Fotovoltaické systémy na budovách

ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Fotovoltaické
systémy na budovách
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Ministerstvo vnitra - generální ředitelství Hasičského záchranného sboru ČR
Obnovitelné zdroje energie
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Legislativní rámec OSN a EU
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Obnovitelné zdroje energie
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Legislativní rámec ČR
plk. Ing. Zdeněk Hošek
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Fotovoltaické systémy v ČR
plk. Ing. Zdeněk Hošek
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Fotovoltaické systémy
Fotovoltaické články
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Monokrystalické (Si)
Polykrystalické (Si)
Ploché amorfní
Minimální požární
zatížení p
3 % - 5 % hořlavých
látek
plk. Ing. Zdeněk Hošek
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Fotovoltaické panely
Fotovoltaické panely se skládají ze základních
jednotek - solárních článků (velkoplošných diod
alespoň s jedním PN přechodem) o rozměru obvykle
12 x 12 cm, jejichž napětí činí cca 0,5 V=
Standardně jsou používány sestavy pro jmenovité
provozní napětí 12 V, 24 V, 48 V či 60 V =
Takto vytvořené sestavy článků v sériovém nebo
sériovo-paralelním řazení jsou hermeticky uzavřeny ve
struktuře krycích materiálů výsledného solárního
EVA-ethylen vinyl acetát
panelu
Tedlar (PVF)-polyvinylfluorid
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Zapojení střídače (měniče) napětí
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Centralizované – pro velké instalace od 10 kWp
DC
plk. Ing. Zdeněk Hošek
AC
Zapojení střídače (měniče) napětí
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Decentralizované – pro malé výkony od 1 kWp
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Druhy fotovoltaických systémů
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
1. Drobné aplikace
2. Síťové systémy (grid-on)
3. Ostrovní systémy (grid-off)
a) s přímým napájením
b) systémy s akumulací elektrické energie
c) hybridní systémy (kombinace OZ)
4. BIPV - systémy integrované do budov
(Building Integrated Photovoltaics)
plk. Ing. Zdeněk Hošek
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Síťové systémy (grid-on)
Jsou nejvíce uplatňovány v oblastech s hustou sítí
elektrických rozvodů. Jedná se o solární systémy
připojené na rozvodnou síť
Špičkový výkon síťových systémů připojených k
rozvodné síti je v rozmezí jednotek kWp až MWp
Tyto systémy je možné využívat ve dvou režimech:
a)energie pro vlastní spotřebu s možností prodeje
přebytků
b)energie výlučně na prodej
plk. Ing. Zdeněk Hošek
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Ostrovní systémy (grid-off)
Jedná se o systémy sloužící pro výrobu elektrické
energie pro účely zásobování staveb, u kterých není
vybudována anebo není možné vybudovat elektrickou
přípojku.
Ostrovní systémy se dělí na:
a)systémy s přímým napájením
b)systémy s akumulací elektrické energie
12 V / 24 V / 48 V / 60 V= anebo 230 V~
c)hybridní systémy (s celoročním provozem)
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Fotovoltaické systémy síťové
2. nosná konstrukce
5. Elektroměr
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
1. Solární panel
4. měnič (střídač)
plk. Ing. Zdeněk Hošek
3. DC odpojovač
6. monitorovací
zařízení
BIPV - systémy integrované do budov
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Jedná se o aplikace fotovoltaiky v obvodových pláštích,
stropech či střechách budov (v ČR např. nová scéna ND)
plk. Ing. Zdeněk Hošek
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Bezpečnost fotovoltaických systémů
ƒ Fotovoltaické zařízení (PV) na straně DC musí být
považováno za činné vždy, i když je odpojeno od
strany AC
ƒ Pro ochranu PV modulů musí být dodrženy pokyny
výrobce
ƒ PV napájecí vodič musí mít na straně AC hlavního
přívodu přístroje pro ochranu proti proudovému
přetížení a zkratu
ƒ Ochrana proti elektromagnetickému rušení (EMI)
v budovách musí být provedena tak, aby plochy
smyček vedení byly co nejmenší a minimalizovala
se tak napětí indukovaná při úderu blesku
plk. Ing. Zdeněk Hošek
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Bezpečnost fotovoltaických systémů
ƒ PV moduly musí být instalovány tak, aby byl zajištěn
odvod tepla při maximálním slunečním osvitu v
daném místě. Postup instalace stanovuje výrobce
ƒ U PV měniče musí být na straně DC odpojovač
ƒ Všechny rozváděče (PV zdroje, PV pole a
kompenzační jednotky) musí být označeny štítkem
oznamujícím, že části uvnitř rozváděčů mohou být
živé ještě po odpojení PV měniče
ƒ Pozor - ČSN 73 0848 se nevztahuje na výrobny
elektřiny a tepla, přenosové soustavy a distribuční
soustavy s licencí (TOTAL STOP a CENTRAL STOP…)
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Bezpečnost fotovoltaických systémů
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
ƒ V PV systémech se používají dva druhy kabelů
ƒ pro DC rozvody (+ / - vodič - oddělené vedení)
ƒ pro AC rozvody
ƒ Kabely v DC části musí být dimenzovány pro napětí
až 800 V= s odolností
ƒ proti mechanickému namáhání a UV záření
ƒ proti vlivům počasí a velkým teplotním rozdílům
(–40 °C až +70 °C)
plk. Ing. Zdeněk Hošek
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Problematika právních předpisů
Podle EZ se jedná
o výrobnu elektřiny
s ochranným
pásmem
Menší fotovoltaické
systémy jsou považovány
podle SZ za technické
zařízení stavby bez
ohlášení, SP a ÚS
20 m OP
20 m OP
PO 4 m od OP
nová stavba
PO 4 m od OP
nová stavba
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Zákon č. 458/2000 Sb.
