních kalkulaček. Grid off systémy mohou mít výkon od řádově mw (solární kalkulačky) až po desítky Wattů. V případě budov bez přístupu k rozvodné síti, které jsou určené k trvalému bydlení mohou ostrovní systémy dosahovat výkonů řádově jednotek kilowatt. Takový ostrovní systém je pak velmi náročný na kapacitu akumulátorů, které jsou navíc dost drahé. Problémem dnešních akumulátorů je jak vysoká cena, tak i krátká životnost. Některé typy akumulátorů navíc obsahují látky zatěžující životní prostředí. Větší ostrovní systémy jsou nejčastěji budovány jako hybridní, tedy v kombinaci s dalšími zdroji elektrické energie (větrná energie, elektrocentrála atp.), a to z důvodu překonání období se slabým slunečním svitem Systémy připojené na distribuční síť Grid-on V dnešní době jsou častější systémy připojené na distribuční síť, často označované jako sluneční elektrárny. Tyto systémy mohou sloužit jak k pokrytí spotřeby v objektu, kde je sluneční elektrárna nainstalována, tak k dodávce elektřiny do distribuční sítě. Velké solární elektrárny instalované na pozemcích jsou budovány výhradně za účelem dodávky celého výkonu do distribuční sítě Části fotovoltaických systémů Sluneční elektrárna sestává ze solárních panelů, které jsou kabely spojeny do sérií. Tyto kabely jsou svedeny přes přepěťové ochrany do měniče. Panely jsou k budově uchyceny hliníkovým montážním systémem, pro každou střešní krytinu je jiný systém kotvení do nosných konstrukcí střechy. Panely produkují stejnosměrný proud, který je pomocí měniče (označovaném též jako invertor, konvertor nebo střídač) přetransformován na střídavý proud nízkého napětí jako je elektřina v distribuční síti (230V nebo 400V při frekvenci 50Hz). Nedílnou součástí systému je podružné měření pro odečet tzv. zelených bonusů. Zelený bonus je podpora výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů, kterou distribuční společnosti vyplácí výrobcům na základě 12

20 Zákona o podpoře výroby elektřiny z OZE (dále o této podpoře pojednávám v odstavci Způsoby prodeje vyrobené elektřiny a podkapitole 4.4. Podpora OZE se zaměřením na fotovoltaiku v ČR) Solární panely se umisťují zpravidla na střechu domu, pokud není dostatek místa na střeše, pak je možné panely umístit na fasádu domu, na balkónové zábradlí, na garáž nebo na pozemek v okolí domu Typy fotovoltaických článků Nejpoužívanějším materiálem pro fotovoltaické články je křemík. Křemík je pevná krystalická látka se strukturou podobnou struktuře diamantu (má čtyři valenční elektrony jako uhlík). Na rozdíl od diamantu však absorbuje část slunečního záření (ve viditelné a blízké infračervené oblasti) a má vlastnosti polovodiče, tj. zahřátím nebo osvětlením dochází k prudkému zvýšení jeho vodivosti. 12 Tab. č. 1: Účinnost jednotlivých typů fotovoltaických článků běžná účinnost max. laboratorní účinnost Monokrystalický % 25 % Polykrystalický % 20 % Amorfní 5-7 % 12 % Zdroj: Sluneční elektrárny jsou nejčastěji koncipovány na bázi článků z krystalického křemíku (monokrystal nebo polykrystal), alternativní technologií jsou panely z amorfního (nekrystalického) křemíku, které však mají oproti krystalickým technologiím přibližně poloviční účinnost. Krystalický křemík dosahuje účinností 120 až 180 W/m 2, amorfní křemík dosahuje přibližně polovičních účinností. Sluneční 12 MURTINGER, K., TRUXA, J. Solární energie pro váš dům. Brno : ERA group spol. s r. o., s. ISBN

