SOLÁRNÍ ENERGIE V ČESKÉ REPUBLICE

Transkript

1 Masarykova univerzita Ekonomicko-správní fakulta Studijní obor: Regionální rozvoj a cestovní ruch SOLÁRNÍ ENERGIE V ČESKÉ REPUBLICE HISTORIE, SOUČASNOST, PERSPEKTIVY Solar energy in the Czech Republic history, nowadays, prospects Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce: RNDr. Josef KUNC, Ph.D. Brno, 2013 Autor: Pavlína NAVRÁTILOVÁ

2 Jméno a příjmení autora: Název bakalářské práce: Název práce v angličtině: Katedra: Vedoucí bakalářské práce: Rok obhajoby: 2013 Pavlína Navrátilová Solární energie v České republice-historie, současnost, perspektivy Solar energy in the Czech Republic-history, nowadays, prospects Regionální ekonomie a správa RNDr. Josef Kunc, Ph.D. Anotace Předmětem bakalářské práce Solární energie v České republice historie, současnost, perspektivy je analýza současného stavu a vývoje fotovoltaiky v České republice. Úvodní část práce se zaměřuje na výzkum a následný rozvoj solární energie ve světě i u nás. Klíčová část práce je věnována legislativním a ekonomickým podmínkám rozvoje fotovoltaiky v České republice. Práce též zkoumá vhodné geografické a přírodní podmínky pro umístění fotovoltaické elektrárny a lokaci elektráren v rámci České republiky. Poslední část práce zmiňuje pozitiva a negativa výroby elektřiny solárními elektrárnami. Annotation The goal of the bachelor thesis Solar energy in the Czech Republic history, nowadays, prospects is analysis of current solar energy status and development potential in the Czech Republic. Firstly, it concentrates on research and related development of solar energy both in world and our country. The key part describes legislative and economic conditions for grown potential in the Czech Republic. The thesis also researches geographical and environmental factors for solar plant location and its current placement in the Czech Republic. Finally, it deals with positives and negatives of the solar plant production. Klíčová slova Fotovoltaika, solární energie, sluneční záření, Česká Republika, obnovitelné zdroje energie, Evropská unie Keywords Photovoltaics, solar energy, solar radiation, Czech Republic, renewable energy, European Union

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci Solární energie v České republice- historie, současnost, perspektivy vypracovala samostatně pod vedením RNDr. Josefa Kunce, Ph.D. a uvedla v ní všechny použité literární a jiné odborné zdroje v souladu s právními předpisy, vnitřními předpisy Masarykovy univerzity a vnitřními akty řízení Masarykovy univerzity a Ekonomicko-správní fakulty MU. V Brně dne 7. ledna 2013 vlast no ruč ní podpis aut o ra

4

5 Poděkování Na tomto místě bych ráda poděkovala RNDr. Josefu Kuncovi, Ph.D. za cenné připomínky a odborné rady, zejména pak za pohotové reakce a precizní korekci textu, kterými přispěl k vypracování této bakalářské práce.

6 Obsah ÚVOD... 8 METODIKA PRÁCE A ZDROJE DAT HISTORIE SOLÁRNÍ ENERGIE HISTORIE SOLÁRNÍ ENERGIE VE SVĚTĚ Objev fotovoltaického jevu a první solární články ( ) Fotovoltaika jako zdroj energie pro vesmírné programy ( ) První civilní aplikace ( ) Rozvoj fotovoltaického průmyslu ( ) Nedávná minulost fotovoltaika jako moderní průmyslový hráč ( ) VÝVOJ FOTOVOLTAIKY V ČESKÉ REPUBLICE SOUČASNOST ZÁKLADNÍ INFORMACE Solární systémy GEOGRAFICKÉ A PŘÍRODNÍ PODMÍNKY Intenzita slunečního záření v ČR Průměrný počet hodin slunečního svitu Orientace a sklon plochy solárního panelu LEGISLATIVA Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2001/77/ES Zákon č. 180/2005 Sb Směrnice 2009/28/ES Zákon č. 330/2010 Sb EKONOMICKÉ PODMÍNKY Státní dotace a podpora Dotace v rámci EU Ceny fotovoltaických panelů Stop-stav MNOŽSTVÍ FOTOVOLTAICKÝCH ELEKTRÁREN A JEJICH LOKALIZACE Vývoj počtu solárních provozoven a jejich instalovaný výkon Množství vyrobené elektřiny z FVE Prostorové rozložení FVE v ČR a rozdělení dle instalovaného výkonu Umístění FVE v prostoru FVE a brownfields Pozitiva a negativa FVE ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ SEZNAM TABULEK SEZNAM GRAFŮ SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM RÁMEČKŮ SEZNAM ZKRATEK SEZNAM PŘÍLOH PŘÍLOHY... 50

7

8 ÚVOD Světové hospodářství se již několik let potýká s problematikou zvyšující se energetické spotřeby lidstva a zároveň budoucí vyčerpatelností klasických zdrojů energie. Jedním z možných řešení, jak se do budoucna vyhnout nedostatku energie, je postupný plynulý přechod na jiné alternativní zdroje. V současnosti se jako vhodné řešení jeví rostoucí využívání obnovitelných zdrojů energie a to prostřednictvím vodních, větrných a fotovoltaických elektráren, bioplynových stanic a spalováním biomasy. Alternativní zdroje však poskytují i jiné žádoucí výhody, především energetickou soběstačnost ve stále se zvyšujícím energeticky rivalitním světě. Proto se k volbě obnovitelných zdrojů energie mimo velkých světových velmocí přiklánějí i státy menší rozlohy a politického vlivu, jako je Česká Republika. Nejvýraznější vliv na rozvoj využívání obnovitelných zdrojů energie mají především mezinárodní společenství. Prostřednictvím globálních, mezinárodních, závazných i nezávazných cílů, ale též úmluv a směrnic, uskutečňují nátlak na jednotlivé ekonomiky tyto dohody dodržovat či naplňovat. Z hlediska ČR tuto úlohu zastává zejména Evropská unie vydáváním směrnic s požadavky a nyní již závaznými cíli, na jejichž základě musí stát přizpůsobit podmínky tak, aby byl schopný je naplnit. Cílem této bakalářské práce je analýza a zhodnocení současné situace fotovoltaiky v ČR a její možné směřování do budoucna. Z hlediska velmi široké problematiky tématu solární energie se práce zaměřuje zejména na komplexní náhled do zmiňovaného tématu s občasnými konkrétními vstupy. Úvodní kapitola je věnovaná historii fotovoltaiky a přibližuje základní poznatky, postupný vědecký vývoj a praktické využití solární energie ve světovém měřítku. Kapitola se částečně zabývá i vývojem v ČR, na niž navazuje zbývající část práce. Klíčovou částí práce je však následující kapitola, zaměřená na nedávný vývoj a aktuální situaci fotovoltaiky v ČR. Komplexně se zaměřuje na její jednotlivé oblasti. Nejprve uvádí základní informace o rozdělení fotovoltaických panelů a přírodní podmínky v ČR ve srovnání s ostatními evropskými státy. Dále nastiňuje platnou evropskou legislativu a z ní vycházející zákony o obnovitelných zdrojích energie. Ekonomická část rozebírá státní podporu výroby elektřiny ze slunce a finanční náklady na pořízení solárních instalací. Navazuje kapitola analyzující množství a umístění solárních elektráren v rámci ČR a některé nové technologické trendy. Problematiku uzavírá poslední kapitola o zhodnocení pozitiv a negativ fotovoltaiky. 8

9 METODIKA PRÁCE A ZDROJE DAT Bakalářská práce je zpracována na základě studia dostupné odborné literatury, vědeckých článků a studií, zejména pak relevantních pramenů a statistik pověřených institucí na národní ale i na mezinárodní úrovni. Z hlediska knižní odborné literatury bylo čerpáno z publikací, zaměřujících se komplexně na obnovitelné zdroje energie, jejichž je solární energie součástí. Mezi nejvýznamnější zdroje literatury řadím The solar economy: renewable energy for a sustainable global future (Scheer, 2002), jenž mi poskytla potřebný komplexní náhled pro toto velmi široké téma a uvedla mě do dané problematiky. Avšak nejvíce využívaná publikace, která je i základním pilířem zejména teoretické části, nese název Fotovoltaika: elektrická energie ze slunce (Murtinger, 2009). Tato literatura poskytuje souhrný přehled všech podstatných oblastí a témat, které by měl fotovoltaikou zainteresovaný člověk znát, podrobněji se zaměřuje na jednotlivé typy a struktury fotovoltaických článků. K další fundamentální literatuře patří i kniha Solární energie pro váš dům (Murtinger, 2010), která poskytuje již podrobnější a specifičtější informace zaměřené převážně na pozitiva a negativa solární energie a potřebnou technickou infrastrukturu. Podstatná část této práce se však zaměřuje na co možná nejaktuálnější stav prostředí fotovoltaiky v České republice, a proto bylo potřebné přizpůsobení se těmto cílům i z hlediska čerpaných zdrojů. V první řadě, a jako nejvýznamnější zdroj dat, sloužila databáze Energetického regulačního úřadu ( který má v gesci výzkum dat právě pro tuto problematiku, dále pak Český statistický úřad ( a Ministerstvo průmyslu a obchodu ( Jako další neméně podstatné zdroje byly využity odborné časopisy Energie 21 a Alternativní energie, obzvláště jejich novější výtisky. Jelikož je část práce zaměřuje i na související legislativu, jako klíčové zákony a směrnice zmiňuji zejména: Směrnici Evropského parlamentu a Rady 2001/77/ES, o obnovitelných zdrojích, Zákon č. 180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů, Směrnici 2009/28/ES, o obnovitelných zdrojích, Zákon č. 330/2010 Sb., nejaktuálnější právní předpis k této problematice. Ke zpracování bakalářské práce byly použity zejména metody excerpce literatury z odborných publikací, studií a pramenů, následný sběr, třídění a analýza dostupných statistických dat a ukazatelů, zejména v části zaměřené na lokalizaci a ekonomické podmínky. Dále byla využívána komparace jak v rámci České republiky, tak i v evropském významu a v neposlední řadě i syntéza získaných poznatků a predikce. 9

