Na první pohled by se mohlo zdát, že čím větší teplo, tím pro solární panely lépe – vždyť je přeci všeobecně známo, že fotovoltaika vyrábí nejvíc elektřiny v letním období. To je sice pravda, ale ne proto, že jsou vysoké teploty, ale z důvodu velké sluneční aktivity – dlouhých dnů a jasné oblohy.
Vzrůstající teploty naopak působí na účinnost solárních panelů kontraproduktivně. Proč? Odpor polovodičů, které tvoří fotovoltaické články, se s rostoucí teplotou zvyšuje. To zpomaluje pohyb elektronů; navíc klesá napětí, které panely dokážou vyrobit.
Za referenční hodnotu, při které se udávají parametry panelů, je 25 °C. S každým zvýšením teploty o další jeden stupeň se účinnost solárních panelů snižuje zhruba o 0,4 %. Když naopak teplota klesá, účinnost se zvyšuje.
Nesmíme zapomenout, že se počítá nikoli s teplotou vzduchu, ale samotných panelů. A protože se zpravidla nachází tam, kde do nich „pere“ slunce, dokážou se v horkých dnech poměrně dost rozpálit. Výjimkou není ani 60 °C, což už může představovat pokles účinnosti zhruba o 10–15 %.
Solární panely v zimě mají vyšší účinnost než v létě, ale zase se potýkají s nižší sluneční aktivitou, námrazou a sněhem.
Kvalitní solární panely jsou velmi odolné a jejich konstrukce s vystavením vysokým teplotám počítá. V našich zeměpisných šířkách se panely v létě zahřívají zhruba na 50–70 °C, přičemž ve výrobě se testují na 80 °C. Fotovoltaika se však běžně používá i v zemích, kde je daleko větší teplo než u nás, aniž by tam docházelo k nějakým problémům, byť panely kvůli vysoké teplotě nedosahují špičkových výkonů.
Horko nezpůsobí, že by panely přestaly fungovat nebo třeba začaly hořet. Dlouhodobé opakované vystavování vysokým teplotám může však vést k rychlejší degradaci materiálu, dočasnému snížení výkonu a ve výjimečných případech způsobit vznik tzv. hot spots. To jsou místa, kde se proud začne nechtěně přeměňovat na tepelnou energii a časem může poškodit daný fotovoltaický článek, urychlit stárnutí panelu a snížit jeho výkon i mimo teplé počasí.
Určitě se nesnažte panely sami aktivně ochlazovat. Rozhodně žádné polévání studenou vodou – prudký teplotní šok by mohl způsobit mikrotrhliny v panelu. Smysl nedává ani záměrné zastiňování panelů; také to jim spíše uškodí. Dlouhodobé zastínění totiž může vést k nerovnoměrnému zahřívání panelů a opět ke vzniku hot spots nebo jejich rychlejší degradaci.
Pokud máte fotovoltaickou elektrárnu dobře navrženou a odborně nainstalovanou, přehřívání se bát nemusíte. Vhodně umístěné panely, kterým dopřejete pravidelnou údržbu, si zachovají dlouhodobý výkon i životnost, co nejdéle to půjde.
Vypadá to, že současné teploty nejsou pro solární panely žádný velký problém: horko zvládají a v letních měsících dokáží navzdory nižší účinnosti vyrobit daleko více elektřiny, než kolik ji dokáže běžná domácnost vůbec spotřebovat. Nemohou ale způsobovat jiné problémy? Třeba přehřívání domů nebo celých měst? A jak to bude vypadat, až kvůli změnám klimatu teploty ještě více vzrostou?
Výzkumy ukazují, že fotovoltaika může mít v určitých podmínkách vliv na místní mikroklima. Například podle japonské studie z let 2013–2023 došlo ve sledovaném období u pozemních instalací fotovoltaiky ke zvýšení teploty povrchu v okolí panelů v průměru o 2,85 °C, v letních měsících dokonce až o 3,35 °C. Na vině je tzv. albedo efekt, v jehož důsledku panely pohlcují velké množství tepelné energie, která se následně uvolňuje do okolí.
Nicméně vliv fotovoltaiky na změnu teploty je pouze lokální – nejvíc se projevuje těsně u panelů až do zhruba 1 metru nad nimi. V 5 metrech a výše jsou už rozdíly teplot prakticky nepostřehnutelné.
Ve městech však je situace zajímavější – fotovoltaika tu může mít na teplotu různé účinky. Běžné instalace mohou přes den mírně přispívat k oteplení, zatímco v noci naopak teplotu snižují. Přes den totiž panely akumulují teplo, v noci ho postupně vyzařují zpět do atmosféry, čímž brání přehřívání okolních povrchů. Když jsou umístěné na střechách či stěnách budov, brání částečně i zahřívání samotného objektu.
Do budoucna, nejen se změnami klimatu, ale také plošnějším využíváním fotovoltaiky, určitě bude stát za to lépe pracovat s vlivem teplot na účinnost solárních panelů, a také efektivněji využívat jejich schopnost generovat a vyzařovat tepelnou energii. Zejména ve městech, která se už nyní v létě pekelně přehřívají.
Čeká nás (snad) masivnější výsadba městské zeleně – v ulicích, ve formě zelených střech i třeba vertikálních zahrad a instalace fotovoltaiky s větším ohledem na prevenci přehřívání samotných panelů i budov. Důležité je myslet na dostatečné větrání a v některých případech zvážit instalaci fotovoltaiky na fasády místo na střechy, kde může za určitých podmínek představovat nižší teplotní zátěž a bránit přehřívání interiéru.
V neposlední řadě jsou tu i nové technologie, jako například tandemové solární panely, které pro zvýšení účinnosti kombinují různé materiály; integraci fotovoltaických a fototermických technologií nebo například použití speciálních potahových materiálů na panely, které odrazí vlnové délky slunečního záření, jenž se nepřeměňují na elektrickou energii a způsobovaly by nežádoucí zahřívání.
Nemusíme se tedy bát, že by kvůli (rostoucímu) horku solární panely dostatečně nefungovaly, ani že nám budou přehřívat domy. Pokud však jako lidstvo nezměníme svůj vztah k životnímu prostředí a nezačneme žít udržitelněji, budou nás brzy pálit daleko zásadnější problémy.
Zdroje:
Oenergetice.cz
PV-magazine.com
Solarnimagazin.cz
Požární bezpečnost fotovoltaiky začíná už u jejího návrhu. Na co si dát pozor, aby byla instalace bezpečná, rychle nedegradovala a minimalizovalo se riziko vzniku i šíření požáru?
Agrovoltaika umožňuje kombinovat pěstování plodin a výrobu solární energie. Zatím byla u nás možná jen na některých typech zemědělské půdy. Díky nové legislativě ji půjde instalovat i na ornou půdu.