21 elektrárna postavená na bázi amorfního křemíku (případně hybridních článků) tedy pro stejný výkon vyžaduje dvojnásobnou plochu ve srovnání s elektrárnou postavenou z panelů s články z krystalického křemíku, amorfní křemík však lépe absorbuje difůzní složku slunečního záření a lépe se přizpůsobuje přehřívání při vysokých letních teplotách okolního vzduchu, zatímco běžné krystalické fotovoltaické články vlivem přehřátí snižují svoji účinnost. Amorfní křemík tak i přes svou nízkou účinnost má své opodstatnění v případech, kdy není investor omezený prostorem. Amorfní křemík vlivem výše zmíněných charakteristik slibuje vyšší výnos z jednotky nainstalovaného výkonu. Důvod, proč je při výrobě využíván křemík, souvisí do značné míry s tím, že se z něj dělá většina polovodičových součástek a technologie výroby křemíku potřebné čistoty je dobře zvládnutá. Poměrně vysoká cena tohoto materiálu je dána především požadavkem na velmi vysokou čistotu materiálu Křemík jako takový však není nikterak vzácný prvek v zemské kůře je zastoupen 26%. 13 Články z amorfního křemíku mají oproti výše popsaným typům výhodu v tom, že spotřebují podstatně méně materiálu, a ve výsledku jsou tedy při velkosériové výrobě znatelně levnější. 14 Amorfní články je možné díky fyzikálním vlastnostem amorfního křemíku pro účely fotovoltaiky využívat několikanásobně tenčí a ohebné vrstvy z amorfního křemíku se dají používat do krycích folií jako střešní krytina. Moduly vyrobené z amorfního křemíku jsou běžně označování jako tenkovrstevné, tzv. thinfilm. 13 MURTINGER, Karel, BERANOVSKÝ, Jiří, TOMEŠ, Milan. Fotovoltaika. Elektřina ze slunce. 1. vyd. Brno : Era, s. Dostupný z WWW: <erag.cz>. ISBN MURTINGER, Karel, BERANOVSKÝ, Jiří, TOMEŠ, Milan. Fotovoltaika. Elektřina ze slunce. 1. vyd. Brno : Era, s. Dostupný z WWW: <erag.cz>. ISBN

22 3.3.5 Způsoby prodeje vyrobené elektřiny Existují dvě možnosti prodeje vyrobené elektřiny z fotovoltaiky, a to následující: 1) Prodej do distribuční sítě Výkupní cena Tento způsob je vhodný především pro instalace bez vlastní spotřeby elektřiny, pro větší instalace. Pro domácnosti je tento typ nevýhodný. Výhody: vyšší finanční přínos za 1 kwh. Výkupní cena platná pro systémy uvedené do provozu po dle rozhodnutí Energetického regulačního úřadu č. 8/2008 činí 12,89 Kč / 1 kwh bez DPH pro systémy do 30kW. Tuto minimální výši výkupní ceny garantuje ERÚ po dobu 20 let od uvedení solárního systému do provozu. Výkupní cena v roce uvedení do provozu (2009) činí 12,89 Kč/kWh bez DPH 15 Nevýhody: nutnost zřízení nové elektrické přípojky s nemalým nákladem 2) Částečná spotřeba vyrobené elektřiny a prodej přebytků do distribuční sítě Zelený bonus Druhou možností je, že majitel sluneční elektrárny vyrobenou elektřinu zcela či z části spotřebuje pro své účely. Tento způsob je vhodný především pro rodinné domy nebo průmyslové objekty. Výhodou je, že dochází k úspoře spotřeby elektřiny, kterou by jinak bylo nutné odebrat z distribuční sítě. Výhody: úspora za zřízení nové přípojky a úspora nákladů na instalaci elektrárny. 16 Výrobna energie se připojí do stávajícího rozvodu u RD nebo chat, kdekoli kde je přístupný třífázový rozvod. Vlastní spotřeba je finančně výhodnější. Nevýhody: cca o 1 Kč nižší finanční přínos za 1 kwh. 15 Jak prodat elektřinu [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < 16 Jak prodat elektřinu [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < 15

