Řeč je o elektrárnách, které neposílají žádnou energii do rozvodné sítě a není na ně tedy potřeba příslušné povolení. Vyrobená elektrická energie je přímo spotřebována, a nebo lze její část uložit do baterií a spotřebovat v době nedostatku slunečního svitu.
Jak taková elektrárna funguje
Základem jsou fotovoltaické panely na střeše spolu se zařízením (měnič), které přemění stejnosměrný proud z panelů na střídavých 230 V. Měniče použitelné pro náš účel jsou buďto ostrovní, nebo hybridní.
Ostrovní měnič potřebuje ke svému provozu dostatečně dimenzované baterie, přičemž primárně vyrábí proud z fotovoltaických panelů. Je-li nedostatek slunce, čerpá energii – dle nastavení – z baterií nebo z rozvodné sítě. Jsou-li baterie vybité a zároveň nesvítí dostatek slunce na pokrytí spotřeby, přepíná měnič automaticky na provoz z rozvodné sítě. Pro uspokojení spotřeby objektu nelze elektřinu z distribuční sítě sloučit s elektřinou z obnovitelného zdroje.
Hybridní měnič oproti tomu dokáže kombinovat jmenovitý výkon měniče se jmenovitým výkonem distribuční soustavy, a lze ho tedy výborně využít pro plynulý přechod z ostrovního, přes kombinovaný až po síťový provoz bez přerušení chodu spotřebičů. V praxi to vypadá tak, že při okamžité spotřebě 5 000 W a okamžité výrobě z panelů 2 000 W se z rozvodné sítě odebírá 3 000 W.
Oba dva typy měničů fungují i při výpadku rozvodné sítě. Lze je tedy v případě dostatečně dimenzovaných baterií použít i jako záložní zdroj.
Proč si pořídit vlastní elektrárnu
Kromě snížení závislosti na dodavatelích elektrické energie lze spolu s elektrárnou získat automaticky záložní zdroj o výkonu od jednotek do desítek kW. Náklady na pořízení tohoto zdroje se nám přitom budou postupně vracet prostřednictvím vlastní vyrobené energie. A jelikož došlo v posledních několika letech k výraznému snížení cen solárních panelů a dalších součástí potřebných ke stavbě vlastní fotovoltaické elektrárny, může být pořízení vlastního zdroje ekonomicky výhodné i samo od sebe.
Příklady
V následující části si ukážeme několik příkladů vlastních fotovoltaických elektráren. Při výpočtu ceny za vyrobenou kWh je počítáno s tím, že veškerá energie ze slunce bude spotřebována a nezůstane žádná nezužitkována. U všech provozů se stálou spotřebou převyšující 1000 W by neměl být problém s dobře navrženou elektrárnou tuto podmínku splnit.
Při kalkulaci ceny za vyrobenou kWh je počítáno s požadovaným ročním 3% výnosem z investované částky1) a s amortizací součástí elektrárny. U jednotlivých klíčových komponent je uvedena cena a předpokládaná životnost. Veškeré ceny jsou uvedeny s DPH.
Hybridní elektrárna 3000 Wp
Jedná se o malou výrobnu s maximálním výkonem (v době kolmého dopadu slunečních paprsků na panely) na úrovni 3000 W.
Komponenty:
- solární panely: 60 000 Kč (30 let)
- hybridní měnič 3 kW: 40 000 Kč (8 let)
- kotvení, elektroinstalace: 40 000 Kč (30 let)
- cena celkem: 140 000 Kč
- 3% výnos: 4 200 Kč/rok
- amortizace: 8 300 Kč/rok
Při roční výrobě z panelů 3000 kWh, 92% účinnosti měniče a vlastní spotřebě 650 kWh, získáme za rok 2 110 kWh. Abychom z investované částky dosáhli 3% výnos a zaplatili „opotřebení součástek”, vyjde nám cena na 5,92 Kč/kWh.
Hybridní elektrárna 12000 Wp
Elektrárna s třífázovým měničem schopným dodávat ve špičce až 10000 W. Panely jsou směrovány tak, aby byl jejich výkon rozložen během dne.
Komponenty:
- solární panely: 240 000 Kč (30 let)
- hybridní měnič 10 kW: 90 000 Kč (8 let)
- kotvení, elektroinstalace: 55 000 Kč (30 let)
- cena celkem: 385 000 Kč
- 3% výnos: 11 550 Kč/rok
- amortizace: 21 100 Kč/rok
Při roční výrobě z panelů 11 000 kWh, 92% účinnosti měniče a vlastní spotřebě 1500 kWh, získáme za rok 8 620 kWh. Abychom z investované částky dosáhli 3% výnos a zaplatili „opotřebení součástek”, vyjde nám cena na 3,79 Kč/kWh.
Kombinovaná elektrárna 6000 Wp
Elektrárna s ostrovním měničem o maximálním výkonu 4 000 W doplněná o bateriový systém schopný pojmout 9 kWh elektrické energie. Do baterií se ukládají přebytky a celý systém funguje zároveň jako záložní zdroj. Panely jsou opět směrovány na různé světové strany kvůli lepšímu rozložení výkonu v průběhu dne.
Komponenty:
- solární panely: 120 000 Kč (30 let)
- ostrovní měnič 4 kW: 90 000 Kč (8 let)
- kotvení, elektroinstalace: 45 000 Kč (30 let)
- baterie: 100 000 Kč (10 let)
- management k bateriím: 10 000 Kč (8 let)
- regulátor 3000 W: 11 000 Kč (8 let)
- cena celkem: 316 000 Kč
- 3% výnos: 9 480 Kč/rok
- amortizace: 22 700 Kč/rok
Při roční výrobě z panelů 5000 kWh, 92% účinnosti měniče a vlastní spotřebě 650 kWh, získáme za rok 3 950 kWh. Stejným postupem jako v předchozích případech dostaneme cenu 8,15 Kč/kWh. Velkou výhodou je ale fakt, že navíc získáme záložní zdroj o výkonu 4 000 W, který při nabitých bateriích vydrží, i při nedostupnosti energie ze slunce, zásobovat několik hodin.
Závěr
Elektrická energie z vlastní elektrárny může být v některých případech svojí cenou konkurenceschopná i bez dotovaného výkupu. Jednoznačným benefitem je snížení závislosti na dodavateli elektrické energie a v případě řešení s bateriemi také získání kvalitního záložního zdroje.
V dalším pokračování článku bychom rádi nastínili konkrétní řešení pro zemědělský provoz. Pokud máte zájem o bezplatné zpracování studie, a nevadí Vám její opublikování v tomto časopise, ozvěte se nám do redakce na e-mail jirik@vega.cz nebo na telefonní číslo +420 777 844 411.
