Prozkoumejte všechny služby z energetického sektoru, které nabízí platforma ENERGY-HUB

Fotovoltaika pro domácnosti (už) není žádný luxus

07. 06. 2020
16:00
Martin Smolka

Zvyšování energetické soběstačnosti, snižování nákladů, efektivní řízení spotřeby, kratší návratnost, jednodušší administrativa a státní podpora dělají z malé fotovoltaiky skvělou investici pro domácnosti i podnikatele. 

# OZE slunce
# technologie
# úspory
# dotace
# OZE
Fotovoltaika pro domácnosti (už) není žádný luxus

ABSTRACT: Technology improvements and decreasing costs make investments in photovoltaic systems reasonable even for households because the rate of return is 10 years or less.


Znárodního pohledu zvyšuje rozšiřování decentrálních zdrojů, mezi které fotovoltaika patří, bezpečnost energetické soustavy, ale také zvyšuje nároky na řízení a rozvoj sítí. Česká republika se v rámci národního klimaticko-energetického plánu zavázala zvýšit podíl energie z obnovitelných zdrojů energie (OZE) na celkové spotřebě energie v roce 2030 na 22 % (z dnešních asi 15,5 %), přičemž s rozvojem malé fotovoltaiky se v tomto plánu počítá, byť v mnohem menší míře, než by odpovídalo ekonomické výhodnosti ve srovnání s jinými zdroji energie, zejm. biomasou.
 

Technologický pokrok a nižší ceny podporují instalace FVE

Fotovoltaická elektrárna (FVE) standardně sestává z několika základních komponent. Jedná se o fotovoltaické, jinak také solární panely (nezaměňovat s fototermickými nebo také solárními kolektory používanými na výrobu teplé vody), konstrukce pro uchycení panelů na střechu či fasádu, střídače napětí DC/AC, propojovací kabeláže, sdružovací/jistící rozvaděče a elektroměr. FVE bývá dnes také často doplněna o bateriový systém, jako jednu z forem akumulace energie, dále o regulátor spínání spotřeby, tepelné čerpadlo apod.

U všech součástí FVE bylo v poslední dekádě dosaženo značného technologického pokroku, který umožnil masovou výrobu a v důsledku toho snížení ceny komponent pro konečného zákazníka. U fotovoltaických panelů (nejčastěji na bázi křemíkového polovodiče) se pokrok projevil ve vyšší účinnosti článků s úspornějším využitím materiálu, u střídačů v doplnění funkcí, pomáhajících stabilizaci sítě, u bateriových systémů (nejčastěji na bázi lithia) v lepších charakteristikách (rychlost a míra nabíjení/vybíjení), u konstrukcí v možnosti integrovat panely do střech a plášťů budov, u elektroměrů v rozvoji chytrého měření. Příslibem do budoucna je využívání výrobních materiálů s nižší zátěží pro životní prostředí a energeticky úspornější výroba komponent.

Malou fotovoltaickou elektrárnu je možné instalovat prakticky na jakémkoli domě, na sklonu střechy příliš nezáleží, panely je možné instalovat i horizontálně nebo vertikálně (na fasádu) a pokud se vyloučí zastínění, jsou ztráty na výrobě poměrně malé. Důležitější je správná orientace panelů, optimální je jih, orientace západním nebo východním směrem je taktéž přípustná, v součtu dosahuje taková FVE sice nižší roční měrné výroby (až o 20 %), ale lepší propor­cionality rozvržení výroby v průběhu dne.

Na střechách rodinných domů se nejčastěji instalují FVE s výkonem okolo 5 kWp, z čehož je přes 60 % vybaveno akumulací do bateriového úložiště. Náklady na realizaci FVE se pohybují mezi 25–35 tis. Kč na kWp instalovaného výkonu (kilowatt peak je jednotka špičkového výkonu panelu, změřená při standardních testovacích podmínkách, tj. při optimálním osvitu a teplotě článků), pro doplňkový bateriový systém je to mezi 17–22 tis. Kč na kWh kapacity baterií.