23 Sluneční elektrárny na rodinných domech vždy slouží ke spotřebě energie v rámci objektu. Energie je spotřebována ve spotřebičích, pokud elektrárna produkuje přebytek energie, pak je přebytečná elektřina automaticky dodána přes elektroměr do distribuční sítě. Zelený bonus v roce 2009 činí 11,91 Kč/kWh bez DPH. Zelený bonus bude provozovatel fakturovat distribuční společnosti (E.ON, ČEZ nebo PRE) za veškerou vyrobenou energii, tedy i za tu energii, která bude spotřebována v domácnosti. Za energii, kterou domácnost nespotřebuje a tedy bude dodána do distribuční sítě bude provozovatel inkasovat 0,98 Kč/kWh, tedy doplatek do výkupní ceny. Předpokládáme každoroční nárůst výkupní ceny o 3% vzhledem k tomu, že dle vyhlášky č. 150/2007 Sb. má Energetický regulační úřad povinnost výkupní cenu valorizovat dle indexu cen průmyslových výrobců, minimálně však o 2% a maximálně o 4% ročně. Pro upřesnění, startovací výkupní cenu pro systémy nově uvedené do provozu smí ERÚ každoročně snižovat o maximálně 5%. Pro domácnosti je výhodné využívat zelené bonusy z důvodu úspory spotřebované energie dodávané z distribuční sítě. Domácnost neplatí za běžný tarif (např. 2,50 Kč za kwh) a dále dostává od distribuční sítě v letošním roce 2009 částku Zeleného bonusu, která činí 11,91 Kč/ 1kWh bez DPH. Tato částka je garantována po dobu 20 let provozování sluneční elektrárny. Celkový finanční efekt pro provozovatele při vlastní spotřebě je tedy zelený bonus za vyrobenou elektrickou energii a navíc úspora za elektřinu, kterou by domácnost jinak musela nakoupit z distribuční sítě. Vlastní spotřeba je z tohoto důvodu vždy výhodnější, než dodávka do distribuční sítě. 3.4 Provoz slunečních elektráren Provozování sluneční elektrárny je podnikáním, které je provozováno na základě licence. Licence na výrobu elektřiny vydává provozovatelům slunečních elektráren Energetický regulační úřad. U systémů do 20kW nemusí výrobce splňovat žádnou odbornou způsobilost, nad 20kW musí být výrobce odborně způsobilý (vzdělání a praxe v oboru), nebo si na tuto činnost může sjednat odpovědného zástupce. 16

24 Na rodinných domech se dle velikosti střechy instalují systémy v rozpětí 1kWp až 20kWp, přičemž nejčastější výkon je v rozmezí 3 až 5 kwp. Výkon slunečních elektráren se označuje v jednotkách kwp, což je tzv. kilowattpeak. Jedná se o špičkový výkon, který panel dodává při standardních testovacích podmínkách, což je osvícení výkonem 1000W/m 2 a teplotě 25 C. Fotovoltaický panel nedodává konstantní výkon výkon panelu závisí na úrovni osvitu a na teplotě okolí. Výrobci panelů se proto dohodli na standardních testovacích podmínkách (tzv. standard testing conditions - STC) tak, aby byl výkon uváděný jednotlivými výrobci panelů porovnatelný. 4 EKONOMICKÉ FAKTORY FOTOVOLTAICKÝCH SYSTÉMŮ 4.1 Zákonná úprava provozu sluneční elektrárny Protože u slunečních elektráren se jedná o obnovitelný zdroj energie, má podle zákona č.180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů místní distribuční společnost povinnost takové zařízení přednostně připojit k distribuční síti (pokud to technické podmínky dovolují) a veškerou elektrickou energii vykoupit od výrobce za výkupní cenu, kterou každoročně stanovuje Energetický regulační úřad formou cenového rozhodnutí. Výrobci elektřiny ze solárních panelů, kteří uvedou zařízení do provozu daný rok pak mají výši aktuální výkupní ceny garantovanou po dobu minimálně 20 let. Podle zákona bude po těchto 20 let výkupní cena výrobci úřadem valorizována o index cen průmyslových výrobců, minimálně však o 2% a maximálně o 4% ročně. Výkupní ceny pro nově zřízená solární zařízení může Energetický regulační úřad každoročně snížit až o 5%. Výkupní ceny pro nová zařízení úřad v každém roce stanovuje na základě situace na trhu s technologiemi, tedy na základě pořizovací ceny elektráren uvaděných do provozu v předchozím roce. Výkupní cenou pro obnovitelné zdroje, která je vyšší, než výkupní cena tržní (obsahuje odměnu za výrobu z OZE, tzv. zelený bonus) by měl úřad investorům zabezpečit přibližně 15letou návratnost investice. 17

