Fotovoltaika na vlastní střeše: Vyřeší energetickou krizi?
Vítězslav Dobeš, odborný redaktor magazínu Můj dům
Vyvrátíme mýty a fámy o fotovoltaice. Musíme stále ještě odevzdávat přebytky energie do sítě? Dokážou panely podat dostatečný výkon i když slunce nesvítí? A jak rychle se vrátí investice?
Obsah:
Přepis rozhovoru:
- Ceny elektřiny stále stoupají nahoru. Může za to jednak pandemie koronaviru, ale zároveň situace na Ukrajině, která pravděpodobně překreslí energetickou mapu Evropy. Jistým řešením u majitelů rodinných domů může být fotovoltaika. Nakolik je to výhodné a s jakými problémy se můžou majitelé rodinných domů potkat, při instalaci fotovoltaických panelů si budeme povídat s redaktorem časopisu Můj dům, Vítězslavem Dobešem. Dobrý den, vítejte u nás.
Dobrý den.
- Tak, pojďme si na úvod říct, co vlastně fotovoltaika je a jak se třeba liší od solárně-termických panelů, který pro laiky navenek může vypadat velmi podobně.
Tak já bych začal malinko všeobecně. Fotovoltaika je vlastně elektřina získávaná ze slunce. Vyrábíme ji prostřednictvím takzvaných fotovoltaických panelů. Ten panel to je taková základní jednotka, se kterou vlastně pracujeme. Dneska už existují velmi sofistikované fotovoltaické systémy, kdy můžete vlastně pomocí tohoto řešení si opravdu vyřešit veškerou obsluhu domu, kdy vyrábíte elektřinu, topíte, ohříváte vodu a tak dále. Je to vlastně technologie bezúdržbová, tichá, nebojím se říct slovo, elegantní, opravdu elegantní a moderní. Je bezriziková, takže nehrozí, že vám něco shoří, nebo prostě dojde k nějakému zkratu, a což se občas stává, že se lidé na to ptají. Nahrazuje fosilní paliva, veškeré takové ty v uvozovkách šmoudivé materiály, které prostě jsou naprosto nemoderní a zastaralé.
Ptal jste se vlastně, čím se liší od termických panelů fotovoltaika je její primární, nebo její základní smysl je tedy, že pomocí ní vyrábíte elektřinu, můžete, jak jsem říkal, ohřívat vodu, můžete topit, ale ty termické panely vlastně vám tu elektřinu nevyrobí. Je tam trošičku i rozdíl, dejme tomu v montáži, kdy prostě fotovoltaika připomíná nějakou stavebnici, přirovnal bych to třeba k merkuru, kdy si můžete ty střešní panely různě kombinovat, hrát si s výkonem a podobně, zatímco ta termika je taková fortelnější, kdy prostě musíte trošku zasahovat do disproporcí domu a tím pádem je to malinko náročnější.
- V reálu je to v podstatě tak, že na tu fotovoltaiku vám stačí jedinej kabel, který vedete po baráku, můžete ho defacto z té střechy vést do sklepa, nebo do garáže, kde máte ty baterie, k tomu se ještě dostaneme, zatímco u těch solárně-termických panelů tam se prostě honí teplá voda čili tam musí být trubky, docela masivní trubky, který vedou k nějaký jednotce, kam se ta voda svádí, takže technologicky je to samozřejmě ten solárně-termický systém je samozřejmě složitější.
Řekl jste to vlastně za mě.
- Pojďme si říct ještě, hodně se lidi asi na to ptají, například jestli fotovoltaika je hlučná třeba, jestli třeba je to nějaký hluk?
Je to naprosto tichá, jak jsem řekl, vlastně to slovo elegantní v sobě zahrnuje všechno. Je to opravdu elegantní moderní technologie, která si myslím, nerad to slovo používám, nebo ten výraz, ale nemá prostě chybu.
- Dokážeme nějak si říct, jaká je návratnost té fotovoltaiky, nebo jaké jsou investiční vklady do ní, abychom to představili divákům?