Návratnost FV systému se pohybuje mezi 6 až 10 lety a kromě pořizovací ceny, projektované výroby a míry vlastní spotřeby vyrobené elektřiny, závisí na tom, zda se zájemce rozhodl využít některou z forem investiční dotace. Životnost FVE závisí na životnosti hlavních komponent, u panelů se obvykle udává 25 let, po které jejich výrobci garantují, že špičkový výkon panelu nepoklesne pod danou úroveň, u střídačů je to okolo 10 let, ale na rozdíl od panelů je lze většinou úspěšně repasovat, životnost bateriových článků se uvádí v cyklech (jeden cyklus se rovná nabití + vybití) a při běžném používání baterie vychází v přepočtu cca 8 let.

Roční provozní náklady na malou střešní FVE jsou poměrně nízké. Počítat lze s výdaji na pojištění, na vyhotovení periodické revize (jednou za 4 roky), na preventivní prohlídku, případně na čištění panelů (při sklonu panelů nižším než 20°, případně silném znečištění okolním prostředím). Pokud je to technicky možné, bývají FVE obvykle připojeny do distribuční sítě a to i v případě, že je dosahováno nulových přetoků.


 

Domácnosti mohou odradit administrativní úkony

Administrativní zátěž, spojená s pořízením malé fotovoltaické elektrárny, se od roku 2016 snížila, a to zejm. v režimu mikrozdroje (mikrozdroj je definován jako výrobna do 10 kW, připojená do sítě s výrobou pro vlastní spotřebu a nulovými přetoky do sítě). V následujícím textu jsou vyznačeny administrativní povinnosti, provázející instalaci FVE, z nichž řada se netýká mikrozdrojů.

  • Projektová dokumentace v nezbytném rozsahu – pro účely splnění podmínek připojení, dotačního programu, příp. stavebního řízení

  • Smlouva o připojení s provozovatelem distribuční soustavy – pro mikrozdroj v režimu tzv. zjednodušeného připojení

  • Příp. žádost o investiční dotaci

  • Stavební povolení/ohlášení – umístění malé FVE obvykle nevyžaduje stavební povolení ani ohlášení, pokud nedojde k zásahu do nosných konstrukcí domu, nemění se vzhled, požární bezpečnost apod.

  • Realizace FVE

  • Výchozí revize

  • Licence na výrobu elektřiny u Energetického regulačního úřadu – pro mikrozdroj bez licence

  • První paralelní připojení výrobny do distribuční sítě

  • Registrace provozovatele FVE v systému OTE – pro mikrozdroj bez registrace

  • Smlouva o výkupu přebytků s obchodníkem – pro mikrozdroj bez smlouvy (bez přebytků)

  • Následná kontrola plnění podmínek v případě využití dotačního programu

 

I přesto, že došlo ke zjednodušení některých kroků, stále existuje značný časový nepoměr mezi samotnou realizací FVE (trvá jeden až několik málo dní) a vyřízením nezbytných povolení a smluv (2–3 měsíce). V případě nutnosti řízení před stavebním úřadem se potřebná doba obvykle násobí, k čemuž přispívá nejednotnost přístupu jednotlivých stavebních úřadů. Lákadlem, jak uspořit čas, může být realizace FVE jako mikrozdroje, v takovém případě je však nutné zajistit takové technické řešení, aby nedocházelo k přetokům vyrobené elektřiny do distribuční sítě (řeší se vhodným spínáním spotřeby/akumulace, příp. omezováním výkonu střídače), což může cenu celého systému FVE prodražit. Pro zájemce o FVE je vhodné obrátit se na renomované firmy na trhu, které jsou schopny zajistit realizaci FVE „na klíč“, včetně vyřízení veškerých povolení a dotace.
 

Zásadní je co největší využití výroby z FVE pro vlastní spotřebu

Z pohledu zájemce a následně provozovatele fotovoltaické elektrárny je naprosto zásadní maximalizovat míru vlastní spotřeby vyrobené elektrické energie. Důvody jsou jednak ekonomické – za elektřinu dodanou do sítě získá provozovatel zhruba pětinu ceny ve srovnání s cenou, kterou zaplatí, když elektřinu odebere ze sítě, dále technické – elektřina dodávaná do sítě negativně ovlivňuje její kvalitu (zvyšuje napětí) a nakonec je to soběstačnost – maximalizací spotřeby vlastní vyrobené elektřiny zvyšuje provozovatel svou nezávislost na distribuční síti.