25 4.2 Sluneční elektrárny v souvislosti s daňovými zákony Provozování sluneční elektrárny je podnikáním podle energetického zákona. Toto podnikáním povoluje na základě licence Energetický regulační úřad. Nejedná se tedy o podnikání podle Živnostenského zákona, nýbrž o podnikání podle zvláštního předpisu Energetického zákona. Držitel licence, pokud neprovozuje jinou podnikatelskou činnost musí mít IČO a musí být účetní jednotkou. Příjmy z provozu sluneční elektrárny jsou podle 4 odst. 1 písmene e) Zákona o dani z příjmu (586/1992 Sb.) osvobozeny od daně z příjmu a toto osvobození platí v roce prvního uvedení do provozu a po dobu bezprostředně následujících pěti let. Za první uvedení do provozu se považuje i uvedení zařízení do zkušebního provozu, na základě něhož plynuly nebo plynou poplatníkovi příjmy. Toto osvobození se nepřerušuje ani v důsledku odstávky z důvodu technického zhodnocení nebo opravy. 17 Investice do sluneční elektrárny vstupuje do nákladů provozovatele ve formě odpisů. Součásti sluneční elektrárny instalované na střeše objektu jsou klasifikovány jako soubor věcí movitých ve třídě SKP (Standardní klasifikace produkce vedená Českým statistickým úřadem). Nejedná se o technické zhodnocení budovy, protože se jedná o samostatné strojní zařízení, které samo o sobě neplní funkci budovy nebo její střechy. Minimální doba odpisování je 5letá. V případě, že by se kolektorová část instalovala jako součást střešní krytiny nebo místo ní, jednalo by se o technické zhodnocení budovy a doba odpisování by byla shodná jako u budovy. Vzhledem k tomu, že odpisy jsou nejvýznamnějším nákladem provozu slunečních elektráren, je výhodné začít zařízení odpisovat až po skončení osvobození od daně z příjmu, tedy až v 7. roce provozu. Odpisy pro účely zákona není poplatník povinen uplatnit, přitom odpisování lze i přerušit, ale při dalším odpisování je nutné pokračovat způsobem, jako by odpisování přerušeno nebylo, a to za podmínky, že v době přerušení neuplatní 17 Zákon č. 586/1992 Sb., o daních z příjmu [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < >. 18

