Kdy se vyplatí pořídit si hybridní fotovoltaický systém?

Pozn. red: Australský web Solarqoutes.com čtivě pojednává o tématech využití fotovoltaiky s domácími bateriemi. Rozhodli jsme se z něj několik článků přeložit pro čtenáře TZB-info. První díl věnující se ostrovním systémům naleznete zde.

Hybridní systémy jsou rovněž nejméně o polovinu levnější oproti ostrovnímu systému a nevyžadují záložní elektrocentrálu. Jsou zatím ještě stále dražší než fotovoltaické systémy připojené k síti bez baterie, ale výhody akumulace přesvědčují stále větší počet lidí, aby si připlatili. Počet dotazů k hybridním systémům na webu Solarquotes.com se zdvojnásobuje každý rok.

Zde jsou 4 důvody ke zvážení, zda si pořídit hybridní systém namísto běžného systému bez baterií:

1. Zajištění při výpadcích dodávek elektřiny
   
   Standardní fotovoltaické systémy připojené do sítě se vypnou, pokud dojde k selhání sítě. Děje se tak z důvodu ochrany pracovníků, kteří síť opravují. Moc by se jim nelíbilo, kdyby jim vaše elektrárna pouštěla elektřinu přímo do prstů, zatímco se snaží opravit závadu na vedení.
   
   Správně navržený hybridní systém může bezpečně odpojit dům od sítě v případě výpadku elektrického proudu a zásobovat ho z baterie. Váš dům pak může zůstat jediný v celé ulici s rozsvícenými světly, běžící televizí a funkční lednicí.
   
   Výjimku tvoří baterie Tesla Powerwall, která nabídla možnost levnějšího hybridního systému, ale bez chytrého měniče, který umí v případě výpadku sítě udělat z domu ostrovní systém. Takto se povedlo zlevnit celý systém o několik tisíc dolarů, ovšem v případě výpadku proudu se ocitnete bez elektřiny navzdory tomu, že Vám na zdi visí krásná baterie.
   
   
2. Překonání „kapacitních limitů“ pro fotovoltaické elektrárny od místního distributora
   
   (Pozn. red.: Solarquotes.com je australský web, aktuální podmínky pro připojení vlastní FVE do sítě v ČR naleznete ZDE.) Někteří provozovatelé distribučních soustav prohlašují, že jejich síť nezvládne pojmout dodatečnou elektřinu, kterou fotovoltaické systémy produkují (ačkoli rádi nainstalují 10kilowattovou klimatizaci, která přerušovaně čerpá obrovské množství energie ze stejné sítě). Takové jednání často nutí majitele domů pořídit si kapacitně mnohem menší solární systémy, než jaké by jim z hlediska pokrytí jejich účtů za elektřinu vyhovovaly.
   
   Hybridní systémy se vyhnou tomuto omezení pomocí inteligentního měniče, který pracuje společně s akumulátorem. Tyto měniče mohou být konfigurovány na maximální výstupní výkon, který je ale daleko nižší, než kolik systém může skutečně vyrábět elektřiny při plném slunečním svitu. Takže pro přenosovou soustavu váš 10kW hybridní systém vypadá, jako kdyby měl 2 kW. Jenže zatímco pouhé 2 kW jsou exportovány do sítě, zbylých asi 8 kW je přesměrováno do vaší baterie.
   
   
3. Obejití chamtivého systému výkupních cen (FiT)
   
   Mnoho států má nastaveno poměrně nízké čisté výkupní ceny. To znamená, že dostanete žalostných 6-12 centů/kWh za Vaši přebytečnou solární energii, kterou posíláte do sítě.
   
   Prostřednictvím hybridního systému můžete naprogramovat svůj solární měnič tak, aby nabíjel vaše baterie z přebytků solární energie. Až se dostanete domů, můžete přepnout na baterii a mít elektřinu zdarma místo placení za elektřinu ze sítě.
   
   
4. Přechytračení vašeho elektrického tarifu
   
   V některých australských státech byly zavedeny tarify elektřiny odvislé od doby spotřeby elektřiny („time of use tariffs“) - to znamená, že za elektřinu z přenosové soustavy zaplatíte více v době vysoké poptávky. Pokud máte hybridní systém, můžete ho jednoduše nastavit tak, abyste v této době odebírali energii z baterií nebo solárních panelů. A pokud se vaše baterie potřebují v zimě trochu dobít, protože neviděly slunce několik dní, můžete je naprogramovat tak, aby se nabíjely pouze mimo špičku.
   
   S pomocí speciálního hardwaru mohou být hybridní systémy také použity k nastavení doby nabíjení/vybíjení akumulátoru, které se dá v budoucnu upravit dle cenových podmínek. Pojistíte si tak svůj domov proti každému tarifu, který si energetické společnosti vymyslí, aby se pokusily uchránit své zisky, až se solární systémy stanou rozšířenějšími.

Mám už instalovaný obvyklý fotovoltaický systém - mohu k němu přidat baterie?

Ano, můžete - ale pokud je potřeba zároveň modernizovat systém, může se to prodražit.

Chcete-li mít fotovoltaický systém kompatibilní s bateriemi, navrhoval bych nejméně 5kW systém, abyste si mohli vyrobit dostatek elektřiny pro dobíjení svých baterií v zimě a v době, kdy je zataženo.