10 1 HISTORIE SOLÁRNÍ ENERGIE 1.1 Historie solární energie ve světě Snahy o praktické využití solární energie jsou datovány již v 7. století př.n.l., kdy se na území tehdejší Mezopotámie podařil pomocí zvětšovacího skla a slunečních paprsků rozdělat oheň. Díky rychlému pokroku již v roce 212 př.n.l. řecký vědec Archimédés údajně použil v boji k zapálení nepřátelské římské flotily bronzová zrcadla. (ŠŤASTNÝ, 2011). Slunce bylo po mnoho let využíváno nejčastěji jako zdroj tepla a energie pro ohřev užitkové vody. Až v polovině 19. století začaly vznikat první myšlenky, že sluneční paprsky by mohly být využívány jako zcela nový prostředek pro vznik odlišné energie Objev fotovoltaického jevu a první solární články ( ) První pozorování fotovoltaického jevu v elektrolytech učinil v roce 1839 francouzský experimentální fyzik Alexandre-Edmond Becquerel. Při laboratorních pokusech se dvěma kovovými elektrodami ponořenými v elektrovodivém roztoku zjistil, že při osvícení zařízení vzrostlo na elektrodách napětí. (SKÁCEL, 2000) Ve výzkumech jej dále následoval anglický elektroinženýr Willoughby Smith s popsáním změny vodivosti prvku Selenia při osvitu sluncem 1 a následně v roce 1879 i profesor W.G. Adams a R.E. Day s objevem fotoelektrického jevu v selenu. 2 Výsledkem toho pozorování byl revoluční důkaz, že světlo lze přeměnit na zdroj elektrické energie. Následně v roce 1883 americký vynálezce Charles Fritts předvedl v New Yorku první funkční seleniový fotovoltaický článek. Tento zlatem potažený článek dosahovat účinnosti pouze 1 %. (SKÁCEL, 2000). Počátkem 20. století, v roce 1905, tehdy pětadvacetiletý teoretický fyzik Albert Einstein publikoval spolu s teorií relativity, v té době ještě nedoceněnou na akademické půdě, i vnější fotoelektrický jev 3. Za toto teoretické objasnění fyzikální podstaty fotovoltaického jevu obdržel v roce 1921 Nobelovu cenu. Klíčovou událostí se stal i objev přeměny polykrystalického křemíku na monokrystalický. Tento jev odhalil polský vědec Jan Czochralsky v roce 1916 a stal se v následujících letech základem výroby křemíkových ingotů. 4 (KUSALA, 2006). 1 Výzkum byl popsán v článku "Effect of Light on Selenium during the passage of an Electric Current" v časopise Nature v roce Vědecká práce nesla název "On a Heuristic Viewpoint Concerning the Production and Transformation of Light" a byla v rozsahu pouze 17 stran. 4 Kovový polotvar určený na další zpracování. 10

11 Pozorování fotovoltaického jevu bylo v roce 1932 uskutečněno i na sloučenině sirníku kademnatém 5, ten však nebyl do budoucna tak hojně využíván jako první monokrystalický článek, který byl sestrojen o devět let později. Po druhé světové válce začala být zvýšená poptávka po pasivních solárních budovách a to kvůli nedostatku energie z neustálého prodlužování války. V návaznosti na to vyšla v Americe kniha Your Solar House prezentující 49 největších národních solárních architektonických staveb. V polovině 20. století byla poprvé použita výše zmíněná metoda fyzika Jana Czochralského na průmyslovou výrobu křemíkových monokrystalů. (KUSALA, 2006). O novodobý vzhled fotovoltaického článku se zasloužil americký inženýr Russell Ohl. V rámci laboratorního výzkumu materiálů pro telekomunikační firmu AT&T Bell Laboratories objevil tzv. P-N přechod 6. Solární článek vznikl čistě omylem při výrobě tranzistoru a v roce 1946 si ho nechal patentovat Fotovoltaika jako zdroj energie pro vesmírné programy ( ) V roce 1954 byly vyvinuty první křemíkové články, které byly schopné přeměnit dostatek sluneční energie k pohonu elektrických zařízení. O tento významný krok vpřed se zasloužili taktéž vědci z Bell Laboratories ve Spojených státech amerických a dali tak impuls k rozmachu praktického využití fotovoltaických článků. Impulsem pro rozmach toho odvětví bylo zejména využití článků spojené s nástupem vesmírných programů, konkrétně v kosmické a satelitní technice. Vznikla totiž potřeba nalézt vhodný zdroj energie při oběhu zařízení kolem planety Země. Účinnost článku se brzy zvýšila na 6 % a později bylo dosaženo účinnosti až 11 %. V této souvislosti se díky přeměně sluneční energie na energii elektrickou začal poprvé používat název solární článek a započalo období moderního pojetí fotovoltaiky 8. V té době deník New York Times nazval tento objev jako počátek nové éry, nakonec vedoucí k realizaci využití prakticky neomezené energie ze slunce pro potřeby civilizace. (PERLIN, 2005). O rok později byla uvedena v prodej první komerční licence na fotovoltaické technologie 9. Laboratoře NASA zkonstruovaly první družici nazvanou Vanquard I, jejíž jeden vysílač byl po 7 let napájen solárními články. Tato družice byla vypuštěna 17. března 1958 na oběžnou dráhu. V blízké době ji následovaly družice Explorer III, Vanguard II a sovětský Sputnik III 5 Sirník (=sulfid) kademnatý (CdS) = anorganická sloučenina síry a kadmia, nejrozšířenější je jako příměs v zinkových rudách sfaleritu a wurtzitu. Využití jako pigment, při výrob fotorezistorů či v některých typech solárních článků. Zájem o využití ve fotovoltaice opadl po rozvoji technologie amorfního křemíku v 70. letech 20. století. 6 Spoj dvou křemíkových vrstev, kde vzniká elektrická energie. N-vrstva má záporný náboj kdežto P-vrstva má náboj kladný. Vzniká P-N přechod, kde ve spojitosti se slunečním zářením teče propojenými vodiči mezi oběma vrstvami elektrický proud The History of Solar [online]. U.S. Department of Energy. [cit ]. Dostupné z WWW: < 9 The History of Solar [online]. U.S. Department of Energy. [cit ]. Dostupné z WWW: < 11

12 10, které též využívaly paprsky Slunce jako zdroj energie, o rok později startovala i družice Explorer VI nesoucí solárních článků. Mimořádnou událostí bylo též na počátku 60. let vypuštění prvního komerčního telekomunikačního satelitu pojmenovaného Telstar již výše zmíněnou americkou společností Bell Telephone Laboratories. Satelit byl pokryt fotovoltaickými panely s celkovým výkonem 14 Wp První civilní aplikace ( ) Na počátku 70. let minulého století stlačil pokrok v konstrukci solárních článku ceny výrazně dolů a pozvolna započala éra využívání tohoto zdroje energie domácnostmi a průmyslovými podniky. Využití solárních článků se ukázalo být vhodné zejména v nezasíťovaných místech elektrickou energií, kam patřily například majáky, ropné plošiny či železniční přejezdy (signalizace). Významným impulsem pro rozvoj obnovitelných zdrojů energie a tedy i solární energie se stala ropná krize, která vypukla v roce Na to reagovala nejzřetelněji SRN a USA, a to nastartováním nejrůznějších výzkumných a vývojových programů. Příkladem může být v roce 1976 spuštěný projekt Lewis Research Center spadající pod NASA, který zahájil instalaci 83 fotovoltaických systémů po celém světě. Elektrická energie z fotovoltaiky měla pomoci napájet zdravotnická zařízení, chlazení vakcín, čerpadla na vodu aj. O rok později vláda USA založila Solar Energy Research Institute s cílem výzkumu získávání energie ze Slunce později přejmenované na National Renewable Energy Laboratory (NREL). (ŠŤASTNÝ, 2011). Nicméně poté co začaly ceny ropy opět klesat započalo i snižování podpory do vývojových programů. Nejvýraznější propad lze vidět opět v USA, kde klesla podpora v roce 1989 ve srovnání s rokem 1981 o 85 %, Německo ji následovalo s poklesem mezi roky 1986 a 1992 o dvě třetiny. (SCHEER, 2003) Rozvoj fotovoltaického průmyslu ( ) Na university of Delaware se podařilo vyrobit první tenkovrstvý solární článek s účinností přes 10 %. Následně americký letecký inženýr Paul MacCready sestrojil své druhé letadlo poháněné solární energií, s nímž přeletěl trasu 262 km z Francie do Británie přes kanál La Manche. První člověk využil solární energii i na pohon automobilu. Byl to australan Hanst Tholstrup s automobilem Quiet Achiever a překonal vzdálenost km mezi Perthem a Sydney. V Německu začala automobilová společnost Volkswagen s testováním fotovoltaických článků, které umístila na střechy dodávkových automobilů Dasher. V této době světová produkce energie z fotovoltaiky razantně stoupá. V roce 1982 činila 9,3 MW, o 10 nesoucí psa Lajku, prvního živého tvora, který se dostal na oběžnou dráhu. 11 The History of Solar [online]. U.S. Department of Energy. [cit ]. Dostupné z WWW: < 12

13 rok později již 21,3 MW a dále výrazně roste. Do výstavby solárních elektráren se zapojila v roce 1984 i Velká Británie se svojí první solární elektrárnou o výkonu 30 kw. Rok 1986 se pojí s otevřením největšího solárního zařízení umístěného v Kramer Junction v Californii. Zařízení zahrnovalo řadu zrcadel soustřeďujících energii do cirkulačního potrubí, vyrobená pára byla použita k výrobě elektřiny. Společnost ARCO Solar uvedla v prodej první komerčně dostupný tenkovrstvý článek pojmenovaný G-400. Vývoj účinnosti solárních článků v rozmezí několika let prudce stoupal spolu s vývojem nových technologií. V roce 1992 byla překonána laboratorní hranice účinnosti 15 %, o rok později již 20 % a o další rok později byla překonána hranice obdivuhodných 30%. (ŠŤASTNÝ, 2011). V souvislosti s výzkumem účinnosti byl na mezinárodní úrovni zahájen i výzkum v oblasti recyklace solárních panelů Nedávná minulost fotovoltaika jako moderní průmyslový hráč ( ) V posledním desetiletí rostl světově celkový instalovaný výkon fotovoltaických panelů o 15 až 25 % ročně. Kromě Spojených států amerických a Japonska, které byly významnými hráči na poli fotovoltaiky již od samého počátku, se začínají postupně probouzet i další státy. Mezi hlavní lídry v oblasti instalace těchto zařízení patří také Německo, Švýcarsko, Itálie, Francie a Nizozemí. K nim můžeme přiřadit i státy s výraznější podporou instalace fotovoltaických článků mezinárodními organizacemi a vládami, kam bychom mohli zařadit Španělsko, Řecko i ČR. (SKÁCEL, 2000). Mezi lety 2000 a 2005 se výroba fotovoltaických panelů ve světě zvýšila šestinásobně z původních 288 MW až na kapacitu 1759 MW. (MOTLÍK, ŠAMÁNEK a kol., 2007). Nárůst je zobrazen na následujícím grafu. Graf č. 1: Vývoj roční produkce solárních panelů v MW celosvětově a v jednotlivých regionech mezi lety 1988 a

14 Zdroj: ČEZ, a.s. (2007), vlastní úpravy. Z grafu č. 1 je patrné, že nejvyšší podíl na trhu mělo v roce 2005 Japonsko se svými 47 %, za ním následovala Evropa s 27 %. Významně však klesl podíl USA, které přispívaly pouze 8 % výroby solárních panelů z celkové světové produkce. S boomem výroby solárních systémů nastupuje na trh i řada menších společností, zabývající se výrobou materiálů, nezbytné elektroniky a související instalací. (MOTLÍK, ŠAMÁNEK a kol., 2007). Tahounem v instalacích solárních systémů pro Evropu je jednoznačně Německo. S počátkem nového tisíciletí se zde uskutečnil obrovský rozmach v rozvoji velkých solárních parků. V dubnu roku 2003 byl v Hemau u Regensburgu postaven v té době největší park na světě s výkonem 4 MW a následovalo ho mnoho dalších. V roce 2005 se na rozloze Německa vyskytovalo 88 % všech evropských instalací. (ŠŤASTNÝ, 2011). V dnešní době je fotovoltaický boom viditelný ve většině vyspělých států světa. Již v roce 2008 dosáhl výkon solární elektrárny Olmedilla de Alarcón ve Španělsku, tehdy největší FVE na světě, celých 60 MW. Následovalo Německo se dvěma slunečními elektrárnami o výkonech 53 a 54 MW. Na paty jim však šlapali a jako rivalové se i stále jeví Portugalsko či Kanada. Zajímavým trendem je i umístění velkých elektráren, které jsou často lokalizovány v místech již nevyužitých areálů (např. vojenských) či na zdevastovanějších územích (např. opuštěné povrchové doly). (NOVÁKOVÁ, 2010). Aktuálně z hlediska instalované kapacity solárních elektráren vede jednoznačně opět Německo, které pokrývá poloviční světovou instalovanou kapacitu fotovoltaických elektráren. Nejenže tato silně industrializovaná země pokrývá ze solárních systémů 4 % celkové spotřeby energie, ale pokryje energií z obnovitelných zdrojů celou 1/5 celkové spotřeby státu. 14