26 poplatník (vlastník ani nájemce) výdaje paušální částkou podle 7 nebo 9. Pokud poplatník (vlastník nebo nájemce) uplatní výdaje paušální částkou, nelze za toto zdaňovací období uplatnit odpisy v prokázané výši, ani o tuto dobu prodloužit odpisování pro daňové účely. 18 V případě, že poplatník uplatňuje rovnoměrné odpisy, má právo si dobu odpisování libovolně prodloužit, pokud je to pro provozovatele elektrárny výhodné. Doba odpisování je stanovena jako minimální. V případě používání majetku pro osobní spotřebu i podnikání je nutné výdaje (náklady) krátit v poměrné výši ve vztahu k osobní spotřebě a toto pravidlo se týká i uplatňování odpisů. U sluneční elektrárny je podíl osobní spotřeby zjistitelný porovnáním výše celkové výroby a úhrnu dodávek do distribuční sítě. Toto se týká především instalací slunečních elektráren na rodinných domech Sluneční elektrárny v souvislosti s DPH Při pořízení slunečních elektráren instalovaných na objekty určené k bydlení (rodinné domy, bytové domy atp.) je možné dodavatelem technologie uplatnit v souladu s 48a, Zákona o dani z přidané hodnoty sníženou sazbu DPH 9%. Jedná se o výjimku pro tzv. stavby sociálního bydlení, která se vztahuje na rodinné domy o celkové podlahové ploše do 350m 2 a pro bytové domy, ve kterém jsou pouze byty o výměře do 120m 2. Tato výjimka by měla platit do konce roku Podpora OZE se zaměřením na fotovoltaiku v ČR V České republice byla možnost v roce 2007 využít dotace na fotovoltaické systémy, jak pro fyzické tak i pro právnické osoby. Od roku 2009 je tato možnost 18 Zákon č. 586/1992 Sb., o daních z příjmu [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < >. 19 Daňové zákony v souvislosti s provozováním FVE [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < 20 Daňové zákony v souvislosti s provozováním FVE [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < 19

27 omezena, dotace můžou být poskytovány pouze neziskovému sektoru prostřednictvím Operačního programu životního prostředí. V roce 2009 byl vyhlášen program Zelená úsporám, kdy žadatelé můžou získat dotace pouze na solární systémy určené na vytápění a ohřev vody. Tento program se ale netýká fotovoltaiky, systémů určené na výrobu elektřiny. Dotace na výrobu elektřiny ze sluneční energie jsou kompenzovány tzv. Zeleným bonusem, je to finanční částka navyšující tržní cenu elektřiny a hrazená provozovatelem regionální distribuční soustavy nebo přenosové soustavy výrobci elektřiny z obnovitelných zdrojů, zohledňující snížené poškozování životního prostředí využitím obnovitelného zdroje oproti spalování fosilních paliv, druh a velikost výrobního zařízení, kvalitu dodávané elektřiny, 21 Zelený bonus v České republice garantuje zákon č. 180/2005 Sb., o podpoře využívání obnovitelných zdrojů. Tento zákon představuje významný krok k podpoře obnovitelných zdrojů energie. Další možnou náhradou za dotace jsou výkupní ceny. Tab. č. 2: Výkupní ceny za elektřinu z fotov. elektráren v r elektrárna uvedená do provozu výkupní cena elektřiny do sítě Kč/kWh zelené bonusy Kč/kWh po s výkonem do 30 kw včetně 12,89 11,91 po s výkonem nad 30 kw 12,79 11, ,73 12, ,08 13,10 před ,71 5,73 Zdroj: KVET-DZ.pdf 21 Zákon č. 180/2005 Sb. o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie 20

