S kolísáním evropských trhů s elektřinou a měnícím se způsobem využití půdy začíná stále více projektů znovu posuzovat způsob uspořádání fotovoltaických systémů. Ve srovnání s tradičními nakloněnými konstrukcemi se vertikálně instalované bifaciální panely postupně uplatňují v praxi, zejména v agrivoltaických projektech, oplocených instalacích a oblastech s vyšší zeměpisnou šířkou.
V reálném provozu výkonnost systému nezávisí pouze na samotných panelech, ale také na odrazivosti povrchu, sezónních změnách a uspořádání řad. Podobné návrhy tak mohou v různých projektech vykazovat rozdílné výsledky. Otázka, zda vertikální bifaciální systémy skutečně přinášejí dodatečnou hodnotu, se proto stala v posledních letech důležitým tématem evropské fotovoltaiky.
Table of Contents
Proč vertikální bifaciální systémy přitahují pozornost v Evropě?
V posledních letech začala řada evropských projektů zkoušet nové způsoby uspořádání fotovoltaických instalací. Vertikální bifaciální systémy již nejsou pouze experimentálním řešením, ale postupně se objevují v agrivoltaice, při využití okrajových ploch nebo v regionech s vyšší zeměpisnou šířkou. Někteří developeři je začleňují jako součást oplocení, čímž kombinují výrobu energie a využití prostoru.
Tento vývoj souvisí i s prostředím trhu s elektřinou. Při rostoucí volatilitě cen začíná být důležitější rozložení výroby v čase než samotný roční objem produkce. Na rozdíl od tradičních instalací soustředěných na polední špičku mohou vertikální fotovoltaické panely udržet určitou úroveň výroby i ráno a večer.
Zkušenosti ze severní a střední Evropy navíc ukazují, že v zimních podmínkách s nízkým úhlem dopadu slunečního záření zůstávají podmínky dopadu na vertikální moduly relativně stabilní. Současně je sněhová pokrývka na jejich povrchu méně trvalá, což zlepšuje zimní výkon.
Zájem o tyto systémy je často spojen s následujícími praktickými faktory:
snaha kombinovat výrobu energie s omezeným nebo zemědělským využitím půdy
důraz na výrobu v ranních a večerních hodinách a její vztah k cenám elektřiny
hledání stabilnější zimní produkce ve vyšších zeměpisných šířkách
snaha zlepšit celkové provozní vlastnosti systému jiným uspořádáním
Tyto úvahy neznamenají, že vertikální systémy nahradí tradiční řešení, ale za určitých podmínek jsou vnímány jako možnost, kterou je vhodné posoudit.
Hlavní mechanismy přínosu vertikální instalace
Potenciální hodnota vertikálního bifaciálního systému vychází obvykle z kombinace několika faktorů. Na rozdíl od tradičních instalací, které jsou závislé především na předním ozáření, vertikální uspořádání mění způsob, jakým fotovoltaické panely přijímají světlo, a ovlivňuje provozní charakteristiky systému.
Dodatečný přínos se projevuje zejména v těchto oblastech:
Změna rozložení výroby v čase
Při vertikální orientaci ve směru východ–západ může nízko dopadající sluneční záření ráno a večer přímo osvětlovat boční plochy panelů. Systém tak zachovává výrobu i v obdobích, kdy tradiční instalace produkují méně energie. Vyrovnanější výrobní křivka může být výhodná zejména na trzích s kolísajícími cenami.Lepší využití bifaciálního ozáření
Vertikální instalace rozšiřuje zorný úhel obou stran panelů. Rozptýlené světlo odražené od země a okolí může kontinuálně dopadat na zadní stranu. Při vhodných reflexních podmínkách se tato složka stává významným zdrojem dodatečné výroby.Vliv provozních podmínek na dlouhodobý výkon
Povrch modulů je méně náchylný k hromadění vody nebo prachu, což zvyšuje účinnost přirozeného čištění deštěm a omezuje ztráty způsobené znečištěním. Tento efekt nemusí být krátkodobě výrazný, ale v dlouhodobém provozu může přispět ke stabilnější výrobě.
Celkově hodnota vertikálních bifaciálních systémů nespočívá ve zvýšení okamžitého výkonu, ale v kombinaci mechanismů, které umožňují odlišné provozní chování oproti tradičním instalacím.
Jak prostředí a návrh ovlivňují bifaciální zisk
V reálných projektech není bifaciální zisk pevně danou hodnotou, ale mění se v závislosti na podmínkách lokality a návrhu fotovoltaického systému. Jedním z nejpřímějších a zároveň často podceňovaných faktorů je odrazivost povrchu.
Řada evropských studií a projektových zkušeností ukazuje, že za běžných reflexních podmínek se roční přínos bifaciálních panelů pohybuje přibližně kolem 10 %. V prostředí s vysokou odrazivostí nebo se sněhovou pokrývkou může tento zisk dosahovat až kolem 20 % nebo i více.
