ASPRO DSP - EVALON - Solar

V posledních měsících dochází k všeobecnému nárůstu cen energií a s jejich stoupající cenou stoupá rovněž stále více i zájem o investice do do jejich zdrojů a mimo jiné i do solárních fotovoltaických systémů.

Integrovaný fotovoltaický systém pro ploché střechy

Jedná se převážně o instalace rozsáhlých polí pevných fotovoltaických panelů na stojanech s monokrystalickými nebo polykrystalickými články obvykle na volném svažitém pozemku ohrazeném vysokým plotem s ostnatým drátem a elektronickými čidly. Nevyužity však přitom stále zůstávají rozsáhlé plochy plochých střech, které pro instalaci fotovoltaických systémů optimálně splňují jejich požadavky: volná, nezastíněná plocha chráněná před vandaly.

Pro využití plochých střech je určen integrovaný fotovoltaický systém EVALON-Solar německého výrobce hydroizolačních systémů pro ploché střechy, firmy Alwitra GmbH Trier. EVALON-Solar funguje jednak jako výkonná fotovoltaická elektrárna a zároveň tvoří bezpečnou povlakovou hydroizolaci ploché střechy dle ČSN 73 1901. K instalaci systému EVALON-Solar se proto optimálně nabízí rozsáhlé a přitom obvykle jinak zcela nevyužité střešní plochy objektů s plochými střechami: bytových domů, sportovních, výrobních a skladových hal, supermarketů atd. Tyto plochy jsou zpravidla zabezpečeny proti přístupu nepovolaných osob, odpadá zde tedy výše uvedený problém s ochranou instalovaných technologických zařízení před jejich poškozením.
EVALON-Solar byl na trh uveden v roce 2000 a v současné době je již široce realizován ve většině zemí Evropy. Tento systém získal na mezinárodní výstavě BATIMAT 2005 v Paříži hlavní cenu "Zlatou pyramidu" a na výstavě STŘECHY 2006 v Praze získal rovněž hlavní cenu "Zlatou tašku".

Základem fotovoltaického systému EVALON-Solar jsou termoplastické hydroizolační fóliové pásy na bázi etylen-vinyl-acetátu (EVA) EVALON V, na jejichž horním povrchu jsou integrovány flexibilní třívrstvé (Triple-­Junction­) fotovoltaické amorfní články. Jádro těchto článků o rozměru 240 x 340 mm tvoří tři vrstvy amorfního křemíku adsorpčně nanesené na podkladní fólii z ušlechtilé oceli. Každá z vrstev absorbuje jinou vlnovou délku spektra slunečního záření a tyto články tak mohou oproti krystalickým systémům využívat vedle červené i modrou a zelenožlutou oblast spektra a zůstávají efektivně funkční i při zatažené obloze a difúzním světle.

Spodní "-" pól článků tvoří základní fólie z oceli, na kterou jsou křemíkové vrstvy nanášeny, horní "+" pól je vytvořen mřížkou z vláken z ušlechtilé oceli. Celý článek je zataven v průsvitném ochranném polymerním pouzdře, které je vysoce odolné proti mechanickému poškození a otěru, má samočisticí schopnost a zabraňuje tvorbě usazenin na horním povrchu buňky, které by jinak snižovaly účinnost celého zařízení.

Základní pás systému EVALON V-Solar 408 má šířku 1,55 mm a délku 6,0 m a je na něm rozmístěno 66 fotovoltaických článků ve třech řadách po 22 článcích v sériovém zapojení s bypass-diodami, které tvoří jeden modul. Fotovoltaické články jsou propojeny do modulů, napojovací fotovoltaické kabely jsou na moduly napojeny na spodní straně pásů EVALON V-Solar, takže celý systém kabeláže je dokonale chráněn před povětrnostními vlivy pod hydroizolací.

Výkon

Výkon modulu je 408 Wp při STC, napětí v MPP je 99 V. Pro instalaci jmenovitého výkonu 1 kWp je třeba (při započítání 11 cm přesahu pásů) 21,18 m2 střešní plochy.