15 Německo se může chlubit i novým světovým fotovoltaickým rekordem, kdy se 25. května 2012 podařilo během jedné hodiny vyrobit obdivuhodných 22 GW elektřiny. 12 Největší solární instalace na světě je nyní postavena v Indii ve státě Gudžarát, která dosahuje výkonu 600 MW. 13 Světové velmoci se však neustále předhánějí v tom, kdo bude mít největší solární instalaci na světě, a proto indické prvenství zřejmě nebude trvat dlouho. 1.2 Vývoj fotovoltaiky v České republice Jelikož bude následující kapitola Současnost na základě častého využití komparativní metody podrobně propojena i s nedávnou minulostí v ČR, upřednostním v následující části pouze stručný historický přehled nejvýznamnějších událostí. První výsledky výzkumu monokrystalických solárních článků publikoval v ČSR Michal Ružinský roku O další vývoj se zasloužili zejména pracovníci Tesly Vrchlabí, kteří se zabývali výrobou fotovoltaických článků a zpracovávání odborných studií. (SKÁCEL, 2000). V 90. letech 20. století se solární energie pro realizaci energie elektrické využívala spíše sporadicky. Jednalo se především o ostrovní systémy menší rozlohy, které se využívaly zejména v lokalitách bez připojení k rozvodné síti. Tímto způsobem se napájely například rekreační chaty, parkovací automaty, nebo v menší míře měřící, registrační čí komunikační zařízení instalované v obtížněji dostupných terénech. Následovaly experimenty instalace solárních panelů na rodinné domy 14 nebo na veřejná osvětlení. Postupně se začaly objevovat i systémy s připojením na rozvodnou síť. První fotovoltaická elektrárna byla postavena v roce 1998 na vrcholu hory Mravenečník v Jeseníkách. Panely byly montovány firmou Tesla Trimex a dotovala ji společnost ČEZ a.s. Pyšnila se výkonem 10 kw a byla vůbec prvním na síť připojeným systémem v ČR. Později byla fyzicky přesunuta k jaderné elektrárně Dukovany. (MOTLÍK, ŠAMÁNEK a kol., 2007). Do roku 1998 byla v České republice nainstalována zařízení s celkovým výkonem přibližně 55kW. (SKÁCEL, 2000). S počátkem nového tisíciletí nastupuje v České Republice nová éra vývoje fotovoltaiky. Jsou implementovány podpůrné nástroje na její podporu a to jak na poli realizací solárních systémů tak i podpory vývoje a výzkumu. V roce 2000 byl vládou vydán Národní program na podporu úspor a využívání obnovitelných zdrojů energie, jenž byl následován zpracováním dalších programů na kratší období. Ve stejném roce byl vyhlášen i program Slunce do škol, který měl zvýšit informovanost žáků ohledně alternativních zdrojů energie a zahájit etapu instalací solárních systémů na vzdělávací instituty. Rokem 2003 začal Státní fond životního prostředí např. rodinný dům v Kunovicích, ostrovní systém s výkonem 0,6 kw nebo ekologický dům v Podolí u Brna taktéž s výkonem 0,6 kw 15

16 udělovat dotace ve výši 30 % na instalace fotovoltaických systémů pro soukromé i právnické osoby. (MOTLÍK, ŠAMÁNEK a kol., 2007). Od platí Zákon č. 180/2005 Sb. o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů a o změně některých předešlých zákonů. Cílem bylo nalákat potencionální investory k fotovoltaice a naplnit tak cíl podílu elektřiny z obnovitelných zdrojů energie na hrubé spotřebě elektřiny v ČR ve výši 8% do roku Přílohy ke kapitole 1: Příloha č. 1: Obrázek č. 1: První komerční telekomunikační satelit Telestar. Příloha č. 2: Obrázek č. 2: Historický vývoj solárních panelů mezi lety Příloha č. 3: Obrázek č. 3: Největší solární elektrárna na světě v Indii ve státě Gudžarát. 16

17 2 SOUČASNOST 2.1 Základní informace Pro přiblížení k danému tématu níže uvedu potřebné základní informace o fotovoltaice jako celku, základní rozdělení a vysvětlení souvisejících pojmů. Pojem fotovoltaika (zkráceně FV) je odvozen je dvou slov a to foto jenž vychází z řečtiny a v překladu znamená světlo a Volta jako část jména italského fyzika hrabě Volta, vynálezce baterie a jednoho ze zakladatelů nauky o elektřině. Dle Quaschninga (2010:91) pojem fotovoltaika znamená přímou přeměnu slunečního záření světla na elektřinu. Přeměna solární energie na elektřinu je na základě tohoto principu uskutečňuje pomocí solárního fotočlánku neboli fotovoltaického článku. Z hlediska účinnosti je základním faktorem jeho složení a kvalita. Z tabulky č. 1 níže je patrná výrazně vyšší účinnost koncentrátorových článků 15 oproti zbylým typům avšak negativem je stále velmi vysoká pořizovací cena. (QUASCHNING, 2010). Proto jsou běžně používány články monokrystaliské, popř. polykristalické. Tab. č. 1: Účinnost rozdílných materiálů fotovoltaických článků materiál článku typická modulární účinnost článku maximální laboratorní účinnost plocha potřebná k 1KW koncentrátorové články 28 % 40,7 % 3,6 m² monokrystalický křemík 15 % 24,7 % 6,7 m² polykrystalický křemík 14 % 18,5 % 7,2 m² CIS/n CIGS 10 % 19,5 % 10,0 m² CdTe 7 % 16,5 % 14,3 m² amorfní křemík 6 % 12,7 % 16,7 m² Zdroj: Volker Quaschning, 2010, str. 94, vlastní úpravy Solární systémy Pro vyšší získaný výkon a vyrobené množství elektrické energie se fotovoltaické články seskupují do solárních systémů. Murtinger (2009) rozděluje solární systémy do dvou základních skupin: Síťový systém Autonomní, tzv. ostrovní systém 15 Koncentrátorové články soustřeďují sluneční paprsky pomocí zrdcacel a čoček do jednoho ohniska. 17

18 Síťový systém, anglicky Grid-on, je připojen k elektrické rozvodné síti. (MURTINGER, 2009). Pokud tedy nevyužijeme elektrickou energii pro vlastní potřebu, máme možnost ji prodat danému distributorovi elektrické sítě a tím si zajistit plné využití námi vyrobené energie. Proto je tento typ systému hojně využíván jako dlouhodobá investice a prostředek k často velmi výnosnému podnikání. Pro připojení do sítě je potřebné zakoupení vhodného měniče, který přemění vyrobený stejnosměrný proud na proud střídavý. (MURTINGER, 2010) Autonomní neboli ostrovní systém, anglicky Grid-off, není připojen k elektrické rozvodné síti. Tyto systémy je možné využít v oblastech vzdálených od elektrické infrastruktury nebo u menších aplikací. Z větší části je jich využíváno v prvním případě, kdy slouží často k zajištění zdrojů energie v rozvojových zemích, popř. v chatách, na jachtách, i obytných přívěsech i k vojenským účelům. Zde mohou sloužit pro pohon čerpadel vody z hlubinných vrtů, osvětlení, komunikace s okolím či chlazení pro zdravotnické potřeby. (MURTINGER, 2009). U menších aplikací se často vyskytují v náramkových hodinkách, kalkulačkách či automatů na parkovné. Ostrovní systémy jsou praktické díky nízkým nákladům a spolehlivosti. Součástí systému jsou akumulátory, které uchovají elektřinu na dobu, kdy není vytvářena, aby mohla být využita později. (MURTINGER, 2010) 2.2 Geografické a přírodní podmínky Z hlediska realizace solárního systému je zcela nezbytné, zaměřit pozornost na podstatné faktory, na kterých bude v budoucnu záviset celková rentabilita zhotoveného projektu. Z tohoto důvodu jim bude věnována tato kapitola. Při plánování založení solární elektrárny musíme zohlednit v prvé řadě přírodní faktory a situovanost zařízení v prostoru. Mezi tyto fundamentální faktory ovlivňující následnou efektivnost patří zejména naše zeměpisná šířka, lokální podmínky, oblačnost, roční doba, orientace a sklon plochy solárního panelu. (MURTINGER, 2010) Intenzita slunečního záření v ČR Česká Republika se svou polohou ve střední Evropě nabízí z hlediska světového srovnání spíše podprůměrné podmínky pro umístění solárních zařízení. Nejintenzivněji dopadá sluneční záření v oblasti rovníku v pouštních oblastech, kde jsou hodnoty více jak dvakrát vyšší než u nás, nejnižší hodnoty nalezneme v oblasti pólů. Intenzitu slunečního ozáření získáme součtem energetického obsahu slunečního záření dopadajícího na 1 m² všech slunečných hodin v roce. Tato hodnota je uváděna pro horizontální plochu a region od regionu se různí. Na mapě ČR (viz obr. 4) je vidět znatelný nárůst intenzity slunečního záření od severu k jihu a díky mikroklimatu v určitých oblastech dochází i k viditelným odchylkám 18

19 od místního průměru. Intenzita slunečního záření je ovlivněna i znečištěním atmosféry zejména pak množstvím emisí v ovzduší a zvýšeným výskytem prachu a sazí v bezprostředním okolí. To je jedna z příčin, proč jsou hodnoty nižší nad městy, v blízkosti průmyslových aglomerací, u frekventovanějších silnic, dálnic či lesů a polí (pyl, listí). (HASELHUHN, 2011). Tento faktor se z velké části projevuje například v oblasti Ostravskokarvinské uhelné pánve na východě ČR. Významnou roli hraje také momentální počasí a poloha slunce na obloze v průběhu dne a roku (výška nad obzorem a azimut). Za nepříznivého počasí je značná část dopadajícího záření odražena nebo rozptýlena mraky, což je také jeden z důvodů nižší intenzity slunečního záření v zimních měsících. (MURTINGER, 2009) V našich zeměpisných šířkách připadá přibližně 75 % slunečního záření na letní období mezi dubnem a zářím. Je to způsobeno především delšími a méně oblačnými dny a vyšším postavením Slunce na nebi. (HASELHUHN, 2011) Obr. č. 4: Průměrná roční intenzita slunečního záření v ČR [kwh/m²] Zdroj: European Commission, Joint Research Centre ( ), vlastní úpravy Průměrný počet hodin slunečního svitu Průměrný počet hodin slunečního svitu bez oblačnosti se na našem území pohybuje okolo 1460 h. rok -1. Dle statistik ČHMÚ se pohybuje rozptyl mezi a hodinami ročně. 16 Nižší hodnoty nalezneme na severozápadě Čech a z velké části v hraničních horách, kde je větší pravděpodobnost výskytu mlh a méně slunečného počasí. S posunem směrem na jihovýchod však počet hodin narůstá. Nejvyšší hodnoty nalezneme samozřejmě na jižní Moravě. (BERANOVSKÝ, 2004) 16 Hodnoty slunečního záření jsou však mnohdy rozdílné. Některé odborné publikace uvádí i roční množství slunečních hodin mezi hod. 19