28 Fungování fotovoltaické elektrárny je nastaveno tak, aby bylo pro jejího majitele finančně výhodné. Státní garance výkupních cen energie zaručuje nejen jistotu navrácení investovaných prostředků, ale také nezanedbatelný zisk. Výkon panelů sice principiálně postupem času mírně klesá, celková životnost elektrárny je však delší než 30 let, takže bude dodávat elektrický proud ještě mnoho let po vyčerpání státní podpory. Nikdo sice neví, jak se ceny a podmínky výkupu elektřiny budou vyvíjet, ovšem investice do zařízení se do té doby rozhodně zaplatí. Navíc pravděpodobně budou v té době na elektřinu jezdit i automobily. Zřejmě dojde i k pokroku ve skladovacích technologiích, které umožní přebytky energie levně ukládat například v podobě vodíku nebo stlačeného vzduchu a využívat je i po západu slunce. Budoucí inteligentní rozvodné elektrické sítě umožní díky propojení s internetem prodávat přebytky energie třeba sousedovi odnaproti a podobně. I kdyby tedy stát po 20 letech garancí přestal fotovoltaiku zcela podporovat, domácí elektrárna tohoto typu by měla mít stále množství rentabilních možností využití Trendy ve fotovoltaice Členské státy Evropské unie se v roce 2007 zavázaly, že do roku 2020 zvýší podíl obnovitelných zdrojů energie, a to konkrétně na 20 % z celkové spotřeby energie. Cíl podílu energie z obnovitelných zdrojů na celkové spotřebě energie pro Českou republiku činí 13%. Celkový podíl jednotlivých států závisí na jejich hrubém domácím produktu. Například pro Slovenskou republiku činí tento podíl 14 %, pro Německo 18 %, největší podíl náleží Švédsku a to 49 % podílu na celkové spotřebě. Celková výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů v České republice v roce 2008 dosáhla 3,74 TWh. V následující tabulce je uvedena výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů podle jednotlivých kategorií. 22 Redakce Hyperbydleni.cz. Ekologická energie budoucnosti [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < ekologicka-energie-budoucnosti/>. 21

29 Tab. č. 3: Výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů rok 2008 Zdroj: %20Pod%C3%ADl%20OZE%202008_%C4%8Dist%C3%A1%20verze.pdf Hrubá spotřeba elektřiny v České republice v tomto roce (2008) byla 72,05 TWh. Podíl výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů na hrubé spotřebě elektřiny činil 5,19 %. 23 Poptávka po fotovoltaice stále roste, dle studie ČTK: Sluneční elektrárny v Česku zažívají boom. Jejich počet za první pololetí stoupl ve srovnání s koncem loňského roku o dvě třetiny, bylo jich Vyplývá to z údajů Energetického regulačního úřadu k 1. červenci. Stoupl i celkový instalovaný výkon solárních elektráren v zemi, a to téměř o polovinu na 80,21 megawattu Ještě loni na začátku roku činil počet licencí pouhých 249 a jejich instalovaný výkon byl 3,4 MW Věstník Podíl OZE 2008 [cit ]. Dostupny z WWW: < %20Pod%C3%ADl%20OZE%202008_%C4%8Dist%C3%A1%20verze.pdf>. 24 ČTK. ČR zažívá boom slunečních elektráren [online] : , :32 [cit ]. Dostupný z WWW: < 22

30 Hlavním vůdcem v instalaci slunečních elektráren je Německo. Důvod, proč země instalují tyto systémy, je energetická samostatnost a nezávislost na fosilních zdrojích a podpora využití nových potenciálů na výrobu elektřiny. Význam elektřiny bude růst v souvislosti s docházejícími zásobami fosilních paliv. Česko ve výrobě energie ze slunečního záření výrazně zaostává za sousedním Německem a dalšími zeměmi západní Evropy. Výkon všech slunečních elektráren v tuzemsku je několikasetnásobně nižší přesto, že jsou v zemi poměrně dobré podmínky. Instalovaný výkon největších slunečních elektráren v Česku se nyní pohybuje kolem tří megawatt. Už ale vznikají plány nebo se staví solární parky s mnohem vyšším výkonem. Jen letos chtějí investoři spustit solární parky o celkovém výkonu v desítkách až stovkách megawattů. Prudké zrychlení výstavby solárních elektráren vyvolal pokles cen technologie, například cena solárních panelů za poslední rok a půl klesla o 20 procent. 25 Odborníci ve fotovoltaice předpokládají, že se do budoucna ceny fotovoltaických panelů budou snižovat. Poptávka by se měla zvyšovat i v závislosti na rostoucích cenách elektřiny. 25 ČTK. ČR zažívá boom slunečních elektráren [online] : , :32 [cit ]. Dostupný z WWW: < 23