Instalace integrovaného fotovoltaického systému

Při instalaci každého technologického zařízení na ploché střeše a tedy i fotovoltaického systému je vždy nutno uvážit jednak konstrukční možnosti jeho upevnění na ploše a zajištění proti účinkům větru a jednak i únosnost nosné střešní konstrukce. Systém EVALON-Solar nevyžaduje (oproti těžkým fotovoltaickým systémům s krystalickými články v pevných panelech na stojanech) pro svoji instalaci žádné mimořádné konstrukční požadavky a rovněž přitížení nosné konstrukce systémem EVALON-Solar je pouze 0,04 kN/m2, takže není nutné naprosto žádné zesílení nosné konstrukce. Rovněž nezpůsobuje jinak obvyklé mnohočetné prostupy střešním pláštěm způsobené stojany a vedením fotovoltaických kabelů, protože všechny prvky fotovoltaického systému jsou systémově skryty pod hydroizolačním pláštěm.

Hydroizolační pásy EVALON V-Solar s integrovanými fotovoltaickými články se na střešní ploše pokládají a svařují stejným způsobem jako běžné termoplastické hydroizolační fólie.

K podkladu se pásy kotví mechanicky standardně v přesahu kotevními prvky z ušlechtilé oceli. Vhodným podkladem pod tyto pásy jsou tepelně izolační desky z minerální plsti, které umožňují vytvoření kanálků pro vedení napojovacích kabelů modulů do interiéru objektu.

Na spodní straně každého pásu EVALON-Solar jsou vyvedeny napojovací kabely standardní délky 5 m a průřezu 2 x 4,0 mm2, které jsou vedeny pod hydroizolační vrstvou v kanálcích vytvořených v tepelné izolaci dle potřeby ke kabelovým průchodkám nosnou střešní konstrukcí a dále do interiéru objektu.

V interiéru objektu se jednotlivé napojovací pásy spojují v napojovacích skříňkách. Do každé napojovací skříňky je možno napojit vždy maximálně 4 pásy s fotovoltaickými moduly.
Z napojovacích skříněk vedou kabely do spínací skříňky umožňující manuální vypnutí příslušné větve fotovoltaického systému a odtud pak vedou do DC/AC-střídače.
Za střídačů jsou svedeny kabely se střídavým proudem 230 V k měřicímu zařízení na rozvodné desce objektu.

Provoz

Provoz systému EVALON-Solar je zcela automatizovaný a bezúdržbový s možností kontroly vzdáleným počítačem. EVALON-Solar vyžaduje pouze, stejně jaká kterákoliv jiná plochá střecha s povlakovou hydroizolací, pravidelnou kontrolu střešní plochy a odklizení hrubých nečistot zanesených na plochu větrem. Fotovoltaické články mají díky teflonovému povlaku na horním povrchu samočisticí schopnost.

V případě použití systému EVALON-Solar se jedná zpravidla o fotovoltaické systémy napojené na rozvodnou síť. Vyprodukovaný stejnosměrný elektrický proud je přeměněn střídačem na střídavý proud 230V, 50 Hz a dodáván přes rozvodnou desku plus příp. transformátor do sítě. Provozovatel fotovoltaického systému dostává od provozovatele rozvodné sítě za dodaný proud pevně stanovenou a státem garantovanou výkupní cenu, kterou stanovuje vždy předem pro daný kalendářní rok Energetický regulační úřad v Jihlavě. Typickým prvkem těchto systémů je proto vedle DC/AC-střídače i výstupní měřicí tj. fakturační zařízení. Pro rok 2008 zůstala tato cena stejná jako v roce 2007, tedy 13,46 Kč/kWh.

Návratnost investice

Garance výkonu fotovoltaických článků EVALON-Solar je 20 let.
O rychlosti návratu vložených prostředků do fotovoltaických systémů rozhoduje mimo jiné i možnost získání některého z druhů dotací.
Obecně se dá konstatovat, že ekonomické návratnost se v případě získání dotací pohybuje v rozmezí 8-10 roků, bez dotací je návratnost vložených prostředků v rozmezí 15-18 roků.

Zpracoval: Ing. Libor Vykydal