Vysokého poměru spotřeby vlastní vyrobené elektřiny je možné dosáhnout vhodným projektováním FVE společně s využitím různých forem akumulace energie a nastavením vhodného systému řízení spotřeby. V rámci vstupní analýzy projektu se zjišťuje standardní denní diagram spotřeby (pomocí dat z chytrého elektroměru, nebo analyzátoru) a také rozdělení odběru podle jednotlivých fází, což je důležité pro volbu střídače (jednofázový, třífázový s nerovnoměrným rozdělením výkonu do jednotlivých fází). V ČR je odběr a dodávka měřena po fázích a bez výše uvedeného zjištění se může stát, že na fázi, kde je připojena většina velkých spotřebičů v rámci domu, FVE vůbec nevyrábí nebo vyrábí proporčně nedostatečně.

Volba způsobu akumulace úzce souvisí s dimenzováním výkonu FVE. Pokud by se FVE projektovala bez akumulace tak, aby v létě nedocházelo k velkým přetokům nespotřebované elektřiny do sítě, pokryla by FVE v zimě spotřebu domu pouze z velmi malé části, protože by měla nižší než optimální instalovaný výkon. S akumulací je tedy vhodné vždy počítat.

V jednoduchém nastavení může FVE vyrobenou energii ukládat do TUV (bojler), do tepla (elektrokotel), případně do baterie. V sofistikovanějším nastavení napájí elektřina z FVE primárně tepelné čerpadlo (ať už vzduch-voda nebo země-voda), které slouží pro vytápění i ohřev TUV, příp. pro chlazení interiéru domu prostřednictvím jednotky typu „fan coil“ a následně až to ostatní.

Konkrétní fungování si můžeme představit následovně. Elektrárna přes den vyrábí více elektřiny, než dům v daném okamžiku spotřebovává (obyvatelé jsou mimo domov). Jednotka řízení spotřeby, připojená na chytrý elektroměr, vyhodnotí, že by docházelo k neefektivním přetokům nespotřebované elektřiny do sítě a sepne prioritní spotřebič, což bývá tepelné čerpadlo.

Tepelné čerpadlo je schopno pracovat v rozmezí svého minimálního a maximálního výkonu podle toho, kolik elektřiny má k dispozici. Pokud dodávka elektřiny z elektrárny překročí příkon tepelného čerpadla nebo pokud teplotní senzor vyhodnotí, že se voda v akumulační nádobě nahřála na požadovanou teplotu, omezí výkon tepelného čerpadla nebo jej vypne, což systém řízení vyhodnotí jako okamžik pro sepnutí dalšího spotřebiče v pořadí, např. bojleru. Večer, kdy elektrárna vyrábí málo nebo vůbec, je dům vyhřátý/klimatizovaný s dostatkem TUV, příp. s elektřinou k dispozici pro běžnou spotřebu, pokud má instalováno i bateriové úložiště.
 

Nová zelená úsporám pomáhá domácnostem financovat FVE

Výše uvedené kombinace fotovoltaiky s akumulací kopíruje i dotační program Nová zelená úsporám (NZÚ), konkrétně jeho podoblasti C.3.3 až C.3.9, v rámci kterých je možnost získat investiční dotaci ve výši
35 tis. až 150 tis. Kč. Obecně lze říci, že pokud je zájemce schopen splnit podmínky programu, není důvod jej nevyužít.

Nejnižší podpora se poskytuje na fotovoltaické systémy pro přípravu teplé vody s přímým ohřevem (bez střídače, bez připojení k síti), vyšší podpora pak na systémy s akumulací přebytků do TUV a tepla (se střídačem, připojené k síti) a nejvyšší podpora pro systémy s využitím akumulace do baterií nebo systémy efektivně spolupracující se systémem vytápění a přípravou TUV s tepelným čerpadlem.

Konkrétní požadavky na žadatele o dotaci se liší podle podoblasti, vždy však musí být dodržena míra využití veškeré vyrobené elektřiny na úrovni alespoň 70 %. Novou zelenou úsporám je možné využít v případě realizace FVE na rodinné či bytové domy. Na pořízení tepelného čerpadla není možné souběžně čerpat dotaci v rámci NZÚ, zájemci mohou využít tzv. kotlíkové dotace z Operačního programu Životní prostředí.