3.1 Jak podmínky povrchu zvyšují bifaciální zisk
V provozu odrazivost povrchu přímo ovlivňuje úroveň ozáření dopadajícího na zadní stranu panelů, a tím i celkový výkon systému. Výzkumy ukazují, že s rostoucí schopností povrchu odrážet světlo se zvyšuje i příspěvek zadního ozáření.
Zimní scénář: přirozené zvýšení odrazivosti sněhem
V severní Evropě, Alpách nebo v některých částech střední Evropy může zimní sněhová pokrývka výrazně zvýšit odrazivost povrchu. Zadní ozáření bifaciálních panelů se tím zvyšuje a celková výroba může překročit běžná očekávání. Studie uvádějí, že během období se sněhem může bifaciální zisk dosahovat přibližně 20 %.
Vertikální instalace navíc snižuje riziko dlouhodobého pokrytí sněhem, což pomáhá udržet efektivní výrobu i v zimním období.
Mimo zimní období: umělé zlepšení reflexních podmínek
V prostředí bez sněhu lze bifaciální zisk zvýšit optimalizací povrchu, například:
použitím světlého štěrku nebo kameniva
aplikací světlého betonu či reflexních nátěrů
udržováním čistoty povrchu pro omezení absorpce světla
výběrem úprav s vyšší odrazivostí
V testu provedeném v Miláně vedlo použití vysoce reflexních materiálů pod moduly ke zvýšení výroby přibližně o 20 %. To potvrzuje přímý vliv povrchových podmínek na zadní ozáření. Tyto úpravy však patří do systémového návrhu a je nutné je posuzovat s ohledem na náklady na údržbu i charakter projektu.
3.2 Uspořádání řad a podmínky zastínění
Kromě povrchu ovlivňují výkon systému také zeměpisná šířka, dráha slunce a rozestupy mezi řadami panelů.
Pokud je prostor za panely omezený nebo dochází k zastínění, mohou se výsledky lišit i při použití stejných modulů. U střešních instalací je tento jev běžný kvůli technickému vybavení, atikám nebo servisním zónám.
V takových případech bývá bifaciální zisk nižší než v otevřeném terénu. To ukazuje, že při hodnocení potenciálu systému je nutné zohlednit nejen parametry panelů, ale i podmínky uspořádání.
Celkově výkon bifaciálních systémů závisí více na sladění podmínek lokality a návrhové strategie než na samotných technických parametrech modulů. Proto je důležité při hodnocení projektu posuzovat environmentální faktory společně s návrhem systému.
Alt: Schéma uspořádání střešního fotovoltaického systému znázorňující vliv zastínění a rozestupů na zadní ozáření a skutečný bifaciální zisk.
V jakých situacích stojí za zvážení vertikální bifaciální systémy?
Vertikální bifaciální systémy nepředstavují univerzální řešení, ale mohou přinést hodnotu v určitých podmínkách a při specifických cílech projektu. Z evropské praxe vyplývá, že jsou atraktivnější tam, kde lokalita poskytuje stabilní zdroj rozptýleného světla nebo kde je důležitější rozložení výroby v čase než maximální výkon.
4.1 V jakých projektových podmínkách mají výhodu?
Následující scénáře si obvykle zaslouží podrobnější posouzení:
Oblasti s vyšší zeměpisnou šířkou nebo výraznou zimní sněhovou pokrývkou
Sníh může výrazně zvýšit odrazivost povrchu, zatímco vertikální instalace pomáhá omezit jeho hromadění na panelech a přispívá ke stabilnější zimní výrobě.Agrivoltaické projekty nebo lokality s omezeným využitím půdy
Vertikální uspořádání snižuje dopad na aktivity na zemi a usnadňuje kombinaci výroby energie s jiným využitím prostoru.Oplocení a lineární infrastruktura
Například podél silnic nebo v průmyslových areálech mohou vertikální fotovoltaické panely umožnit výrobu energie i v omezeném prostoru.Projekty s vysokou volatilitou cen elektřiny
Vertikální systémy obvykle poskytují vyrovnanější výrobu ráno a večer, což může zvyšovat hodnotu vyrobené energie.
Na střechách s omezeným prostorem nebo častým zastíněním však nemusí být tato konfigurace vždy výhodná. V takových případech je nutné vycházet z konkrétních podmínek lokality. Po určení vhodného scénáře hraje roli také volba typu modulů.
4.2 Jaké moduly jsou vhodnější?
Při výběru modulů pro vertikální bifaciální systém je důležité sladit technologii s cílem projektu. V agrivoltaických aplikacích nebo u oplocení mohou moduly s určitou propustností světla nebo nižším zastíněním lépe spolupracovat s okolním prostředím.