20 Obr. č. 5: Průměrný roční úhrn doby trvání slunečního svitu v ČR [h] Zdroj: Atlas podnebí ČR (2005) Orientace a sklon plochy solárního panelu Nedílnou součástí vhodného umístění solárního systému je i orientace ke Slunci a co nejméně zastíněná plocha. Maximální možný výkon získáme nastavením plochy kolmo k dopadajícím paprskům. Tato varianta je však finančně velmi náročná. (MURTINGER, 2010). Optimálně se tedy doporučuje měnit sklon panelů alespoň dvakrát ročně na letní a zimní provoz. Orientace panelu v letních měsících by měla směřovat na jih se sklonem 30º-35º, v přechodných obdobích je vhodnější sklon 50º-60º. Při celoročním využití jsou tedy použitelné sklony mezi 30º a 60º. Při nemožnosti změny sklonu panelů se pro dobrý zisk po celý rok doporučuje sklon mezi oběmi variantami, tedy přibližně 45º. I pokud umístíme solární panely jihovýchodně či jihozápadně maximální odchylka ozáření oproti jižní orientaci bude nejvýše 10 %. Z hlediska možnosti zastínění plochy platí princip, že v čím menší vzdálenosti je objekt způsobující zastínění, tím negativnější je jeho působení na fotovoltaické zařízení. Zvýšená pozornost by se měla zaměřit především na možnost dopadu stínů z okolních budov a jejich částí, stromů, komínů či antén. Důležitá je také vzdálenost mezi panely samotnými. (LADENER, 2003) Přílohy ke kapitole 2.1: Příloha č. 4: Obrázek č. 6: Množství ročního slunečního záření v kwh ve světě. Příloha č. 5: Obrázek č. 7: Orientace a sklon plochy solárního panelu: Množství ročního slunečního záření v kwh ve světě. 20

21 2.3 Legislativa Legislativu zabývající se solární energií, popř. obecněji obnovitelnými zdroji energie, budu řadit z hlediska časové souslednosti. Pokud se jedná o vyhlášky, uvádím konsolidované znění původního předpisu. Tuto strukturalizaci jsem si vybrala z důvodu významné návaznosti a lepší přehlednosti v rámci celku. V oblasti energetiky má stále zásadní význam zákon č. 458/2000 Sb., o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích (energetický zákon), jenž byl mnohokrát novelizován. Předmětem tohoto zákona je úprava podmínek podnikání, výkon státní správy a regulace v energetických odvětvích, jakož i práva a povinnosti fyzických a právnických osob s tím spojené. Dále je významný i zákon č. 406/2000 Sb., o hospodaření energií. Jelikož primárním cílem této práce je problematika solární energie, tj. obnovitelného zdroje energie, je pro potřeby práce původní znění těchto zákonů příliš obecné a s nedostačujícím zaměřením na řešené téma. Z tohoto důvodu upřednostním na základě rozsahu a tématu práce legislativu, která se na OZE zaměřuje detailněji, nejlépe přímo na fotovoltaiku. Významným mezníkem v oblasti legislativy OZE byla událost vstupu České republiky do Evropské unie k 1. dubnu Spolu s tímto krokem následovala i povinnost participovat na realizaci stanoveného cílu koordinované energetické politiky EU. Klíčovým dokumentem nadnárodního významu se v této problematice stala Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2001/ 77/ ES o podpoře elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů energie na vnitřním trhu s elektřinou Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2001/77/ES Mezi hlavní důvody vzniku této směrnice patří potřeba podpory OZE, jelikož dle odstavce 1 jejich využívání přispívá k ochraně životního prostředí a k udržitelnému rozvoji. Kromě toho umožňuje vytvořit lokální zaměstnanost, může mít pozitivní dopad na sociální soudržnost, přispět k bezpečnosti zásobování a umožňuje splnit rychleji cíle z Kjóta. Obsahem směrnice je především snaha o nastavení minimálního podílu množství energie vyrobené z OZE na konvenčních zdrojích energie, který má být do roku 2010 ve výši 22 % v rámci celé EU. Dále by si měly všechny členské státy stanovit státní směrné cíle pro spotřebu elektřiny z obnovitelných zdrojů. Tyto cíle měly být v souladu s globálním směrným cílem dosažení 12% podílu na hrubé domácí spotřebě elektřiny 17 do roku 2010, vytyčeným v Bílé knize o obnovitelných zdrojích energie, která byla vydaná Evropskou Komisí v roce Pro Českou republiku je ve směrnici v Příloze č. 1 pro rok 2010 stanoven cíl ve výši 8% podílu elektřiny vyrobené z OZE na hrubé spotřebě elektřiny. U cíle je v poznámce uvedeno i prohlášení státu o předpokladech, který by mohly splnění indikativního cíle ohrozit. 17 Tj. V tuzemsku vyrobená elektřina s připočtením dovozů a odečtením vývozů elektřiny 21

22 ČR zmiňuje významnou závislost na vlivu klimatických podmínek v průběhu plnění cíle tedy možnost meziroční fluktuace. Směrnice však nedefinuje konkrétní nástroje k dosažení výše zmíněného cíle a nechává jejich volbu na státu samotném. O státních směrných cílech musí členské státy každé dva roky podávat zprávu obsahující analýzu dosaženého pokroku v rámci jejich plnění a v návaznosti na ně zveřejňuje Komise své závěry k dané situaci. Směrnice se též zabývá v článku 5 potřebností vydávání záruky původu elektřiny. Všechny formy elektřiny vyrobené z OZE musí být z důvodu průhlednosti zřetelně odlišené od ostatních zdrojů energie a povinností dle odstavce 3 je uvádět zdroj energie, ze kterého byla elektřina vyrobena, datum a místo výroby. V neposlední řadě je významný i článek 7 dané směrnice, který stanovuje, že provozovatelé přenosových a distribučních soustav musí zaručit přenos a distribuci elektřiny z obnovitelných zdrojů 18 a umožňuje stanovit její přednostní přístup do distribuční soustavy. Zároveň je nezbytné, aby poplatky za přenos a distribuci zelené elektřiny neznevýhodňovaly tuto energii a to zejména v oblastech s obtížnější dostupností Zákon č. 180/2005 Sb. 19 Před přijetím zákona č. 180/2005 Sb. o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie a o změně některých zákonů (tzv. zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů), který vstoupil v platnost 1. srpna 2005, byla právní úprava v ČR vztahující se na podporu výroby elektřiny z OZE zcela nedostatečná a neprovázaná. (KLOZ, 2007) Důvodem vzniku tohoto zákona byla primárně potřeba implementace výše zmíněné evropské směrnice do české legislativy v rámci vstupu České Republiky do EU a zároveň zcela nedostačující úprava OZE v energetickém zákoně. Primárním účelem toho zákona je dle 1 odst. 2 podpora a zajištění trvalého zvyšování podílu obnovitelných zdrojů na spotřebě primárních energetických zdrojů a vytvoření vhodných podmínek pro splnění národního indikativního cíle z již zmíněné evropské směrnice o podpoře elektřiny vyrobené z OZE. Podle 3 odst. 2 je však velikost podpory stanovena odlišně, a to v závislosti na druhu obnovitelného zdroje a velikosti instalovaného výkonu výrobny. Zákon zahrnuje základní povinnosti provozovatelů přenosových soustav a distribučních soustav (dále jen provozovatelé) převzaté z uvedené evropské směrnice. Mezi tyto povinnosti patří především přednostní připojení výrobce elektřiny z OZE (dále jen výrobce elektřiny) k přenosové nebo distribuční soustavě, a to konkrétně k té, kde vzniknout nejnižší náklady na 18 Pod podmínkou zachování spolehlivosti a bezpečnosti distribuční soustavy 19 Novelizován zákonem č. 137/2010 Sb. 22

23 připojení. Dále pak zmiňuje povinnost vykupovat veškerou elektřinu z OZE na kterou je vztahována podpora a na požádání povinnost vydání potvrzení o původu této elektřiny. Nemalá část zákona se zaměřuje na možnost získávání zelených bonusů. Význam tohoto slova je vysvětlen v 2 odst. 2 písm. d) jako finanční částka navyšující tržní cenu elektřiny a hrazená provozovatelem výrobci elektřiny, zohledňující snížené poškozování životního prostředí využitím obnovitelného zdroje oproti spalování fosilních paliv, druh a velikost výrobního zařízení a kvalitu dodávané elektřiny. Zelený bonus tedy symbolizuje určité zvýhodnění za šetrný přístup k životnímu prostředí. Výrobce elektřiny, na kterého se podpora vztahuje, si může přímo vybrat, zda elektřinu nabídne k výkupu u provozovatele se systémem minimálních výkupních cen nebo za ni bude požadovat zelený bonus 20. Tento zelený bonus výrobce elektřiny získá od místního provozovatele, pokud si pro elektřinu najde odběratele a prodá ji za tržní cenu a nebo pokud ji bude využívat pro vlastní spotřebu. Změna výběru je možná jednou do roka vždy k 1. lednu. Jak uvádí 6, výkupní ceny za elektřinu a zelené bonusy stanovuje Energetický regulační úřad (dále jen ERÚ) vždy na následující kalendářní rok a liší se v pro jednotlivé druhy OZE. Při stanovení cen a bonusů je brán ohled na odlišné náklady na pořízení, připojení a provoz jednotlivých druhů zařízení spolu s jejich časovým vývojem. Ceny jsou zároveň vyhodnocovány tak, aby byly vytvořeny vhodné podmínky pro splnění národního indikativního cíle a aby měla při splnění technických a ekonomických parametrů investice patnáctiletou návratnost. Určena je též minimální výše výkupních cen, která má být po dobu 15 let zachována ve výši stanovené pro rok (dle ERÚ č. 475/2005 Sb. aktualizováno na 20 let) Z hlediska vyhodnocování průběžně dosažených výsledků 7 stanovuje, že ERÚ vždy k 30. červnu zveřejní dosažený podíl výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů na hrubé spotřebě elektřiny za minulý kalendářní rok a v návaznosti na to MPO vydá analýzu dosaženého pokroku plnění národního indikativního cíle. ERÚ pak následně na analýzu reaguje vhodným upravením výkupních cen a bonusů pro následující kalendářní rok v zájmu dosažení indikativního cíle. Podle mého názoru byl zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů prvním významným krokem k odstartování fotovoltaického boomu v ČR. Přelomový byl zejména v realizaci finančního zvýhodnění pro výrobce zelené elektřiny dotovanými cenami a přednostnímu výkupu odběrateli. Stát tehdy vytvořil velmi výhodné podmínky pro rozvoj tohoto energetického odvětví, které pak byly mnohdy v dalších letech kritizovány z hlediska vysokých státních finančních nákladů, které se pak projevovaly ve zvyšování cen elektřiny odebírané běžnými spotřebiteli. 20 Uváděný v Kč/MWh 23

