Ostrovní dům s fotovoltaikou a baterií

V kontextu pohodlí a dostupnosti hybridní elektrárny je dům zcela odpojený od sítě do určité míry extrémní variantou. Nabízí absolutní nezávislost na síti, cenách elektřiny a dalších vnějších proměnných. Přináší však závislost na počasí a více starostí. Proto si ostrovní elektrárnu pořizují nadšenci, případně lidé v místech, kde není dostupná elektrická přípojka, nebo jsou náklady na její zřízení příliš vysoké. Dalším důvodem mohou být časté výpadky elektřiny v místě, kde dům stojí.

Ostrovní elektrárna musí být připravena dodat dostatek elektřiny i za nepříznivého počasí, které typicky v zimě může trvat i několik týdnů. To znamená, že je potřeba:

1. Naddimenzovaná elektrárna – více panelů, výkonnější měnič a důkladný návrh celého systému. Elektrárna musí zvládnout nabít baterie během krátkých zimních dnů do té míry, aby byl dostatek elektřiny na dlouhé zimní večery a noci. Zároveň jsou potřeba větší a dražší baterie, které zvládnou uskladnit elektřinu na několik pošmourných dní. Z toho vyplývají výrazně vyšší pořizovací náklady a současně to znamená, že v létě bude mít dům tolik elektřiny, že nebude vědět, co s ní. Raději se proto přistupuje k bodu 2.
2. Záložní benzinová/naftová elektrocentrála – než kvůli třem zachmuřeným zimním měsícům předimenzovávat elektrárnu a baterie, je levnější i účinnější pořídit si benzínovou elektrocentrálu. Stojí další peníze (i když oproti naddimenzování elektrárny je významně levnější) a musí se do ní kupovat a dolévat palivo. I když se bez ní obyvatelé většinu roku obejdou, stejně se ji v zimě snaží provozovat co nejméně, protože spalování benzínu je neekologické a především elektřina vyrobená z elektrocentrály je ta nejdražší možná. Proto se přistupuje k třetímu kroku.
3. Být připraven výrazně omezit svou spotřebu – doba bezstarostného použití, kde se elektrárna nainstaluje, zapomene na ni a spotřebiče se používají dle libosti (což je možné u hybridní elektrárny), se významně zkrátí. Délka této „energetické pohody“ je obvykle přímo úměrná velikosti elektrárny a baterií a tedy i vstupní investici. Žít offgrid znamená, že vyjma jasných letních dnů obyvatelé domu podrobně sledují výrobu a nabití baterií a tomu přizpůsobují spotřebu. Na takový režim si samozřejmě lze zvyknout, ale vyžaduje to nadšení a větší vůli.
4. Více starostí i údržby – elektrárna je větší a obsahuje více komponentů (více panelů a kabelů, více baterií, elektrocentrála, větší střídače…). Ty vyžadují pečlivou kontrolu a údržbu, protože majitelé jsou na nich závislí, a když se porouchají, není k dispozici jiný zdroj elektřiny.

Ostrovní elektrárna obvykle obnáší 10 a více panelů, oproti hybridní elektrárně větší (a dražší) bateriové úložiště a dražší střídač. Slunce je hlavním zdrojem elektřiny, který je zálohován elektrocentrálou. Dům není nijak závislý na vnější síti a cenách elektřiny a zároveň vede majitele k velmi pečlivé analýze vlastní spotřeby a jejímu snižování.

Ostrovní zdroj se ve většině případů nepořizuje proto, že by byl levnější, než elektrická přípojka, ale proto, že není jiná možnost, nebo že ho majitel prostě chce.

• Má ostrovní solární systém smysl?

Ostrovní elektrárna bez benzínové/naftové elektrocentrály

Elektrocentrála, tedy benzinový nebo naftový motorový generátor, je funkční, ověřené a dostupné řešení pro ostrovní provoz. Díky dostupnosti většina majitelů ostrovních elektráren proto takovou elektrocentrálu provozuje, nebo ji má alespoň v záloze. Představuje však určitou vadu na kráse z pohledu jinak ekologického a soběstačného zdroje elektřiny v podobě fotovoltaiky s baterií.

Proto se postupně objevují řešení, která umožňují ostrovní provoz bez elektrocentrály. Společným jmenovatelem je vždy fotovoltaika a baterie, liší se ale řešením pro záložní výrobu elektřiny během krátkých zimních dnů a dlouhých zimních nocí.

• Český soběstačný dům představil kogenerační kondenzační peletový kotel s přídavným stirlingovým motorem. Stirlingův motor je poháněný teplem z kotle a zvládne dodávat až 1 kW elektřiny. Jelikož se většinou topí i během dne, měl by být takový příkon spolu s baterií dostačující na pohon úsporných spotřebičů, jako jsou LED žárovky, lednička nebo notebook. Další výhodou je, že Stirlingův motor není v porovnání s alternativami složité ani přehnaně drahé zařízení.
• Něměcká společnost HPS naopak představila hi-tech systém zvaný Picea postavený na vodíkové akumulaci. V létě si z přebytků vyrábíte elektrolyzérem vodík a z něj pak v zimě přes palivový článek získáváte teplo a elektřinu. Dům tak získá ostrovní provoz s komfortem hybridní elektrárny, jehož jedinými emisemi jsou kyslík a vodní pára. Systém zatím nemá cenu, ale lze očekávat, že bude velmi vysoká.
• Obdobný systém připravuje Nizozemská společnost Solenco ve spolupráci s Giacomini. Jejich Powerbox také využívá zálohu do vodíku a dokonce zvládne fungovat i bez baterií. Pro vytápění navíc využívá katalytický vodíkový kotel. Ani u něj zatím není známa cena.
• Palivový článek na metanol zvaný EFOY firmy SFC představuje ekologickou variantu k elektrocentrále. Sice se do ní musí dovážet metanol, ale je zcela tichý, bez zápachu a jeho jedinými emisemi je čistý oxid uhličitý. A dá se koupit.