Tak, základní je to trošku složitější, já začnu trošku od podlahy. Řekli jsme si, že základní jednotkou je ten fotovoltaický panel. Ten stojí 3500Kč zhruba a má výkon nějakých 300, teď se dostáváme k zajímavé informaci, jmenuje se to Watt-peak (Wp). Je to taková zvláštní jednotka. Takže má 300 Wp. Takže pak máme ještě speciální panely, které vlastně používáme jako vyloženě pro solární elektrárnu a ten má 1200 Wp.
Takže vlastně je čtyřnásobně výkonnější než ten jednotlivý panel a zajímavé je, že vlastně tady přesně koreluje cena s výkonem, protože je vlastně i čtyřikrát dražší by se dalo říct než ten jednotlivý panel. Vy jste se ptal na návratnost. Ta návratnost je zhruba u té fotovoltaiky nějakých dva a půl roku. Ale to mluvíme tedy vlastně o čistě fotovoltaických panelech a opravdu o tom řešení té fotovoltaiky. Pak je spousta věcí, které se týkají elektřiny, kdy mluvíme o různých prostě rozvaděčích a podobně. A to je vlastně samotná investice a ta se vrací podle zkušeností zhruba do deseti let.
- A návratnost, teda životnost těch panelů je 30 až 40 se uvádí?
20 až 30 se uvádí a tam je strašně důležité a myslím si, že je to dobrá informace vlastně pro kohokoliv, kdo o tom uvažuje, že ty panely opravdu připomínají nějakou skládačku a vy si můžete, když vám nějaký panel odejde nebo něco, tak si ho můžete nahradit, můžete prostě s tím pracovat, můžete si hrát s výkonem, dokonce můžete udělat to, že vy si ten panel nainstalujete, na zkoušku řeknu a ve chvíli, kdy se vám to zalíbí, tak si můžete doinstalovat další panely a vlastně si jenom doplníte tu mozaiku, tu skládačku a vlastně pokračujete v projektu.
- Mluvili jsme o tom, že kromě osvětlení je možný tím i vytápět, a ještě mi řekněte, jaké druhy střech jsou nejvhodnější pro solární panely?
Tak, dobrá zpráva, vlastně můžete, solární panely můžete dát na jakoukoliv střechu. Tam je jediná taková technická, technický detail a v podstatě velmi logický, že pokud máte plochou střechu, tak ty panely musíte zvednout. Na to jsou speciální konstrukce, speciální výpočty, aby vlastně ty sluneční paprsky dopadaly v nejlepším možném úhlu. Co si myslím, že je důležité a co teda by lidi neměli podceňovat, tak orientaci těch panelů, protože ty panely musí být situovány na jih, případně jihozápad, jihovýchod, určitě ne na sever, kvůli slunečnímu záření a jinak teda opravdu vlastně můžeme to dát na jakoukoliv střechu.
- Co se stane, když slunce nesvítí a je zamračeno? Jsou tam nějaké solární zisky?
Tak, výborná zpráva, existuje něco, co se jmenuje virtuální baterie. Virtuální, proč? Prostě proto, že jí zajišťuje distributor elektrické energie a celé je to o tom, že vlastně vy si nainstalujete fotovoltaický panel nebo fotovoltaickou elektrárnu, sbíráte z ní proud, ve chvíli, kdy prostě logicky svítí sluníčko a můžete si jí jakoby střádat, ale nestřádáte jí do žádného zásobníku fyzického, ale vlastně jí pouštíte do sítě svého distributora, váš distributor si jí použije a ve chvíli, kdy vy si chcete tu energii jakoby vzít zpátky, tak samozřejmě zdarma jí získáte zpátky a můžete jí prostě použít na všechno možné, co jsme si říkali, co z ní lze ovládat.
A je to vlastně dobré v tom, že ta virtuální baterie, můžete jí používat dvojím způsobem, dlouhodobým cyklem a krátkodobým cyklem, dlouhodobý takový klasický cyklus, že prostě v létě sbíráte energii a v zimně si jí vezmete zpátky a vytápíte atd. Anebo krátkodobý, kdy prostě přes den sbíráte světlo a pak si prostě v noci využíváte tu energii zpětně.