31 PRAKTICKÁ ČÁST 5 CÍL BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Hlavní cílem je zjistit ekonomickou návratnost investice do solárních technologií (fotovoltaika) na rodinných domech. 6 FORMULACE PROBLÉMU V praktické části je úkolem zjistit návratnost investice do fotovoltaických systémů na rodinných domech, jak v závislosti na způsobu financování, tak na druhu způsobu využití elektřiny. Na základě získaných údajů vypočítám návratnost pro rodinný dům, který využívá elektřinu pouze pro běžnou spotřebu elektrospotřebičů s ohřevem TUV a pro rodinný dům, který využívá elektřinu jak pro spotřebiče a ohřev teplé užitkové vody, tak i pro vytápění. 7 METODIKA Potřebné údaje jsem získala ve spolupráci s firmou SOLARENVI s.r.o sídlící v Třeboni, která je inovační společností v rámci technologického parku, který založila společnost ENVI s.r.o. Firma ENVI, s.r.o. byla založena v roce 1992 s cílem podporovat a do praktické aplikace zavádět výsledky výzkumu. Na počátku své činnosti firma úzce spolupracovala s pracovišti Akademie věd České republiky, Jihočeskou univerzitou a dalšími vědeckými odbornými ústavy Montujeme absorbční sluneční kolektory, fotovoltaické panely a tepelná čerpadla. Zákazníkům v oblasti solárních technologií poskytuje poradenskou službu, projektujeme, zajišťuje energetické audity a spolupracuje při získávání dotací a úvěrů k těmto instalacím Historie a současnost společnosti [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < 24

32 Při řešení praktické části využívám údaje získané z ekonomiky, kterou používá firma SOLARENVI s.r.o. jako podklad pro navrhování nabídek svým klientům. Tato ekonomika je zpracována v programu MS Excel. Obsahuje kalkulaci nákladů, výnosů a dalších ekonomických parametrů v závislosti na množství a typech panelů a jejich umístění na střeše. Ze zadaných údajů je zjištěna podrobná ekonomika (viz. základní ekonomické parametry) nainstalovaného fotovoltaického systému. Cílem mé práce je zjistit návratnost do fotovoltaiky a to pro dva konkrétní příklady za ideálních podmínek pro nízkoenergetický dům s dobrou tepelnou izolací. K výpočtu potřebného množství panelů na střeše společnost využívá programu Sunny Design. Software, který vydal výrobce měničů firma SMA. Slouží k navrhování zapojení panelů na konkrétní měnič firmy SMA. Program zjišťuje, zda je požadovaný počet panelů kompatibilní s konkrétním měničem. Progarm SunnyDesign využívají při své práci instalační firmy při navrhování fotovoltaických systémů. Výstupem z programu jsou mimo jiné proudové a napěťové charakteristiky zapojení panelů, jakož i výpočet celkové plochy použitých panelů a výpočty účinností. Odkazy a citace v bakalářské práci jsem upravila podle jenž generuje citace podle norem ČSN ISO 690 a ČSN ISO Stanovení průměrné spotřeby elektřiny v domácnosti Abychom mohli vypočítat návratnost fotovoltaické elektrárny na rodinném domě, musíme si stanovit jaká je průměrná spotřeba elektrické energie za rok. Je pochopitelné, že výše spotřeby se bude lišit v každé domácnosti v závislosti na počtu členů žijících v konkrétním domě, podle typu a počtu elektrospotřebičů, která vlastní. Záleží, i zda elektrickou energií domácností vytápí, tím se budeme zabývat v druhém případě při výpočtu návratnosti. Spojila jsem se se společností E. ON s.r.o, zda by mi uvedla přibližnou spotřebu energie v domácnostech. Údaje, které mi od této společnosti byly poslány, uvádím v následující tabulce průměrná spotřeba v nízkoenergetickém 25