Pokud máte v současné době systém menší než 5 kW, měli byste zvážit přidání dalších panelů, pokud nemáte opravdu energeticky efektivní dům a malý akumulátor. Přidáváte-li panely, možná k nim budete muset přidat měnič s větším výkonem.Je možné i – po poradě s instalační firmou – předimenzovat plochu fotovoltaických panelů v poměru k měniči (a často je to velmi chytrý tah). Více kilowattů měnič nepoškodí, pokud jsou elektrické napětí a proud zachovány, což může potvrdit instalatér systému.

Přidáváte-li baterie „nové generace“ jako třeba Tesla Powerwall, které mohou znovu využít stávající měnič (a podělit se o něj s Vašimi panely), pak váš měnič nemusí potřebovat upgrade. Berte ale v úvahu, že pokud použijete stávající měnič, patrně nebude mít funkci záložního zdroje, protože tu mívají modernější hybridní měniče.

Vše záleží na tom, jestli spolu měnič a battery management komunikují stejným způsobem. Čím novější je měnič a dražší značka, tím větší je pravděpodobnost, že obojí bude kompatibilní, eventuálně s přídavkem rozhraní („interface box“).

Staré, levné měniče pravděpodobně nikdy nebudou kompatibilní s baterií Tesla Powerwall.

Běžný olověný akumulátor obvykle potřebuje vlastní měnič, který funguje i pro ostrovní systém („islanding functionality“). To znamená, že akumulátor může napájet některé spotřebiče ve Vaší domácnosti i při výpadku distribuční soustavy.

Kolik stojí hybridní systém?

Rozdíl v nákladech na standardní fotovoltaický systém připojený do distribuční soustavy a na hybridní systém závisí na počtu baterií. Ale stručně lze říci, že hybridní systém je asi o polovinu dražší.

V době psaní článku stála instalace slušného 3kW systému asi 5 000 australských dolarů a po přidání 4kWh akumulátoru byla cena celého systému kolem 10 000 AUD. 4kWh akumulátor zvládne pokrýt spotřebu elektřiny energeticky úsporného domu přes noc (Pozn. red., v ČR lze v době vydání článku pořídit systém s 3,5kW elektrárnou a 6kWh baterií za 300 – 400 tisíc korun a lze na něj čerpat dotace z programu Nová zelená úsporám).

Bohužel průměrný dům není zdaleka tak efektivní. Instalace 5kW fotovoltaického systému bez baterií v té době stála asi 8 000 AUD, s 8kWh akumulátorem kolem 18 000 AUD (akumulátor by průměrný dům udržel v provozu přes noc).

Jaké baterie můžete použít pro hybridní systém a jak často je musíte nahrazovat?

Existují dva hlavní typy akumulátorů pro hybridní systémy:

1. Olověný
   
   Tyto baterie Vám vydrží 1 000 až 3 000 cyklů při asi 60% hloubce vybití. Jednoduše: můžete je vybít ze 60% 1 000 až 3 000 krát v závislosti na kvalitě (ceně!) baterií. Takže pokud je vybíjíte ze 60% každý den, vydrží Vám 3-8 let. Většinou se tyto údaje uvádějí v souvislosti s okolní teplotou 20°C. Pokud se zvýší teplota, zhorší se výkon akumulátoru.
   
   
2. Li-Ion / LiFePo neboli lithium-iontový / lithium-železo-fosfátový
   
   Tyto akumulátory Vám vydrží 4 000 až 6 000 cyklů při 80% hloubce vybití (Pozn. red.: někteří výrobci uvádí tuto životnost i při pravidelném 100% vybíjení) přibližně 13-18 let. Ale jsou minimálně dvakrát dražší než olověné.

Mějte na paměti, že s klesajícími cenami baterií mohou být vaše náhradní baterie v budoucnu mnohem levnější než ty původní.

Pro ilustraci, v květnu 2015 se začal prodávat 7kWh Li-Ion akumulátor Tesla PowerWall za 8 000 AUD a byl v té době jeden z nejlevnějších na trhu (pozn. red. dnes za 8 000 AUD, tj. kolem 155 tisíc Kč, lze koupit 14 kWh).

Vyplatí se připlatit si za hybridní systém?

Vše závisí na tom, kolik elektřiny využijete, když slunce nesvítí.

Autor má například home office, většinu elektřiny spotřebuje přes den a bydlí v energeticky úsporném domě. Za čtvrtletní účet za energie platí 33 AUD se standardním 6kW fotovoltaickým systémem připojeným do sítě. Tudíž se mu nevyplatí utrácet tisíce dolarů za instalaci baterií, aby se z 33 AUD dostal na nulu.

Typická domácnost spotřebuje více elektřiny ve večerních hodinách než přes den. Za této situace by se měly extra náklady na dobře navržený hybridní systém splatit rychleji než na standardní fotovoltaický systém připojený do sítě. Zvláště pokud jsou splátky na něj financovány prostřednictvím Vaší hypotéky. Dobrá firma nebo prodejce solárních elektráren by vám měl být schopen propočítat návratnost u různých variant systémů.

Zdroj:

Peacock, Finn. Hybrid Solar Systems? Solarquotes.com.au [online]. [cit. 2017-02-03]. Dostupné z: https://www.solarquotes.com.au/systems/hybrid/