24 2.3.3 Směrnice 2009/28/ES Za aktuálně velmi důležitý dokument nadnárodního významu je považována nová směrnice evropského parlamentu a rady 2009/28/ES z dubna roku 2009, o podpoře využívání energie z obnovitelných zdrojů a o změně a následném zrušení směrnice 2001/77/ES. Za hlavní důvody vydaní nové směrnice a vytyčení nových již závazných cílů považuji nenaplnění předešlého indikativního cíle ve výši 22% podílu OZE na celkové spotřebě energie v rámci celé EU v roce Česká republika však byla jeden ze států, který limity splnil. Při výrobě elektřiny z OZE ve výši 5851 GWh (za rok) dosáhla svého cíle podílu elektřiny vyrobené z OZE na celkové spotřebě ve výši 8 %, a dokonce jej převýšila o 0,24 %. (SIVEK a spol., 2012) Mezi další důvody vytvoření nové směrnice patří především potřeba plnění mezinárodních závazků (Kjótský protokol), podpora inovací a technologického rozvoje OZE, větší jistota pro investory a vyšší využívání OZE. (DOLEŽALOVÁ, 2009). Jak uvádí Doležalová (2009:46), směrnice klade důraz na objektivitu, transparentnost a zabránění duplicitních podpor. Zdůrazňuje význam osvěty, poradenství a přístupu k informacím. Z hlediska OZE by měla komise a členské státy podporovat rozvojová opatření a využívání strukturálních fondů v této oblasti, dále pak decentralizovanou výrobu energie, která vede k většímu využívání místních zdrojů energie a tím i lepšímu zabezpečení dodávek energie na této úrovni. V rámci této směrnice má každý členský stát zajistit naplnění individuálního závazného cíle, tj. procentuálního podílu energie z OZE na hrubé konečné spotřebě energie. Tyto cíle jsou v souladu s cílem podílu nejméně 20 % energie z OZE na hrubé konečné spotřebě ve Společenství v roce 2020 a cílem 10 % podílu OZE na konečné spotřebě energie ve všech druzích dopravy. V návaznosti na směrnici, Česká republika vydala v červenci 2010 národní akční plán pro energii z obnovitelných zdrojů, ve kterém se zavazuje k dosažení 13 % podílu energie z OZE a 10 % podílu energie z OZE v dopravě do roku Z hlediska fotovoltaických systémů jsou připravované projekty konfrontovány s bezpečností a spolehlivostí elektrizační soustavy. Přesto se tento národní akční plán jeví s některých směrech jako zcela nedostatečný, obzvláště z hlediska naplnění závazků dané směrnice. Zaměřuje se totiž na méně účinné zdroje energie z OZE (např. spalování směsného odpadu či užití biomasy ve zdrojích s nižším využitím tepla) a ostatní zdroje se snaží výrazně utlumit. U fotovoltaiky predikuje zvýšení instalovaného výkonu na méně než 10 MW za rok, přitom jen u instalací na střechy budov se očekává nárůst téměř 100 MW. Za všeobecně problematické se však považuje též nedostatečné a z velké části i nežádoucí informační zabezpečení, kdy některé kraje i mnoho obcí zastává negativní postoj k OZE a jejich iniciativou byla už řada projektů zastavena. Tento problém by měly vyřešit komunikační a informační kampaně napříč ČR, které by se měly zaměřit převážně na zboření některých mýtů a poskytnou i pozitivní náhled na OZE. (HOLUB, 2010) 24

25 EU (27) Švédsko Lotyšsko Finsko Rakousko Portugalsko Dánsko Estonsko Slovinsko Rumunsko Francie Litva Španělsko Německo Řecko Itálie Bulharsko Irsko Polsko Spojené Nizozemsko Slovenská Belgie Česká Kypr Maďarsko Lucembursko Malta Následující graf znázorňuje procentuální hodnoty zastoupení energie z obnovitelných zdrojů na celkové spotřebě energie daného státu a evropské cíle pro rok Jak můžeme vidět, Česká republika se řadí mezi státy s téměř nejnižším stanoveným cílem. Oproti tomu u většiny severských, jižně situovaných či hornatějších zemích Evropy můžeme vidět velmi vysoký podíl výroby elektřiny z OZE, který je dle mého názoru daný z velké části velmi vhodnými přírodními podmínkami pro instalaci větrných elektráren či solárních zařízení. Graf č. 2: Procentuální hodnoty zastoupení energie z OZE na celkové spotřebě energie v roce 2005 a závazné cíle pro rok 2020 v rámci EU , , , ,5 23,3 20, , ,3 8,7 9,4 5,8 6,9 5,2 7,2 6,7 3,1 1,3 2,4 2, ,1 2,9 4,3 0,9 0 Zdroj dat: Evropská směrnice 2009/28/ES, vlastní zpracování Zákon č. 330/2010 Sb. K nejaktuálnějším právním předpisům o obnovitelných zdrojích energie s účinností od náleží nově vydaný zákon č. 330/2010 Sb. nahrazující předešlý zákon č. 180/2005 Sb. Významnou změnou oproti původnímu zákonu je dle 3 odst. 5, omezení podpory elektřiny vyrobené ze slunečního záření pouze na instalace s výkonem do 30 kwp umístěné na střechách popř. fasádách budov. V praxi již tedy nebudou finančně podporovány solární elektrárny umístěné na polích, čímž se stát snaží zabránit jejich pokračujícímu rozvoji. Obdržení dotací je též závislé na vyrobeném množství energie, kdy v případě, že se z určitého OZE vyrobí více než je stanovené maximální množství v Národním akčním plánu, ERÚ nemusí (a zřejmě tedy i nebude) vyplácet pro následující období podporu. Změna nastane i u systému výkupní ceny s tím, že bude zaveden tzv. povinný vykupující, tj. určitý obchodník s elektřinou, který nahradí stávající funkci distributorů povinně vykupovat elektřinu z OZE. 25

26 Poslední významnou změnou je i rozdělení zelených bonusů na dva typy, a to hodinový zelený bonus a roční zelený bonus. Rozdíl mezi těmito bonusy spočívá ve výši instalovaného výkonu provozované solární elektrárny, kdy roční bonus se bude vztahovat jen na rozlohou menší zařízení do 100kW, zbylá zařízení budou využívat formy hodinových bonusů. 21 Jak z nového zákonu vyplývá, stát se snaží razantně omezit výstavbu fotovoltaických elektráren na plochách větší rozlohy. Za hlavní důvod tohoto kroku zde považuji především potřebu omezení nákladných státních dotací pro výrobu z OZE a též zamezení rozvoje velkých solárních parků na mnohdy úrodných zemědělsky využitelných plochách. Přílohy v kapitole 2.2: Příloha č. 6: Tabulka č. 2: Výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů v roce 2010 (směrnice 2001/77/ES, naplnění indikativního cíle v ČR) 2.4 Ekonomické podmínky V návaznosti na vstup České republiky do Evropské unie vznikla s vydáním směrnice 2001/77/ES a s implementací jejich požadavku do nově vzniklého zákona č. 180/2005 Sb., o obnovitelných zdrojích, potřeba splnit indikativní cíle podílu využívání energie z OZE na celkové spotřebě energie ve výši 8 %. Nově vydaný zákon o obnovitelných zdrojích nijak nelimitoval počet a umístění fotovoltaických zařízení v rámci ČR a ani jejich výkon, navíc byla výstavba solárních zařízení hojně podporována vládními i evropskými dotacemi a vysokými výkupními cenami a zelenými bonusy. V naší zemi tedy odstartoval boom v rozvoji fotovoltaických elektráren. Pro mnoho investorů tyto podmínky představovaly rychlou návratnost vloženého kapitálu v horizontu několika let a následnou lákavou vidinu vysokého zisku. Tyto velice výhodné podmínky pro výstavbu a provoz FVE přetrvávaly přibližně do roku 2010, kdy byl indikativní cíl této směrnice úspěšně naplněn. Následkem fotovoltaického boomu vzniklo obrovské množství fotovoltaických instalací jak v domácnostech, tak pro podnikatelské využití. Proto vzrostly obavy o možné nedostatečné kapacitě pro připojení všech těchto instalací do rozvodné sítě. Jelikož se i nadále s častou frekvencí mění výše dotací poskytovaných státem a EU, a to jak v rámci dotací ze strukturálních fondů, národních programů či výše výkupních cen a zelených bonusů, nastíním zde pro přehled srovnání těchto podpůrných prostředků, mezi lety 2005 a aktuálním rokem PONCAROVÁ, Jana. Solární energie 2011: Nový zákon o obnovitelných zdrojích. NAZELENO [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < novy-zakon-o-obnovitelnych-zdrojich.aspx. ISSN

27 2.4.1 Státní dotace a podpora Výkupní ceny a zelené bonusy Jak jsem již zmínila v části zaměřené na legislativu, státní podpora fotovoltaiky se u nás rozděluje na dvě hlavní větve. Do první zařadíme garantovanou výkupní cenu (tzv. feed-in tariff), což je minimální výkupní cena za dané množství elektrické energie. Nejčastěji se uvádí v korunách za kilowatthodinu (KWh) nebo megawatthodinu (MWh) elektřiny. Výkupní cenu stanovuje ERÚ v cenovém rozhodnutí vydávaném na každý jednotlivý rok. Cena se liší na základě výše výkonu zařízení a data uvedení zařízení do provozu. S ohledem na instalovaný výkon solárního systému jsou ceny rozděleny na 3 skupiny, a to na zdroje s výkonem do 30 kw, do další skupiny patří zdroje mezi 30 kw a 100 kw a v poslední nalezneme zdroje nad 100 kw. Zřetelná je zde nepřímá úměra mezi instalovaným výkonem a dotovanou finanční částkou, kdy s výší instalovaného výkonu dotovaná finanční částka klesá. Mezi další neméně významný způsob podpory státem náleží podpora zelenými bonusy. Zelený bonus definuje zákon č. 180/2005 Sb., o podpoře využívání obnovitelných zdrojů, podle něhož 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. Tento systém prakticky funguje na principu volného trhu, kdy je potřebné, aby si výrobce elektřiny nalezl obchodníka, který mu elektřinu bude vykupovat. Jelikož je však tento druh energie charakteristický nestabilitou vyrobeného množství, odpovídá mu, i oproti konvenčním zdrojům, snížená výkupní cena. Tento handicap nízké tržní ceny je však vyrovnán právě zeleným bonusem, díky kterému je výsledná částka o něco vyšší než je tomu u výsledné částky v rámci pevné výkupní ceny. (QUASCHNING, 2010). Tento způsob podpory státem se tedy vyznačuje zvýhodněním subjektů s vlastní iniciativou, jenž využívající systém volného trhu a zajišťují si odběratele individuálně. V případě užívání vyrobené energie pro vlastní spotřebu však nemáme možnost volby mezi těmito podporami a můžeme využít jen princip zelených bonusů. Nedávný vývoj výkupních cen a zelených bonusů Před rokem 2006 nebyly ceny OZE nijak významně dotovány státem. Zlom nastal až platností již zmíněného zákona o obnovitelných zdrojích energie, kterým raketově nastartovala podpora tohoto zdroje elektřiny. Rychlý nárůst cen elektřiny vyrobené z fotovoltaických zařízení můžeme vidět na grafu č. 3 níže. Pro přehlednost jsou zde zmíněny ceny pro instalace do 30 kw výkonu a jsou znázorněny mezi lety 2005 až V roce 2005 dosahovala výkupní cena pouhých 6,04 Kč za 1 kwh a zelené bonusy v té době nebyly realizovány. Rokem 2006 započal nový druh podpory zelenými bonusy, které dosahovaly částky 12,59 Kč spolu 27