33 domě. Jedná se o jednogenerační, nízkoenergetický rodinný domek s kvalitní tepelnou izolací. Energie potřebná pro vytápění je spočtena podle normy ČSN. Energie pro ohřev teplé užitkové vody je spočtena také podle ČSN, ostatní spotřeba je volena odhadem. Ostatní spotřebou se myslí, využití elektrické energie na spotřebiče v domácnostech. Tab. č. 4 : Průměrná spotřeba v nízkoenergetickém domě PRŮMĚRNÁ SPOTŘEBA V NÍZKOENERGETICKÉM DOMĚ VYTÁPĚNÍ OHŘEV TUV OSTATNÍ SPOTŘEBA 8223,7 kwh/rok 5934 kwh/rok 4000 kwh/rok Z těchto dat budu vycházet při definování domu, který uvažuje o instalaci fotovoltaiky na střechu. V našem případě budeme počítat se dvěma variantami, a to následujícími: I. varianta běžná domácnost bez vytápění elektřinou V rodinném domě s roční spotřebou elektřiny kwh (součet ohřevu TUV a ostatní spotřeby z tabulky Průměrná spotřeba v nízkoenergetickém domě) má být použitý fotovoltaický systém. Dům je připojen k síti. Střecha domu je sedlová, přičemž hřeben střechy je orientován směrem východ západ, jedna část střechy je tedy orientována přímo na jih. Sklon střechy je 35, jako krytina střechy jsou použity pálené tašky. V praxi se na rodinné domy nejčastěji instaluje fotovoltaika o výkonu v rozmezí 3-5 kwh/ rok (dle konzultace u firmy SOLARENVI s.r.o.). Tento údaj je běžný z důvodu toho, že při tomto výkonu se potřebné panely svou rozlohou vejdou na střechu rodinného domu a pořizovací částka do ,- Kč je bez problémů dosažitelná například s pomocí stavebního spoření atp. Předpokládáme, že během roku bude pro potřebu domu spotřebováno 50% energie vyrobené sluneční elektrárnou a 50% energie bude dodáno do distribuční sítě. Padesátiprocentní podíl spotřebované energie v rámci 26

34 domu odpovídá praktickým zkušenostem z provozování slunečních elektráren na rodinných domech. Jižní strana střechy je dostatečně rozměrná na to, aby se na ni dal umístit fotovoltaický systém o špičkovém výkonu cca 4 kwp. II. varianta domácnost využívající elektřinu i na vytápění V rodinném domě s roční spotřebou elektřiny ,7 kwh (součet hodnot pro vytápění, ohřev TUV a ostatní spotřeba z tabulky č. 4) má být použitý fotovoltaický systém. Dům je připojen k síti. Střecha domu je sedlová, přičemž hřeben střechy je orientován směrem východ západ, jedna část střechy je tedy orientována přímo na jih. Sklon střechy je 35, jako krytina střechy jsou použity pálené tašky. Jižní strana střechy je dostatečně rozměrná na to, aby se na ni dal umístit fotovoltaický systém o špičkovém výkonu cca 19 kwp. Výkon elektrárny byl v tomto případě zvolen tak, aby energie vyrobená fotovoltaickým systémem odpovídala roční energetické spotřebě domu. Za těchto zvolených podmínek budeme počítat návratnost pro oba dva typy. V další části (podkapitola 8.1. Vstupní údaje pro ekonomické hodnocení) rozebírám jednotlivé ekonomické faktory používané při výpočtu celé ekonomiky sluneční elektrárny a v podkapitole 8.2 Vypočítané hodnoty inestice jsou uvedeny dosažené výsledky. 8.1 Vstupní údaje pro ekonomické hodnocení 27 Ekonomické hodnocení projektů využívajících sluneční energii ovlivňují následující ekonomické veličiny: 27 MURTINGER, Karel, BERANOVSKÝ, Jiří, TOMEŠ, Milan. Fotovoltaika. Elektřina ze slunce. 1. vyd. Brno: Era, s. Dostupný z WWW: <erag.cz>. ISBN