- Já jsem se dočetl, že délka svitu se u nás pohybuje mezi 1330 až 1800 hodinami ročně, což samozřejmě záleží, jak se to vezme, může být málo, může být hodně, nicméně ten výkon závisí na konkrétní lokalitě a tu intenzitu ovlivňuje ještě oblačnost, další faktory, nadmořská výška.
Přesně tak, přesně tak. Vlastně na to existují poměrně… Jsou firmy, které se fotovoltaikou opravdu velmi profesionálně zabývají, takže pokud byste se rozhodl si tu fotovoltaiku s její pomocí prostě říct, musí řešit energetickou soběstačnost domu, tak ta firma vám velmi exaktně spočítá podle toho, co jste řekl, dejme tomu objektivních přírodních podmínek, tak vám spočítá, jak používat tu fotovoltaiku ten sluneční konkrétní svit a vlastně opravdu si můžete udělat matematický model svých úspor, kdy si opravdu naprogramujete jakoby svoje topení prostě úplně na klíč.
- Mě překvapilo, že do toho zasahujou třeba tak ranní mlhy, to jsem si uměl představit, ale zvýšený znečištěný ovzduší. To mě překvapilo, že tohle to může mít na to vliv.
Je to tak, ale má to logiku, protože samozřejmě ty sluneční paprsky, ideální varianta je, kdy máte vlastně se uvádí, když jste na jaře, na horách a ty panely máte ještě v ideálním sklonu, jak mají být. A to je prostě ideální situace, to je situace, o které můžeme říct, že je v uvozovkách stoprocentní a pak teda musíme ty procenta ubírat dolů podle toho, co se vlastně děje, kde se nacházíte přesně, jak jste zmínil, mlha a tak. Prostě cokoliv ruší propustnost těch paprsků slunečních, tak snižuje tu účinnost tý fotovoltaiky.
- Zajímavé je, že napětí v panele s klesající teplotou stoupá, takže vlastně v zimě, kdy těch paprsků je méně a jsou pod menším, horším úhlem, tak jsou vlastně jako větší zisky, a naopak v létě, kdy toho sluníčka je hodně, tak ty panely pobírají méně. Jakoby to je zajímavý.
To už je fyzika. To už není Můj dům krok za krokem.
- Tak nicméně, pojďme dál. Jaký další se dají v uvozovkách vychytávky kolem solární elektřiny použít?
Vychytávky, tak už jsme hovořili o virtuální baterie, která je myslím vychytávkou jako top. Zmínili jsme vlastně i takovéto stavebnicové řešení, kdy opravdu s těma panelama můžete hýbat, můžete si prostě svým způsobem všechno variabilně nastavit. Příjemná je ta životnost baterie, bavili jsme se 20, 30 let. A teď taková věc, samozřejmě obecně platí, že nejlepší je kombinace sítě, distributora energie a fotovoltaiky. Máte největší svobodu, můžete si kombinovat různá řešení, už jsme tady zmínili, že můžete sbírat energii do virtuální baterie, vracet si ji, můžete to dělat v dlouhodobých cyklech, v krátkodobých cyklech atd.
Ale pak je ještě taková věc, je to dneska móda, že máte ekologii, nebo lidi, kteří chtějí žít co nejvíce s přírodou a ty prostě nechtějí mít přípojku elektrickou, anebo je případ, kdy prostě elektrickou přípojku nemůžete zřídit z nějakých terénních, technických důvodů, objektivních atd. No, a proto je vlastně řešení fotovoltaická elektrárna, které říkáme ostrovní, tak už to vlastně napovídá ten název, že je to jakoby ostro-fotovoltaický, vy v tu chvíli nemůžete samozřejmě používat virtuální baterii, protože prostě nejste napojen na distribuci, ale můžete vlastně žít jakoby plnohodnotně ten ekologický život, tak ano, pokud chcete šetřit, nebo pokud chcete si přizpůsobit přírodě ten svůj život, tak prostě chodíte dřív spát a tu fotovoltaiku využíváte spíš jakoby dokreslení svého životního stylu. Není to úplně tak jakoby o úsporách, ale že ji používáte vlastně úplně jiným způsobem než běžná populace, která teda chce ušetřit. To je taky taková vychytávka. No, a to asi k tomu je to všechno.