28 s výkupními cenami za 13,20 Kč. Vrcholu dosáhly dotované ceny elektřiny o rok později, kdy výkupní ceny dosahovaly 13,46 Kč a zelené bonusy 12,75 Kč. Od tohoto roku však můžeme sledovat neustálý pokles. Významná redukce výše dotací nastala poté v roce 2011, kdy stát snížil hodnotu výkupních cen na 7,50 Kč a zelené bonusy na 6,50 Kč. V letošním roce byly ceny Energetickým regulačním úřadem stanoveny na pouhých 6,16 Kč u výkupních cen a 5,08 Kč u zelených bonusů a pravděpodobně se očekává i další pokles. Graf č. 3: Vývoj cen elektřiny v Kč/ kwh pro fotovoltaická zařízení s instalovaným výkonem do 30 kw vč. mezi lety výkupní ceny zelené bonusy Zdroj dat: Cenová rozhodnutí ERÚ, vlastní výpočet a zpracování. Daňová úleva Do nedávné doby byly příjmy fyzických osob z elektřiny vyrobené v solárních zařízení, dle zákona o daních z příjmu č. 586/1992 Sb. 22, osvobozeny od daně a to na pět bezprostředně následujících let od uvedení elektrárny do provozu. Novela tohoto zákona nabývající účinnosti k však ruší daňové prázdniny pro výrobce elektřiny ze solárních elektráren a to ukončením roku Dotace v rámci EU Operační program Podnikání a inovace (tzv. OPPI) Operační program vyhlášený pro Českou republiku na období se zaměřuje na podporu a rozvoj podnikatelského prostředí zvláště v oblasti malých a středních podniků odst. 1 písm. e) ve znění do Předpis č. 346/2010 Sb. o daních z příjmů, Čl. 2 přechodná ustanovení, odst. 2 28

29 Program je v gesci Ministerstva průmyslu a obchodu a umožňuje podnikatelům čerpat finanční podporu z fondů EU. Člení se na jednotlivé prioritní osy přičemž pro OZE a tedy i fotovoltaiku je zaměřena osa č. 3 Efektivní energie a konkrétně program podpory EKO- ENERGIE. Z hlediska OZE je podstatný cíl zaměřující se na vyšší využití obnovitelných a druhotných zdrojů a jejich udržitelný růst. Je určený jen pro vybrané regiony NUTS II a podporovanými aktivitami jsou zejména výstavba zařízení na výrobu a rozvod elektrické energie z OZE popř. rekonstrukce stávajících výrobních zařízení OZE. Výše dotace se pohybuje mezi 0,5 mil Kč až 100 mil. Kč. 24 Nalezneme zde však menší háček. Z hlediska elektřiny z fotovoltaických zdrojů je dnes prakticky nemožné dotaci získat. V 1. výzvě k předkládání projektů bylo podáno celkem 213 žádostí, z toho nebyla podpořena ani jediná a nepředpokládá se s podporou ani do budoucna. V rámci obnovitelných zdrojů je totiž upřednostňována podpora malých vodních elektráren a biomasy. Podle Řeháka, člena European Photovoltaic Technology Platform Steering Commite, je důvod zcela zřejmý. Fotovoltaika má dnes již výhodné prostředí pro rozvoj, a na základě stále se snižujících cen fovotoltaických panelů a díky státním podpůrným prostředkům a návratnosti investice v horizontu zhruba 10 let, prakticky nepotřebuje dotace. 25 Podobnou situaci můžeme vidět i u Operačního programu životní prostředí kdy v prioritní ose Udržitelné využívání zdrojů energie sice nalezneme mezi podporovanými aktivitami instalaci fotovoltaických systémů pro výrobu elektřiny, ale ve skutečnosti již tato aktivita podporována není Ceny fotovoltaických panelů Zásadní roli při instalaci solárního systému a jeho následné výnosnosti hraje cena fotovoltaických panelů. Od vzniku prvního seleniového článku roku 1883 uteklo již mnoho desetiletí a výzkum a vývoj nových technologií v této oblasti dosáhl obrovského pokroku. Zcela výhodné jsou pro investory nynější podmínky, kdy spolu se zvyšováním efektivnosti panelů a s růstem množství produkce klesá jejich pořizovací cena. Z velké části se na tomto poklesu podílí i sériová výroba jednotlivých komponentů. Již z minulých let byl sledován dlouhodobý trend opakující se v přibližně dvouletých cyklech, kdy v závislosti na zdvojnásobení množství produkce panelů souběžně klesaly jejich pořizovací ceny průměrně o 24 Programový dokument Operačního programu Podnikání a inovace, program podpory EKO-ENERGIE 25 ŘEHÁK, Jaromír. Na dotace z EkoEnergie nečekejte. Czech RE Agency [online].[cit ]. Dostupný z WWW: < 26 ŘEHÁK, Jaromír. Na dotace z EkoEnergie nečekejte. Czech RE Agency [online].[cit ]. Dostupný z WWW: < 29

30 20 %. 27 V potaz však musíme brát i krátkodobé tržní výkyvy, které mohou vyráběné množství ovlivnit. Na grafu č.4 níže můžeme vidět průměrné ceny fotovoltaických panelů v USA a v Evropě. Z hlediska odlišné měny i jejího kurzu k české koruně 28 je zřetelná vyšší cena panelů v Evropě oproti Spojeným státům. Přesto celkový pokles cen nastává v Evropě i v USA s podobnou intenzitou, a to v rozmezí deseti let o více než 50 %. Graf č. 4: Vývoj cen solárních panelů mezi lety Zdroj: /tec_technika.aspx?c=a120116_125112_tec_technika_mla. [ ], vlastní úpravy Z hlediska variability cen panelů ve světě uvádím na grafu č. 5 níže i ceny v České republice. Významný faktor ovlivňující v naší zemi ceny fotovoltaických panelů je tržní síla české koruny v poměru k ostatním měnám. Jelikož byla koruna v posledních letech poměrně nestabilní měnou, odrazilo se to i na cenách dovážených panelů. K výraznějšímu zvýšení cenové hladiny panelů došlo mezi lety 2008 a 2009, kdy česká koruna podléhala značnému oslabení. Přesto však v následujícím pololetí koruna opět posílila a započalo prudké klesání cen FV panelů. Od roku 2009 však koruna s výjimkou krátkodobých výkyvů posiluje a ceny panelů nadále klesají. Přestože byly ceny solárních panelů z velké části závislé na síle české koruny, významně je ovlivňovalo i zahraniční prostředí. Za hlavní činitele, které způsobily pokles FV panelů ve světě i u nás jsou považovány cenové tlaky čínských výrobců, omezení trhu ve Španělsku a zvýšení průmyslové výroby solárního křemíku BECHNÍK, Bronislav. Historie a perspektivy OZE fotovoltaika, méně rozšířené technologie. TZB info [online]. 2009,[cit ]. Dostupný z WWW: < ISSN Aktuálně 1 $ = 18,90 Kč a 1 = 24,80 Kč (zaokrouhleno na desetiny). 29 BECHNÍK, Bronislav. Fotovoltaické elektrárny v České republice fakta a události. Energie 21, 2010, roč. 3, č. 6, s

31 Graf č. 5: Průměrné ceny FV panelů v EU a USA mezi lety Zdroj: [ ], vlastní úpravy Stop-stav Jelikož množství elektráren rostlo astronomickou rychlostí, stejně tak jako jejich instalovaný výkon a s tím i množství vyrobené elektřiny, začaly vznikat obavy o možné přetížení přenosové sítě a tedy o ohrožení bezpečného provozu elektrizační soustavy a nebezpečí možného kolapsu. Tato urgentní situace byla příčinou zavedení tzv. stop-stavu, jenž znamenal zastavení schvalování o připojení nových solárních elektráren do přenosové distribuční soustavy. Žádost o stop-stav podal v únoru roku 2010 provozovatel české přenosové soustavy ČEPS. 30 Na tuto událost se ozvala celá řada negativních reakcí a diskuzí o protiprávnosti tohoto jednání. Ukončení stop-stavu nastalo až počátkem letošního roku 2012, přesto však za sebou nechal poměrně velkou spoušť. Okolo domácností si nemohlo požadované solární zařízení na střeše zřídit a o své zisky přišly i společnosti zabývající se instalací a administrativními záležitostmi. Proto není divu, že již za měsíc leden tohoto roku bylo podáno žádostí o připojení solárních instalací PONCAROVÁ, Jana. Solární elektrárny 2011: Domácí instalace mají stále smůlu. NAZELENO [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < domaci-instalace-maji-stale-smulu.aspx. ISSN Aktuálně: Konec stop-stavu solárním elektrárnám [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < 31

32 2.5 Množství fotovoltaických elektráren a jejich lokalizace Vývoj počtu solárních provozoven a jejich instalovaný výkon Díky vynikajícím ekonomickým podmínkám a vysoké státní podpoře můžeme na grafu č. 6 pozorovat velmi výrazný nárůst jak množství solárních zařízení, tak i jejich výkonu počínaje rokem Mezi lety 2011 a 2012 je však jasně viditelná stagnace, jejímž důvodem byl převážně zmíněný stop-stav připojování dalších zařízení k přenosové síti a výrazné snížení dotovaných výkupních cen. Dle nových legislativních podmínek, jež ukládá novela zákona č. 330/2010 Sb., o obnovitelných zdrojích, již nadále nejsou finančně dotovány solární instalace stavěné na polích. Jelikož jsou právě tyto instalace převážně větší rozlohy i instalovaného výkonu, můžeme předpokládat, že již zřejmě nenastane stejně radikální nárůst celkového instalovaného výkonu, jako tomu bylo doposud,i v dalších letech. Graf č. 6: Vývoj počtu fotovoltaických provozoven a jejich instalovaného výkonu mezi lety 2002 a 2012 Zdroj: ERÚ (2012), informace o držitelích licencí, vlastní úpravy Množství vyrobené elektřiny z FVE Souběžně s růstem instalovaného výkonu elektráren můžeme na grafu č. 7 vidět i stejně radikální nárůst množství vyrobené energie ze solárních zařízení. Na konci roku 2011 celkové množství vyrobené elektřiny z FVE dosahovalo celých MWh. 32

33 Graf č. 7: Množství vyrobené elektřiny z fotovoltaických zařízení v ČR mezi lety 2002 a Množství vyrobené elektřiny (MWh) Zdroj dat: MPO ( ), ERÚ ( ), vlastní zpracování. Přílohy ke kapitole 2.5.2: Příloha č. 7: Tabulka č. 3: Vývoj a struktura hrubé výroby elektřiny z OZE (dle Státní energetické koncepce ČR 2012) Prostorové rozložení FVE v ČR a rozdělení dle instalovaného výkonu Jak můžeme z kartogramu níže rozpoznat, největší koncentrace solárních elektráren je v Jihomoravském kraji. Za primární důvod tohoto umístění v rámci ČR můžeme považovat nejvhodnější přírodní podmínky a intenzitu slunečního záření. Vyšší koncentraci FVE můžeme spatřit též na severu a severozápadě Čech, kde je však významným indikátorem jejich značná rozloha a vysoký instalovaný výkon. Z hlediska instalovaného výkonu se 65 % solárních elektráren pohybuje v rozmezí 3 až 6 MW. V současné době je největší solární instalací v zemi FVE Ralsko Ra 1 (viz. rámeček níže). Druhou největší elektrárnu v této kategorii nalezneme ve Středočeském kraji u obce Nová Ves, okres Mělník. Je pojmenovaná CZECH VEPŘEK a instalovaný výkon činí 35,103 MW. Na základě poskytovaných a často aktualizovaných dat Energetický regulačním úřadem se však množství licencovaných solárních elektráren opět rozrůstá, dalo by se říci, že opět rostou jako houby po dešti. Uvidíme tedy, zda jde opět jen o dočasnou situaci nebo o dlouhodobější trend. 33

