Hned čtyři výročí spojená s fotovoltaikou oslaví Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze výstavou. Po celý měsíc si návštěvníci budou moci v prostorách fakultní budovy v Dejvicích prohlédnout osm posterů, které připomenou začátky výzkumu fotovoltaiky na FEL a její další vývoj v průběhu let. Vernisáž se uskutečnila 20. ledna ve FEL Café.
Celosvětová instalovaná kapacita solárních elektráren vzrostla za rok 2024 téměř o 600 GW, což oproti předchozímu roku představuje nárůst 33 % (celkově je již nainstalováno přes 2 TW). Současně se solární energie v roce 2024 podílela 81 % na celosvětovém nárůstu kapacity obnovitelných zdrojů energie. Uvádějí to data evropské asociace SolarPower Europe. Jak ale vypadaly začátky této technologie, která byla ještě před 40 lety považována za kuriozitu? To mapuje čerstvě otevřená výstava na FEL ČVUT v Dejvicích.
Od solární plachetnice po samostatný předmět
„Historie fotovoltaiky na katedře elektrotechnologie FEL ČVUT ve skutečnosti začala už v roce 1983, kdy jsme ve spolupráci s Tomášem Svítkem, také studentem elektrotechnologie, připravovali projekt sluneční plachetnice, se kterou vyhrál první cenu na astronautické soutěži v Paříži v roce 1982,“ vzpomíná průkopník fotovoltaiky a absolvent FEL Ing. Roman Čada. V projektu si vzal tenkrát na starost energetické zdroje. Poté, co jeho spolužák později emigroval, zůstala mu pouze myšlenka návrhu fotovoltaických článků. Jeho iniciativu v rámci studentského vědeckého kroužku tehdy podpořil docent (dnes již profesor) Vítězslav Benda z katedry elektrotechnologie, kterému se podařilo sehnat materiál pro výrobu fotovoltaických článků. „Technický náměstek z Tesly Rožnov nám tenkrát přivezl velkou krabici jakýchsi destiček, na nichž byly z jedné strany vadné integrované obvody. Říkal, že je škoda ten materiál vyhodit do hutí, a jestli s tím tedy něco nevymyslíme, třeba ty solární články,“ vypráví prof. Benda. Fotovoltaickou technologii pak prof. Benda vyučoval v rámci předmětu Technologické systémy, kde se studenti učili základní operace polovodičových technologií. Díky jejich velkému zájmu o solární energetiku vznikl ve školním roce 1995/1996 první samostatný předmět o fotovoltaice s názvem Systémy pro využití sluneční energie. O dva roky později k němu přibyla i anglická verze pro zahraniční studenty. Podle přednášejícího prof. Bendy prošlo předmětem každoročně zhruba 20 studentů. Ze zmíněného předmětu během let postupně vznikaly další a další, které rozšiřovaly znalosti o fotovoltaice a staly se součástí různých programů v bakalářském, magisterském i doktorském stupni studia. Výzkum v oblasti fotovoltaiky probíhal formou doktorských projektů od r. 1994. Od roku 2002 pořádá katedra elektrotechnologie každé dva roky mezinárodní akci IWTPV (International Workshop on Teaching Photovoltaics, kde je na mezinárodní úrovni diskutována problematika výuky fotovoltaiky v souladu s rychlým technologickým pokrokem.
Slunce do škol i na střechu FEL
Podpora fotovoltaiky přišla se začátkem nového tisíciletí i od státu. V roce 2000 spustil Státní fond životního prostředí program Slunce do škol, v rámci kterého se na základní a střední školy instalovaly fotovoltaické moduly. Ministerstvo životního prostředí tím chtělo žákům a studentům přiblížit možnosti získávání energie z obnovitelných zdrojů. Díky tomu vyrostla solární elektrárna i na střeše FEL ČVUT v Dejvicích. „Na základní školy byly umisťovány panely o kapacitě 200 W, na střední školy šly větší systémy s 1 kW. Na VŠ to bylo málo. Nakonec se nám podařilo získat výjimku. Instalovali jsme demonstrační systém o kapacitě 3 kW, což byl na tehdejší dobu velký systém,“ komentuje prof. Benda. Zájem o fotovoltaiku pokračoval, což se promítlo i do studijních plánů nového mezifakultního magisterského programu Inteligentní budovy. První studenti do něj nastoupili v akademickém roce 2009/2010.
Akreditovaná Laboratoř diagnostiky slaví 15 let
Čím dál častěji se na výzkumníky z FEL začali obracet lidé z průmyslu a investoři do fotovoltaiky, kteří chtěli odborné konzultace. Jednou z těchto firem byla mimo jiné i firma Decci. V roce 2010 totiž začala stavět 35MW fotovoltaickou elektrárnu poblíž obce Vepřek na Mělnicku, která byla v době vzniku devátou největší elektrárnou na světě a jednou z prvních v ČR. „Tehdy jsme zjistili, že potřebujeme mít možnost provádět řádně diagnostiku nezávisle na zahraničních laboratořích, abychom moduly za velké peníze nemuseli posílat do Německa,“ vzpomíná prof. Benda. Laboratoř vznikla sice díky soukromému daru firmy, ale tím její cesta teprve začala. V roce 2015 rozšířila činnosti i do oblasti testování měničů a elektrochemických zdrojů (baterií), pořídila vybavení pro měření na venkovních instalacích a začala se profilovat jako multidisciplinární pracoviště. Dnes má již stabilní pozici a její pracovníci řeší celou řadu problémů v různých aspektech spojených s fotovoltaikou, ať už je to samotný provoz a diagnostika, nebo fáze návrhu, bezpečnost provozu, legislativa, dotace a ekonomika provozu. Poslední novinkou je akreditace zkoušek měničů.
Špičkoví zahraniční odborníci
Výzkumné aktivity v oblasti fotovoltaiky se stále rozrůstaly. A proto o pět let později, tedy v roce 2016, na FEL ČVUT vzniklo Centrum pokročilé fotovoltaiky (CAP). Dodnes sdružuje špičkové odborníky z ČVUT v Praze i ze zahraničí. Úplný začátek CAP je spojen s projektem v rámci operačního programu ministerstva školství Výzkum, vývoj, vzdělávání (VVV), jehož cílem bylo přivést špičkového zahraničního vědce na české pracoviště a vybudovat okolo něj stabilní tým. /Radovan Suk/