 


O UTOROVI

Ing. Martin Smolka působí u velké české společnosti, zabývající se realizací a servisem fotovoltaických elektráren, a také jako externí technický konzultant Solární asociace. V oboru fotovoltaiky se pohybuje 10 let.

Kontakt: martin.smolka@solarniasociace.cz
 

související články

Řízené pluhování se osvědčilo

07. 06. 2020
16:00
pro-energy.cz

Nový plynovod společnosti E.ON Distribuce zaorává mezi Soběslaví a Planou nad Lužnicí speciální pluh. V zimě už plynovod může zásobovat zákazníky. 

# plyn
# technologie

Pokládat plynovod pluhováním je přesnější a ekologičtější

07. 06. 2020
16:00
pro-energy.cz

Více podrobností o výstavbě plynovodu speciální metodou doplnil vedoucí Správy a provozu zemního plynu Tomáš Vacek.  

# plyn
# technologie
# infrastruktura

Aktuality v oblasti obnovitelných zdrojů energie

07. 06. 2020
16:00

Přinášíme vám výtah zajímavých novinek z médií z portálu energy-hub.cz v oblasti OZE, ekologie a hospodárnosti v období 03/2020 –…

# politika
# OZE

Komunitní energetika českou vládu nezajímá

07. 06. 2020
16:00
pro-energy.cz

Česká vláda příležitosti komunitní energetiky zcela ignoruje, ačkoli se tato tematika stala jednou z priorit EU. Starostové však…

# EU
# strategie
# OZE

Hnací síly růstu antropogenních emisí, mýty a realita

07. 06. 2020
16:00
pro-energy.cz

Globální růst emisí skleníkových plynů je neoddiskutovatelný fakt a bez ohledu na to, zda způsobuje změnu klimatu anebo je tato…

# emise
# životní prostředí
# OZE

Online workshop k úpravám Pravidel provozování přenosové soustavy (Kodex PS)

18. 08. 2020 09:00 - 10:00
Společnost ČEPS organizuje online workshop na téma chystaných změn některých podmínek pro poskytovatele služeb výkonové rovnováhy, které v Kodexu PS navrhuje s účinností od 1. 1. 2021. Představeny budou tyto oblasti:

Den plynové mobility (CNG/LNG/Biometan)

02. 09. 2020
prostory Pražské plynárenské

URBIS SMART CITY FAIR

02. 09. 2020 09:00 - 03. 09. 2020 17:00
Výstaviště Brno
URBIS SMART CITY FAIR  přináší chytrou kombinaci veletrhu s exkluzivním konferenčním programem, kde se představí lídři v oboru Smart city. Během dvou dnů se potkají desítky představitelů středoevropských měst a obcí a lídři v inovacích s jediným cílem – předat si zkušenosti, nápady a příklady konkrétních řešení, jak správně koncept Smart city rozvíjet ve městech. Tak, aby se v nich občanům lépe žilo.

Komoditní data

10.08.2020
€/MWh okte
Base
35.8771
27.4912 %
Peak
38.9933
46.7018 %
Offpeak
32.7608
10.2996 %
10.08.2020
€/MWh elix
Base
30.8967
0 %
Peak
33.3208
0 %
Offpeak
28.4725
0 %
09.08.2020
€/MWh ote
Base
30.2388
-12.9319 %
Peak
28.875
-14.2327 %
Offpeak
31.6025
-11.7084 %

ENERGY-HUB je moderní nezávislá platforma pro průběžné sdílení zpravodajství a analytických článků z energetického sektoru. V rámci našeho portfolia nabízíme monitoring českého, slovenského i zahraničního tisku.

52717
Počet publikovaných novinek
1715
Počet publikovaných akcí
526
Počet publikovaných článků
ENERGY-HUB využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování jakéhokoli obsahu či jeho části veřejnosti je bez předchozího souhlasu výslovně zakázáno.
Drtinova 557/10, 150 00 Praha 5, Česká republika