34 Obr. č. 8: Situovanost FVE v rámci ČR a jejich instalovaný výkon (od 3MW) Zdroj dat: ERÚ databáze licencí (2012) a Roční zpráva o provozu ES ČR (2010), čerpáno [ ], vlastní zpracování. Rámeček č. 1: FVE Ralsko Ra 1 Solární elektrárna, dosahující výkonu 38,269 MW, je aktuálně největší sluneční elektrárnou v ČR. Nachází se na bývalém vojenském výcvikovém prostoru u obce Ralsko v Libereckém kraji. Přestože elektrárna vystupuje jako celek, je to komplex 4 FVE disponujících výkony 4,517 MW, 6,614 MW, 12,869 MW a 14,269 MW. Lokace elektrárny je výhodná zejména kvůli vysoké intenzitě slunečního záření (průměrný roční úhrn až 3,8 tisíce MJ/m ² ) a také nevyužité ploše brownfieldu. Jelikož je tato oblast velmi ekologicky zatížena, dekontaminací ploch pro využití pozemku pro FVE se též zlepší bonita půdy a oblast může být lépe využitelná i do budoucna. 32 Z tohoto důvodu byl projekt podpořen také ekology, např. z Hnutí Duha. 33 Zdroj:

35 2.5.4 Umístění FVE v prostoru Nejčastěji umístěná fotovoltaických zařízení s rozlohou do několika m² nalezneme na rodinných domech a menších objektech. Za hlavní příčinu jejich masovějšího rozvoje považuji již zmíněné velmi výhodné státní finanční dotace a také jistou výhodu energetické soběstačnosti a nižší závislosti na budoucích, pravděpodobně stále rostoucích, cenách energetických společností v ČR. Zajímavostí a novým trendem, který se začíná objevovat zejména v západních zemích Evropy, je i vytváření pomocí FVP různých tvarů a symbolů, jak můžeme vidět níže, např. ve tvaru kříže na kostele ve městě Salem-Neufrach v Německu. Vedlejší obrázek pak prezentuje rozsáhlejší instalaci FVP na rodinném domě. Obr. č. 9: FVP na kostele sv. Petra a Pavla, Německo Obr. č. 10: Instalace FVP na rodinném domě Zdroj: Zdroj: Solárním elektrárnám vyšších výkonů byla věnována již předcházející kapitola, níže uvádím jako příklad jednu z okolí Brna, konkrétně u brněnského letiště Tuřany. Elektrárna dosahuje výkonu kw a byla uvedena do provozu k Obr. č. 11: Solární elektrárna BS Park I. - Brno - Tuřany Zdroj: vlastní archiv autorky 35

36 V dnešní době zaujímají největší plochu v České republice právě solární elektrárny postavěné na zemském povrchu. Z velké části je jedná o plochy úrodné, možné k zemědělskému využití. Tento fakt je proto často kritizován a domnívám se, že byl také jeden z důvodů zrušení podpory těchto instalací novým zákonem o obnovitelných zdrojích FVE a brownfields Z hlediska rozlehlejších instalací se objevuje v posledních letech i trend instalací fotovoltaických systémů na brownfields, tedy na bývalých, již nevyužívaných prostorech nejčastěji vojenských a průmyslových objektů či těžařských hutí a skládek. V ČR nalezneme brownfields v takřka každém větším městě a právě jejich opětovné využití, které u nás není prozatím příliš známé a praktikované, například instalací solárních elektráren, může přispět k vyšší ekonomické samostatnosti měst a zefektivnit toto již nevyužívané území. Podle mého názoru je i vzhledem k novému zákonu č.330/2010 Sb, o obnovitelných zdrojích, jenž již dále finančně nepodporuje instalaci panelů na zemském povrchu, volba brownfields zajímavým alternativním řešením. Trend zefektivnění nynějších brownfields, převážně výstavbou solárních popř. větrných elektráren, se projevuje zejména u vyspělých zemí západní Evropy, avšak i u nás můžeme vidět již několik případů, kdy byly brownfields využity pro umístění tohoto zdroje energie. (KUNC a spol., 2011) Na obrázku níže můžeme vidět výstavbu v dnešní době již dokončené fotovoltaické elektrárny v lokalitě Vyklic u obce Chabařovice, v Ústeckém kraji. Tato elektrárna je postavena na území bývalého Palivového kombinátu Ústí nad Labem, nacházejícím se na okraji severočeské hnědouhelné pánve. S počtem solárních panelů její instalovaný výkon dosahuje 994,6 kwp. Na území tohoto brownfieldu jsou aktuálně projektovány i další solární elektrárny, které mají postupně pokrýt celé, dnes již nevyžívané, území. 34 Obr. č. 12: FVE Chabařovice-Vyklice I. pokrývající brownfield Zdroj: 34 Fotovotaická elektrárna Chabařovice-Vyklice I. [online].[cit ]. Dostupný z WWW: < 36

37 2.5.6 Pozitiva a negativa FVE Pozitiva Jedním z hlavních důvodů využívání solární energie pro vznik energie elektrické je její nevyčerpatelnost a šetrnost k životnímu prostředí. Elektřina ze slunce je často nazývána energií čistou, jelikož se při její výrobě neemitují, oproti ostatním konvenčním zdrojům energie, skleníkové plyny ani částice prachu do ovzduší. Samotný proces výroby elektřiny je naprosto nehlučný a nepotřebuje nijak zásadní častější obsluhu. Z ekonomického úhlu pohledu je výše výkupních cen a zelených bonusů garantována státem po dobu 20 let s meziročním aktualizováním podle indexu cen průmyslových výrobců. Solární instalace však může i přes klesající účinnost vydržet až 50 let. Investice do solárního systému se nám nejen během dotovaných let vrátí, ale můžeme nám poskytnout i nemalý finanční příjem a částečnou energetickou nezávislost na okolí. Mimoto mají z důvodu neustálých inovací a pokroku fotovoltaické panely stále klesající pořizovací náklady. ČR chce do konce roku 2020 dostát svým závazkům z evropské směrnice 2009/28/ES a proto nadále plánuje podporovat OZE, avšak počítá se stále se snižujícím trendem dotací, aby v budoucnu mohly OZE konkurovat ostatním zdrojům elektrické energie. 35 Negativa Odrazujícím aspektem FVE je již na počátku vysoká pořizovací cena prakticky jednorázové investice. Omezující je i lokace elektrárny, která není státem dotovaná při stavbě na zemském povrchu. Proto musíme buď určitým majetkem disponovat popř. si složitěji hledat jiné umístění. Boom fotovoltaiky v ČR zapříčinil masovou výstavbu FVE, které často svou velkou rozlohou zabíraly úrodnou zemědělsky využitelnou půdu. Častou kritiku sklízejí věší solární instalace i za zásah do okolní krajiny a jejich ne příliš estetický vzhled v kontrastu s okolní přírodou. Další vlastností výroby elektřiny z FVE je i její fluktuace. Při potřebě čerpání elektřiny v nočních hodinách ale i v zimě, kdy jsou sluneční dny kratší, musíme počítat s doplňujícím zdrojem elektrické energie. 35 Aktualizovaná Státní energetická koncepce ČR, Dostupné z: < 37

38 ZÁVĚR Stále se zvyšující potřeba postupně nahradit konvenční zdroje energie alternativními je viditelná na každém kroku. Prakticky denně se dočteme nebo slyšíme v televizi o ztenčujícím se množství vyčerpatelných zdrojů energie, které nám při stále rostoucí světové spotřebě energie již do budoucna nebudou stačit. Abychom zamezili budoucí možné katastrofě nedostatku energie, rozmáhá se celosvětový trend nahradit klasické zdroje energie energií alternativní, obnovitelnou. Obnovitelné zdroje energie mají řadu výhod. Při vhodné lokaci nemají praktický žádnou ekologickou zátěž, neprodukují jedovaté plyny ani jiné člověku škodlivé částice. Na druhou stranu však větší solární instalace často zabírají ornou, zemědělsky využitelnou půdu, a často jsou ve výrazném kontrastu s okolní krajinou. Velkou výhodou je však možnost posílení energetické samostatnosti státu, o kterou v dnešní době usiluje mnoho ekonomik. Česká republika, jako jeden ze států EU, musela v rámci nové evropské směrnice o obnovitelných zdrojích z roku 2001 zásadně upravit přístup k problematice OZE a fotovoltaice. Cílem evropské politiky tehdy bylo začít výrazně podporovat výrobu elektřiny z OZE, a proto v nově vydaném zákoně o obnovitelných zdrojích z roku 2005 musela ČR jednotlivé části směrnice zakomponovat. Zaměřeno na fotovoltaiku, výsledkem byla vysoká státní podpora výroby elektřiny ze solárních instalací, která odstartovala fotovoltaický boom v ČR. S určitým časovým zpožděním, potřebným na rozšíření informací a samotnou realizaci výstavby elektrárny, rostlo množství fotovoltaických instalací, převážně nižších kapacit, z desítek na stovky a tisíce v letech 2009 a Realizace FVE byla v té době velmi výhodným byznysem, a i přes markantní snížení státních dotací stále ještě je. Aktuální státní energetická koncepce (2012) sleduje již jiné cíle. Právě kvůli vysokým finančním nákladům na dotace pro výrobu energie z OZE a ne příliš vysokému evropskému cíli 13% podílu výroby energie z OZE na celkové spotřebě energie do roku 2020 pro ČR, je cílem státu postupně plynule dotace tlumit a vyrovnat konkurenceschopnost obnovitelných zdrojů se zdroji tradičními. Pozitivem při výstavbě FVE jsou i vědecký pokrok a inovace, které tlačí ceny solárních panelů stále dolů. Samotná instalace nepotřebuje nijak zásadní zásah do území a v případě nutnosti může být (např. oprosti větrné elektrárně) i snadněji přemístitelná. Mimo omezování státních dotací na OZE vláda vydala i další omezení proti hojné výstavbě FVE. Jelikož značnou nevýhodou solární elektrárny je plocha půdy, kterou zejména při vyšších instalovaných kapacitách zabírá, od roku 2010 již stát dotacemi nepodporuje instalace postavené na orné půdě, jelikož jsou tyto půdy často vysoce bonitní. Vhodnou alternativou může být instalace na rodinných domech či větších stavbách. Ze západní Evropy k nám 38

39 přichází i trend výstavby na brownfields, čímž se dají zefektivnit bývalé vojenské prostory, staré továrny či nevyužité budovy. Fotovoltaika se na celkové konečné spotřebě energie podílela v roce 2010 přibližně 0,9% a podle aktualizované Energetické koncepce ČR (2012) by měla do roku 2040 desetkrát zvýšit množství vyrobené energie a stát se hlavním tahounem výroby elektřiny z OZE. Aby se však dle Energetické koncepce naplnil tento odhad, musel by se v ČR rapidně zvýšit počet nových solárních instalací vyšších kapacit a také by se zřejmě musely zlepšit stávající technologie výroby panelů a jejich samotná účinnost. Na základě těchto poměrně náročných požadavků bych spíše předpokládala rozvoj jiného obnovitelného zdroje, a to například biomasy. 39

