Fotovoltaika versus délka slunečního svitu
Nejprve ale musím uvést pár nezbytných definic:
Celkové sluneční záření, dopadající na zemský povrch z celé horní polosféry, nazýváme globálním zářením. To má dvě složky: přímé a difuzní záření. Přímé sluneční záření je záření, které přichází přímo ze slunečního kotouče. Naopak difuzní (rozptýlené) záření je záření, které přichází k povrchu z celé oblohy (horní polosféry), ovšem pouze z míst mimo sluneční kotouč. Globální záření je tedy součtem přímého a difuzního záření. Přímé sluneční záření může dosahovat intenzit až ve stovkách W/m2 (někdy až k 1000 W/m2 plochy kolmé k dopadajícím paprskům), difuzní záření při jasné obloze v desítkách W/m2, ale při obloze zatažené nepříliš silnou oblačností i ve stovkách W/m2 (někdy až k 500 W/m2), měřeno na horizontální plochu. Délka slunečního svitu pak je definována jako doba, po kterou má přímé sluneční záření intenzitu nejméně 120 W/m2 (opět měřeno na plochu kolmou k dopadajícím slunečním paprskům).
To by tedy byly ty nezbytné definice. Roční délka slunečního svitu u nás dosahuje v průměru hodnot od cca 1300-1400 hodin (hlavně v horských oblastech na severu ČR) až po cca 1800-1900 hodin (jižní Morava). Existuje tady ale i poměrně velká variabilita z roku na rok. Je ale jasné, že pro fotovoltaiku není ani tak důležitá délka slunečního svitu, ale sumy globálního záření za určité období. Fotovoltaické elektrárny jsou totiž schopny pracovat i bez přímého slunečního svitu, jen na pomocí rozptýleného (difuzního) záření. V sumách za delší období (např. měsíc nebo rok) existují jisté statistické vztahy mezi délkou slunečního svitu a sumami globálního záření (viz např. zde), ty ale mohou dát pouze přibližné odhady sum globálního záření. Navíc tyto vztahy nejsou vhodné na bázi denních hodnot nebo dokonce pro kratší období (např. hodinové sumy).
Fotovoltaická elektrárna samozřejmě nemůže vyrobit víc elektrické energie, než jaké jsou sumy globálního záření za dané období, pochopitelně s uvážením takových parametrů, jako je účinnost fotovoltaické přeměny, prahová intenzita záření, orientace panelů ke světovým stranám, sklon k horizontu a podobně. To jsou ale už technické parametry, které se mohou pro jednotlivé elektrárny i vzájemně lišit a je tedy třeba posuzovat každou fotovoltaickou elektrárnu zvlášť.
V této souvislosti je ovšem zajímavá informace, že „Podle Energetického regulačního úřadu mohou v Česku fotovoltaici vyrábět elektřinu asi tisíc hodin ročně - po dobu, kdy svítí slunce.“ a že „Pro inspektory je klíčová hodnota 1200 hodin slunečního svitu ročně, kterou by solárníci potřebovali k výrobě množství elektřiny, jež za dotované ceny prodali - nebo za něž pobírali příspěvky. Nad limitem je přitom 1574 výrobců." (např. zde). Tyto limity jsou ale poměrně nesmyslné, a to hned z několika důvodů:
• Průměrná délka slunečního svitu je u nás, jak jsem uvedl výše, i výrazně vyšší než uváděných cca 1000 hodin. Je to cca 1300-1900 hodin, podle lokality.
• Pro konkrétní případy a roky nelze vycházet jen z dlouhodobých průměrů, protože délka slunečního svitu se znatelně mění z roku na rok, v daném roce se může od průměru i poměrně výrazně lišit (nahoru nebo dolů)
• Fotovoltaická elektrárna může produkovat elektřinu i při nulovém slunečním svitu. Jak totiž bylo uvedeno výše, délka slunečního svitu se počítá z intenzity přímého slunečního záření, ale fotovoltaické elektrárně často stačí dopadající difuzní záření, i bez přímého slunečního záření. Bude-li například celý den zataženo relativně tenkou vrstvou oblačnosti, což u nás nejsou nijak výjimečné situace, bude délka slunečního svitu nulová (intenzita přímého slunečního záření po celý den nepřekročí 120 W/m2), ale intenzita difuzního záření může v průběhu dne dosáhnout až několika (málo) stovek W/m2 a fotovoltaika tedy elektřinu vyprodukovat může.
Přístup jen na základě délky slunečního svitu tedy nemůže přinést nic dobrého a vůbec se nedivím, že se tomu „solárníci“ brání. Na druhou stranu, pokud někdo podváděl a de facto kradl, měl by být potrestán. Kritériem ale nemůže být jen doba, po kterou fotoelektrické elektrárny vyráběly energii a navíc ještě při nereálně nízké hranici 1000 nebo 1200 hodin ročně. Kritériem může být jen kvantitativní porovnání příkonu globálního záření k povrchu s produkcí dané elektrárny (samozřejmě s uvážením příslušných technických parametrů elektrárny), případně i s vyhodnocením časových průběhů obou veličin.
Poznámka na závěr: Český hydrometeorologický ústav v současné době měří intenzity globálního záření celkem na 17 stanicích. Na dalších asi 170 stanicích se měří délky slunečního svitu, ze kterých lze sumy globálního záření poměrně dobře odhadnout. Lze tedy říci, že pole záření i energetický příkon slunečního záření k zemskému povrchu jsou na území ČR, zejména v posledních letech, poměrně dobře sledovány a zmapovány.