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Výrobna elektřiny
energetické zařízení pro přeměnu různých forem
energie na elektřinu, zahrnující všechna nezbytná
zařízení - tj. i elektrické stanice
Ochranné pásmo výrobny elektřiny
je vymezeno svislými rovinami vedenými ve
vodorovné vzdálenosti 20 m kolmo na oplocení
nebo od vnějšího líce obvodového pláště
výrobny elektřiny
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Zákon č. 183/2006 Sb.
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Technická zařízení stavby
Menší fotovoltaické systémy (???) na stavbě
připojené na síť a rovněž systémy sloužící pro výrobu
elektrické energie k zásobování staveb, u kterých
není vybudována elektrická přípojka se ve smyslu SZ
posuzují jako technická zařízení stavby
Podle stanoviska MMR
je možné takové instalace podle [§ 103 odst. 1
písm. b) bod 20] posoudit jako záměr, který pro
svoji realizaci nevyžaduje stavební povolení ani
ohlášení stavebnímu úřadu
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Zákon č. 183/2006 Sb.
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Doplnění součásti stavby
Současné pojetí § 103 odst. 1) písm. b) bod 4. SZ
v kontextu s požadavky § 92 (§ 96) umožňuje doplnit
stavbu (v tomto případě „energetickou soustavu“ –
její část - elektrizační soustavu) o prvek, který je její
součástí či příslušenstvím
Z hlediska SZ musí být takové doplnění v souladu s
•podmínkami rozhodnutí o umístění stavby
•případně s územním souhlasem
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Zákon č. 183/2006 Sb.
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Změna dokončené stavby
Pokud je fotovoltaický systém instalován na stavbu
popř. do stavby, jedná se o změnu dokončené stavby
– stavební úpravy dokončené stavby
Podle § 81 odst. 3 písm. a) SZ nevyžadují stavební
úpravy rozhodnutí o změně stavby ani územní
souhlas
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Menší fotovoltaické systémy grid-on a gridoff instalované na stavbě
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Umístění (SZ)
V rámci plochy pro bydlení není možné podle SZ bez
změny územního plánu umísťovat FVE s větší
kapacitou, než vyžaduje povolovaný rodinný dům
Je-li plocha územním plánem určena pro bydlení,
mohou na ní být v souladu s ÚPD umísťovány
fotovoltaické panely pro výrobu elektrické energie
pouze v tom případě, že slouží výlučně pro navržený
dům
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Menší fotovoltaické systémy grid-on a gridoff instalované na stavbě
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Užívání (SZ)
Pokud byl FVS proveden podle § 103 SZ, nevyžaduje jeho
užívání oznámení stavebnímu úřadu ani kolaudační souhlas
Pokud byl FVS realizován na základě ohlášení stavebnímu úřadu
podle § 104 odst. 2 písm. a) SZ nebo na základě stavebního
povolení či veřejnoprávní smlouvy anebo certifikátu
autorizovaného inspektora, vyžaduje jeho užívání oznámení
stavebnímu úřadu nebo kolaudační souhlas
Podle § 122 odst. 1 SZ vyžaduje kolaudační souhlas stavba,
jejíž vlastnosti nemohou budoucí uživatelé ovlivnit
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Menší fotovoltaické systémy grid-on a gridoff instalované na stavbě
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Požadavky požární ochrany
U obestavěných prostor musí být vjezdy pro požární
techniku o minimální šířce 3,5 m a výšce 4,1 m
Stavba se umisťuje 4 m od hranice ochranného pásma
takovým způsobem, který umožňuje příjezd a
provedení zásahu mimo ochranné pásmo
V případě neprůjezdných jednopruhových
přístupových komunikací delších než 50 m - smyčkový
objezd nebo plocha umožňující otáčení vozidla
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Menší fotovoltaické systémy grid-on a gridoff instalované na stavbě
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Požadavky požární ochrany
Měnič napětí s odpojovačem se v instalaci FVE umisťuje
tak, aby stejnosměrná část rozvodu byla co nejkratší
Střešní nebo fasádní instalace fotovoltaických panelů
nesmí svým provedením
•znemožňovat odvětrání objektu či prostoru
•omezit provoz, opravy a údržbu spalinových cest
•bránit přístupu jednotek požární ochrany při zásahu
plk. Ing. Zdeněk Hošek
Ambivalentní vlivy FVE
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Klady a zápory FVE z hlediska PO
Klady
Zápory
Čistá energie
Zvýšené požární nebezpečí
(složité podmínky pro zásah)
Provoz
Přístupové podmínky
(dostupnost, ochranná pásma)
Montáž
Neodpojitelnost DC části
(hašení pod napětím)
Připojitelnost
Odpojení od distribuční sítě
(prodleva při zásahu)
plk. Ing. Zdeněk Hošek
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
Ambivalentní vlivy FVE
plk. Ing. Zdeněk Hošek
ENERGIE PRO BUDOUCNOST
plk. Ing. Zdeněk Hošek