40 SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ ODBORNÉ TEXTY: [1] QUASCHNING, Volker. Obnovitelné zdroje energie. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, s. ISBN [2] MURTINGER, Karel; BERANOVSKÝ, Jiří; TOMEŠ, Milan. Fotovoltaika: elektrická energie ze slunce. 1. vyd. Praha: EkoWATT, s. ISBN [3] MURTINGER, Karel; TRUXA, Jan. Solární energie pro váš dům. 1. vyd. Brno: EkoWATT, s. ISBN [4] HASELHUHN, Ralf. Fotovoltaika: budovy jako zdroj proudu. 1. české vyd. Ostrava: HEL., s. ISBN [5] BERANOVSKÝ, Jiří; TRUXA, Jan. Alternativní energie pro váš dům. 2. akt. vyd. Brno: EkoWATT: ERA group, s. ISBN [6] LADENER, Heinz; SPÄTE, Frank. Solární zařízení. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, s. ISBN [7] KLOZ, Martin. Využívání obnovitelných zdrojů energie: právní předpisy s komentářem. Praha: Linde Praha, s. ISBN [8] DOLEŽALOVÁ, H. Nová evropská směrnice o podpoře využívání energie z obnovitelných zdrojů. Energie 21, 2009, roč. 2, č. 6, s [9] SKÁCEL, D., Vývoj fotovoltaiky ve světě a v ČR. časopis Alternativní energie, 2000, roč. 3, č. 3, s. X [10] HOLUB, Petr. Analýza Národního akčního plánu České republiky pro energii z obnovitelných zdrojů a alternativní doporučení pro rozvoj sektoru. TZB info [online]. 2010, [cit ]. Dostupný z WWW: < ISSN [11] BECHNÍK, Bronislav. Historie a perspektivy OZE fotovoltaika, méně rozšířené technologie. TZB info [online]. 2009,[cit ]. Dostupný z WWW: < ISSN [12] BECHNÍK, Bronislav. Fotovoltaické elektrárny v České republice fakta a události. Energie 21, 2010, roč. 3, č. 6, s [13] ŠŤASTNÝ, M., Historie využití solární energie [online]. CONERGY, 2011 [cit ]. Dostupné z WWW: < [14] KUSALA, J., Solární (fotovoltaické) články. ČEZ [online]. 2006, [cit ]. Dostupné z WWW: < 40

41 [15] PERLIN, J., The History of Solar Energy. California solar center [online]. 2005, [cit ]. Dostupné z WWW: < [16] SCHEER, H., Krize ropných cen ve stínu stoletého opomenutí. EUROSOLAR [online]. 2003, [cit ]. Dostupné z WWW: < [17] NOVÁKOVÁ, M. 5 největších slunečních elektráren na světě. NAZELENO [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < nejvetsich-slunecnich-elektraren-na-svete.aspx. ISSN [18] SIVEK a spol., Czech Republic and indicative targets of the European Union for elektricity generation from renewable sources. Energy policy, 2012, č.44, s [19] Aktualizovaná Státní energetická koncepce ČR, [cit ] Dostupné z: < [20] KUNC, Josef - FRANTÁL, Bohumil - KLUSÁČEK, Petr. Brownfields jako lokality pro umístění obnovitelných zdrojů energie?. In Sborník příspěvků z XIV. Mezinárodního kolokvia o regionálních vědách. Vyd. 1. Brno : Masarykova univerzita, ISBN , s , Bořetice. Další zdroje: [1] The History of Solar [online]. U.S. Department of Energy. [cit ]. Dostupné z WWW: < [2] Krize ropných cen ve stínu stoletého opomenutí [online]. Eurosolar, [cit ]. Dostupné z WWW: < [3] MOTLÍK, J., ŠAMÁNEK, L. A KOL. Obnovitelné zdroje energie a možnosti jejich uplatnění v České Republice [online]. ČEZ, [cit ]. Dostupné z WWW: < obalka-in.pdf. [4] NOVÁKOVÁ, M. 5 největších slunečních elektráren na světě. NAZELENO [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < ISSN [5] Sbírka zákonů 458/2000 Sb., zákon o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích a o změně některých zákonů (Energetický zákon) [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < pdf.aspx. [6] Sbírka zákonů 460/2000 Sb., zákon o hospodaření energií [online]. [cit ]. Dostupné z WWW: < [7] Evropská směrnice 2010/77/ES, o podpoře elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů energie na vnitřním trhu s elektřinou [online]. [cit ]. Dostupné z WWW: 41

42 < [8] Zákon č. 180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie a o změně některých zákonů (zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů) [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < [9] Předpis č. 475/2005 Sb., vyhláška, kterou se provádějí některá ustanovení zákona o podpoře využívání obnovitelných zdrojů [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < [10] Předpis č. 140/2009 Sb., vyhláška o způsobu regulace cen v energetických odvětvích a postupech pro regulaci cen [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < [11] Předpis č. 51/2006 Sb., vyhláška o podmínkách připojení k elektrizační soustavě [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < [12] Předpis č. 426/2005 Sb., vyhláška o podrobnostech udělování licencí pro podnikání v energetických odvětvích [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < [13] Předpis č. 541/2005 Sb., vyhláška o Pravidlech trhu s elektřinou, zásadách tvorby cen za činnosti operátora trhu s elektřinou a provedení některých dalších ustanovení energetického zákona [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < [14] Směrnice evropského parlamentu a rady 2009/28/ES, o podpoře využívání energie z obnovitelných zdrojů a o změně a následném zrušení směrnic (2001/77/ES a 2003/30/ES) [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < [15] Zákon č. 330/2010 Sb., který mění zákon č. 180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie a o změně některých zákonů (zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů), ve znění pozdějších předpisů [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < [16] PONCAROVÁ, Jana. Solární energie 2011: Nový zákon o obnovitelných zdrojích. NAZELENO [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < ISSN [17] ŘEHÁK, Jaromír. Na dotace z EkoEnergie nečekejte. Czech RE Agency [online].[cit ]. Dostupný z WWW: < [18] PONCAROVÁ, Jana. Solární elektrárny 2011: Domácí instalace mají stále smůlu. NAZELENO [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < ISSN

43 [19] Aktuálně: Konec stop-stavu solárním elektrárnám [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < 43

44 SEZNAM TABULEK Tab. č. 1: Účinnost rozdílných materiálů fotovoltaických článků 44

45 SEZNAM GRAFŮ Graf č. 1: Vývoj roční produkce solárních panelů v MW celosvětově a v jednotlivých regionech mezi lety 1988 a 2005 Graf č. 2: Procentuální hodnoty zastoupení energie z OZE na celkové spotřebě energie v roce 2005 a závazné cíle pro rok 2020 v rámci EU Graf č. 3: Vývoj cen elektřiny v Kč/ kwh pro fotovoltaická zařízení s instalovaným výkonem do 30 kw vč. mezi lety Graf č. 4: Vývoj cen solárních panelů mezi lety Graf č. 5: Průměrné ceny FV panelů v EU a USA mezi lety Graf č. 6: Vývoj počtu fotovoltaických provozoven a jejich instalovaného výkonu mezi lety 2002 a 2012 Graf č. 7: Množství vyrobené elektřiny z fotovoltaických zařízení v ČR mezi lety 2002 a

46 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. č. 4: Průměrná roční intenzita slunečního záření v ČR [kwh/m²] Obr. č. 5: Průměrný roční úhrn doby trvání slunečního svitu v ČR [h] Obr. č. 8: Situovanost FVE v rámci ČR a jejich instalovaný výkon (od 3MW) Obr. č. 9: FVP na kostele sv. Petra a Pavla, Německo Obr. č. 10: Instalace FVP na rodinném domě Obr. č. 11: Solární elektrárna BS Park I. - Brno Tuřany Obr. č. 12: FVE Chabařovice-Vyklice I. pokrývající brownfield 46

47 SEZNAM RÁMEČKŮ Rámeček č. 1: FVE Ralsko Ra 1 47

48 SEZNAM ZKRATEK ČR - Česká republika FVE - fotovoltaická elektrárna ES - Evropské společenství ERÚ - Energetický regulační úřad ČSÚ - Český statistický úřad MPO - Ministerstvo průmyslu a obchodu NASA - National Aeronautics and Space Administration USA - United States of America SRN - Spolková republika Německo MW - megawatt kw - kilowatt GW - gigawatt ČSR - Československá republika ČEZ - České energetické závody FV - fotovoltaika ČHMÚ - Český hydrometeorologický ústav OZE - obnovitelné zdroje energie EU - European Union kwh - kilowatthodina MWh - megawatthodina GWh - gigawatthodina OPPI - Operační program Podnikání a inovace NUTS II - Nomenclature des Unites Territoriales Statistique 48

49 SEZNAM PŘÍLOH Příloha č. 1: Obrázek č. 1: První komerční telekomunikační satelit Telestar. Příloha č. 2: Obrázek č. 2: Historický vývoj solárních panelů mezi lety Příloha č. 3: Obrázek č. 3: Největší solární elektrárna na světě v Indii ve státě Gudžarát. Příloha č. 4: Obrázek č. 6: Množství ročního slunečního záření v kwh ve světě. Příloha č. 5: Obrázek č. 7: Orientace a sklon plochy solárního panelu. Příloha č. 6: Tabulka č. 2: Výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů v roce 2010 (směrnice 2001/77/ES, naplnění indikativního cíle v ČR) Příloha č. 7: Tabulka č. 3: Vývoj a struktura hrubé výroby elektřiny z OZE (dle Státní energetické koncepce ČR 2012) 49

50 PŘÍLOHY Příloha č. 1: Obrázek č. 1: První komerční telekomunikační satelit Telestar. Zdroj: Příloha č. 2: Obrázek č. 2: Historický vývoj solárních panelů mezi lety

51 Zdroj: 51

52 Příloha č. 3: Obrázek č. 3: Největší solární elektrárna na světě v Indii ve státě Gudžarát. Zdroj: Příloha č. 4: Obrázek č. 6: Množství ročního slunečního záření v kwh ve světě. Zdroj: 52

53 Příloha č. 5: Obrázek č. 7: Orientace a sklon plochy solárního panelu. Zdroj: Příloha č. 6: Tabulka č. 2: Výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů v roce 2010 (směrnice 2001/77/ES, naplnění indikativního cíle v ČR). Výroba v roce 2010 Podíl na elektřině z OZE Podíl na konečné spotřebě Zdroj GWh % % Vodní elektrárny 2792,7 47,7 3,9 Větrné elektrárny 335,5 5,7 0,5 Spalování biomasy 1513,5 25,9 2,1 Bioplynové stanice 597,1 10,2 0,8 Fotovoltaické elektrárny 615,7 10,5 0,9 Celkem elektřina z OZE 5854, ,3 Zdroj: vlastní úpravy Příloha č. 7: Tabulka č. 3: Vývoj a struktura hrubé výroby elektřiny z OZE (dle Státní energetické koncepce ČR 2012). Zdroj: Aktualizace státní energetické koncepce ČR, Praha, listopad Dostupné z: 53