Evropské studie ukazují, že v agrivoltaických systémech může optimalizace distribuce světla vytvářet synergii mezi výrobou elektřiny a zemědělskou produkcí, čímž se zvyšuje celková efektivita využití půdy (EPJ-PV, 2024). Pokusy Fraunhofer ISE rovněž ukázaly, že v určitých podmínkách mohou poloprůhledné systémy zvýšit efektivitu využití půdy až na více než 160 % a v některých případech přinést přibližně 16% nárůst zemědělských výnosů (Fraunhofer ISE, 2019).
V tomto kontextu začínají získávat pozornost moduly TOPCon s částečně transparentním nebo poloprůhledným designem. Snížením čelního zastínění umožňují rovnoměrnější distribuci světla při zachování výroby energie.
Je však třeba zdůraznit, že tyto moduly nejsou vždy optimální volbou. Jejich výkon závisí na odrazivosti lokality, rozestupech mezi řadami i ekonomických cílech projektu. V praxi jde spíše o sladění výběru technologie s konkrétními podmínkami než o univerzální technické řešení.
Vertikální bifaciální systémy neznamenají automaticky vyšší výrobu ve všech projektech. Jejich přínos spočívá především v optimalizaci rozložení výroby a celkového chování systému v určitých podmínkách. Pokud jsou podmínky lokality, odrazivost a návrh vzájemně sladěny, může být toto řešení zajímavou volbou.
Maysun Solar nabízí evropskému trhu řešení modulů založená na různých technologiích, včetně IBC, TOPCon a HJT, aby vyhověla různým požadavkům na návrh systému. Při hodnocení projektů podporujeme partnery v analýze místních podmínek a výrobních cílů, aby bylo možné lépe přizpůsobit výběr modulů reálným provozním podmínkám.
Reference
pv magazine Global. Bifacial solar modules shine in snowy environments. 23 May 2022.
https://www.pv-magazine.com/2022/05/23/bifacial-solar-modules-shine-in-snowy-environments/
European Commission Joint Research Centre. PVGIS — Photovoltaic Geographical Information System.
https://joint-research-centre.ec.europa.eu/pvgis
Fraunhofer ISE. Photovoltaics Report. 2024.
https://www.ise.fraunhofer.de/en/publications/studies/photovoltaics-report.html
Fraunhofer ISE. Agrophotovoltaics: High harvesting yield in hot summer of 2018. 2019.
https://www.ise.fraunhofer.de/en/press-media/press-releases/2019/agrophotovoltaics-hight-harvesting-yield-in-hot-summer-of-2018.html
European Physical Journal Photovoltaics. Agrivoltaic systems and land-use efficiency analysis. 2024.
https://www.epj-pv.org/articles/epjpv/full_html/2024/01/pv20230076/pv20230076.html
International Energy Agency (IEA PVPS). Trends in Photovoltaic Applications 2023.
https://iea-pvps.org/trends-reports/
Recommend reading
430–460W nebo 600W+? Jak zvolit výkon střešních fotovoltaických panelů
Tento článek porovnává rozdíly v použití modulů 430–460W a 600W na komerčních a průmyslových střechách a zdůrazňuje, že volba výkonu by měla vycházet především z kompatibility střechy a stability systému.
Změny evropské fotovoltaické politiky a trhu v roce 2026
V roce 2026 se mění evropské politiky pro fotovoltaiku a pravidla pro připojení k síti, zatímco mechanismy výnosů se stávají více závislými na trhu. Článek analyzuje, jak tyto změny ovlivňují logiku výběru fotovoltaických modulů a jak jsou technologie jako TOPCon, HJT a IBC hodnoceny v různých scénářích použití.
Proč evropští EPC znovu posuzují velkoformátové fotovoltaické moduly?
Evropští EPC znovu přehodnocují velkoformátové fotovoltaické moduly. Rozměry modulů přímo ovlivňují rizika instalace, přizpůsobení systému a stabilitu návratnosti projektu (ROI).
Přinášejí vertikální bifaciální moduly skutečně dodatečný výnos?
Vertikální bifaciální fotovoltaické systémy získávají v Evropě stále větší pozornost. Tento článek se zaměřuje na to, v jakých podmínkách může vertikální uspořádání přinést dodatečnou hodnotu, jak je bifaciální zisk ovlivněn podmínkami lokality a pro jaké typy projektů je toto řešení vhodné.
Panely 700W a více: ve kterých střešních scénářích mohou představovat riziko?
Analýza aplikačních limitů fotovoltaických panelů 700W a více na rezidenčních a komerčních střechách: vliv prostoru, nosnosti konstrukce, míry vlastní spotřeby a údržby na skutečnou návratnost fotovoltaiky.
Novinky z fotovoltaického průmyslu – únor
Přehled únorového vývoje evropského trhu fotovoltaiky: trendy cen modulů, oživení německého trhu PPA, pokrok agrivoltaických projektů v Itálii a změny povolovacích procesů ve Francii.
