Instalace hybridních, on-grid a ostrovních elektráren
Hybridní fotovoltaická elektrárna stojí na pomezí on-grid a off-grid řešení – v podstatě kombinuje výhody obou druhů solárních elektráren. V současné době se v České republice jedná o nejčastěji instalovaný typ fotovoltaiky. Není divu, mimo jiné na ni můžete získat štědrou dotaci. Zjistěte, jak funguje hybridní fotovoltaická elektrárna.
Rozlišujeme tři základní typy solárních elektráren, které si mohou domácnosti instalovat:
-
síťová (on-grid),
-
ostrovní (off-grid),
-
hybridní.
Síťová fotovoltaická elektrárna umožňuje využít vlastní elektřinu přímo v domácnosti, a nespotřebovanou energii akumulujeme v přípravě teplé užitkové vody (TUV), pokud je i tak dosažena požadovaná teplota vody, přebytek se dodává do distribuční sítě. Majitel síťové elektrárny si tak poníží účty za elektřinu, protože akumuluje přebytečnou energii ve formě teplé vody a zbytek prodává distributorovi, nebo si ji zase v době potřeby vezme zpět. Je to rozšířený typ elektrárny s dotací NZÚ, pokud není použita k akumulaci baterie.
Ostrovní fotovoltaická elektrárna naopak do sítě vůbec není připojena. Hospodaří pouze s vlastní elektřinou – ke své funkci je potřeba bateriové úložiště pro dodávku energie kdy slunce nesvítí, anebo v noci. Jsou používány ve formě bez zálohy(distribuční síť, agregát,apod). Nevýhodou je, že ostrovní fotovoltaika musí disponovat bateriovým systémem s velkou kapacitou pro pokrytí celkové spotřeby, nebo mít záložní zdroj pro dny bez slunce (např. dieselový agregát). Na rozdíl od síťové fotovoltaiky není nutné mít povolení od Energetického regulačního úřadu – z hlediska zákona nevystupuje majitel hybridní elektrárny jako výrobce elektřiny.
Hybridní elektrárna kombinuje výhody on-grid a off-grid řešení. Ze síťové a ostrovní elektrárny se vyvinula hybridní fotovoltaika, která kombinuje výhody obou řešení. Hybridní fotovoltaická elektrárna disponuje akumulátory, do kterých ukládá přebytky energie. Odtud je také pro své potřeby čerpá. Elektrárna zpravidla vyrábí maximum elektřiny během poledne, ale spotřeba je v tuto dobu naopak nízká. Večer, kdy je spotřeba energie vysoká, si uloženou elektřinu z akumulátorů bere. Potud funguje hybridní elektrárna stejně jako ostrovní. Jestliže ale slunce nesvítí dostatečně, je hybridní fotovoltaická elektrárna ještě napojena na distribuční síť. V případě potřeby z ní elektřinu odebírá a pokrývá tak nedostatky ve vlastní výrobě.
Jak funguje hybridní fotovoltaická elektrárna?
Hybridní fotovoltaická elektrárna vyrábí elektřinu pomocí solárních panelů. Vyrobená elektřina se ihned spotřebuje na provoz spotřebičů v domácnosti, nebo se její přebytky uloží do připojených akumulátorů. Ty by měly mít dostatečnou kapacitu, aby se z distribuční sítě odebíralo co nejméně energie. S hybridní elektrárnou i tak je možné přebytky prodat a dodávat do distribuční sítě.
Důležitou součástí hybridní elektrárny je měnič napětí
Klíčovou součástí hybridní fotovoltaické elektrárny je kromě solárních panelů a akumulátorů také hybridní měnič napětí. To je zařízení, které převádí stejnosměrný proud na střídavý a umožňuje dodávat elektřinu z distribuční sítě a zároveň dobíjet bateriové úložiště. Když ráno vyjde slunce a panely dodávají dostatečný výkon, začnou pracovat řídící systémy a vyrobená energie je spotřebována ve spotřebičích domácnosti. Pokud je vyrobené energie více než se spotřebuje, je energie dodána do baterie pro pozdější využití bez slunečního záření(noc, mraky). Pokud i tak je vyrobené energie přebytek, dodá se do distribuční sítě.
Elektřinu si uložíte do fyzické nebo virtuální baterie
Hybridní fotovoltaika využívá akumulátory pro uložení přebytků elektřiny. Jak je vybrat? Rozhodnout se můžete mezi olověnými, lithium-iontovými bateriemi a v současnosti spíše LiFePo4 bateriemi. Olověné akumulátory se používaly spíše dříve, jejich hlavní nevýhoda spočívá v krátké životnosti. Pokud se olověné baterie příliš vybijí, sníží se jejich kapacita. Navíc životnost dosahuje jen pár let. Naproti tomu lithiové baterie jsou odolnější – zvládnou větší vybití a také jejich životnost je delší. Většina výrobců poskytuje záruku na baterie 5–10 let, ale reálná životnost některých typů by měla dosáhnout i 25 let. U baterií na bázi lithia však musíte počítat s vyšší cenou.
Hitem posledních let jsou tzv. virtuální baterie. Ty používají pro uskladnění energie přímo distribuční síť. V době, kdy má domácnost přebytky, posíláte elektřinu do distribuční sítě – tím se virtuální baterie nabíjí. Ve chvíli, kdy naopak elektřina v domácnosti chybí, si z distribuční sítě odeberete stejné množství zpět, bohužel poplatky za distribuční přenos se zaplatí vždy – tím z virtuální baterie čerpáte energii.
