1. Fotovoltaický jev
Elektrickou energii ze slunce získáte pomocí fyzikálního procesu zvaného fotovoltaický jev. Sluneční světlo (v podobě fotonů = energetických částic) dopadne na povrch panelů. FV panely jsou vyrobeny ze dvou vrstev křemíku. Vrstva typu N (negativní) má přebytek volných elektronů a druhá vrstva typu P (pozitivní) naopak elektrony postrádá. Energie fotonu „vytrhne“ elektron z pevné křemíkové vazby a takto uvolněné elektrony se začnou volně pohybovat. Pokud elektronům postavíte ‚dálnici‘ v podobě vodiče (rozuměj kabel vedoucím ke spotřebiči), začnou elektrony spořádaně přetékat z vrstvy N do vrstvy P, aby vyrovnaly rozdíl nábojů = vzniká stejnosměrný elektrický proud.
2. Srdce systému upraví a přečerpá energii k orgánům (spotřebičům)
Srdcem systému je střídač. Většina domácích spotřebičů funguje na střídavý (AC) proud, ale panely vyrábí stejnosměrný (DC) proud. O tuto přeměnu se postará právě střídač (měnič). Takto upravenou energii následně posílá do jednotlivých spotřebičů / baterie nebo jako přebytek do distribuční sítě / sdílí v komunitě. Zároveň neustále vyhodnocuje ideální pracovní bod panelů (tzv. MPPT – Maximum Power Point Tracking), aby v danou chvíli (podle slunce a mraků) dostal z panelů maximum energie. Důležitá je i jeho bezpečnostní funkce: střídač kontinuálně monitoruje celý systém a v případě problému se sám odpojí.
V ČR se prakticky používají především hybridní střídače.
• Propojují panely, distribuční soustavu a baterie,
• při výpadku sítě většinou umí přejít do tzv. ostrovního režimu (= backup – napájí elektřinou vybrané nouzové okruhy v domě z baterie / panelů).
! Ve většině evropských zemí se používá třífázové měření elektřiny. Specialitou ČR je striktní měření po jednotlivých fázích (nikoliv součtem neboli saldem). To je výhodné pro velké dodavatele energií, ale méně pro drobné samovýrobce z FVE.
Př. Když ve vaší elektrárně vyrobíte 3 kW výkonu, na každou fázi vám připadne 1 kW. Pokud na jedné fázi potřebujete 2 kW (např. na zapnutou rychlovarnou konvici) musíte si 1 kW dokoupit, ačkoliv na zbylých dvou fázích máte nevyužité 2 kW výkonu. Tuto situaci částečně řeší asymetrický střídač. Ten je ale vyráběný téměř specificky jen pro český trh, je proto výrazně dražší a také technologicky složitější.
3. Spotřebiče mají přednost
Vyrobená elektřina primárně putuje ze střídače tam, kde ji právě potřebujete. Jestliže zrovna běží pračka, myčka nebo nabíjíte telefon, systém do nich pošle energii ze střechy. Proto je ideální maximálně využívat spotřebiče, když svítí slunce. Když nejste doma, nastavte si časovač / chytrou zásuvku – pro pračku a myčku, nechte natápět bojler a topení, nabíjet elektroauto. S přesným řízením spotřebičů umí pomoci tzv. chytré řízení, které určitě zvažte k FVE přikoupit.
4. Jistota ze sítě jako pojistka
Někteří uživatelé FV elektrárny by rádi měli zcela autonomní „ostrovní“ systém. To obnáší velmi komplexní řešení, speciální (a dražší) technologie a spotřebiče i kombinace více zdrojů. A také, což málokdo dokáže plně akceptovat, částečné omezení spotřeby a uživatelského komfortu.
V našich podmínkách pokryje FVE provoz zhruba od jara do podzimu. Dům zůstává celoročně připojený k běžné elektrické síti, ze které se doplňuje / odebírá elektřina, když výkon FVE nestačí.