- Tam jsou určitý skeptický hlasy, který tvrdí, že ten ostrovní systém jako nevyjde celoročně, že je spíš optimální pro chaty, chalupy, rekreační objekty, ale asi bude vždycky záležet na té lokaci.
To je pravda, ale říkám, já třeba osobně znám lidi, kteří opravdu žijou hodně přírodně, a to jsou všechny různé jurty, různé prostě lesní školky, ale i třeba bungalovy, kde je spojení dřeva, přírodních materiálů a ty lidi si prostě neumí představit, že by vedle měli trafostanici.
- Jaká je údržba a vůbec životnost těch panelů? Tam jsme něco už naznačili.
Už jsme říkali 20, 30 let, to je takový základní. Údržba je prostě jednoduchá, je to vlastně bezúdržbová technologie, tam je jedině potřeba dávat pozor na přírodní vlivy takové ty extrémní, jako jsou kroupy a podobně, což opravdu samozřejmě, protože ta konstrukce toho panelu, to jsme si vlastně ještě neřekli, tak to je sklo a hliník. Fotovoltaický panel je prostě sklo a hliník. Je to velmi dobře recyklovatelné, takže to je taky informace, že dneska, kdy prostě opravdu třídíme plasty a odpad a děláme všechno proto, aby ta příroda co nejmíň trpěla naší přítomností, když to tak můžu říct, tak tohle to je skvělá informace, že ten panel můžete recyklovat a zase vracíme se k tomu, co už bylo řečeno, je to mozaika, vyměníte panel, dobře, něco se stane, vyměníte, dáte do merkuru nebo do lega nebo jak to nazvat, dáte další panel.
- A dokázali bychom stanovit určitý desatero pro člověka, který chce si tu fotovoltaiku instalovat na svůj dům, tak jakými kroky by měl jít a žádnej neopomenout?
Tak desatero zní hezky, já se teda omluvám, teď budu malinko koukat více do poznámek, protože já bych to rozdělil obecně takhle, prvních pět bodů je takových řekl bych přípravných a těch dalších pět bodů je už vyloženě praktických. Když bychom to shrnuli tematicky, tak je to prostě nějaká případová studie, nebo studie celého projektu, úřady a tak dále a pak je to vlastně realizace. Takže ze všeho nejdřív, když se rozhodnete si pořídit fotovoltaiku, nebo i tu termiku, tak se prostě podíváte na seznam, zjistíte nějaké reference od svých přátel a tak dále a vyberete si pro vás nejlepší firmu, o které si myslíte, že je nejlepší.
Tu vlastně oslovíte a necháte jí vypracovat nabídku toho nejvhodnějšího řešení, která vám prostě vyřeší ten váš požadavek. No a pak druhým krokem je, pokud nemáte ten ostrovní projekt, tak požádáte o připojení k distribuční síti. Pokud podnikáte, to je důležité, tak je potřeba zpracovat záměr na studii proveditelnosti a v tuhle chvíli by přicházel na řadu energetický audit, což možná může připadat někomu zbytečné, ale rozhodně, když už máte ten projekt a tak dále, podobně bych to přirovnal, když jdete k lékaři a máte nějakou složitější diagnózu, tak si ještě necháte udělat oponentní názor, takže v tuhle chvíli prostě je dobré přijít za někým a ještě si udělat energetický audit toho navrženého řešení, jestli všechno sedí, tak jak má, protože platí to okřídlené dvakrát měř jednou řež.
No a v tuhle chvíli se dostáváme k praktickým řešením a přichází na řadu finanční rozvaha a obstarání případného úvěru v bance. Nebo máte tolik peněz, že prostě nemusíte. Pak následuje vlastně ta vlastní instalace fotovoltaického systému, no a když je hotovo, tak vlastně to, že jsme si v tom druhém kroku nebo třetím domlouvali připojení k distribuční síti, tak v tuhle chvíli uzavíráme praktickou smlouvu odběru elektřiny a nyní přichází velmi zajímavá věc, můžeme požádat o statní podporu, která je vlastně s fotovoltaikou spojená. To je samostatná kapitola, ale i o ní samozřejmě píšeme v Můj dům krok za krokem. No a pak vlastně přichází to sladké finále vyrábí to vlastní elektřinu.
- Tak, takže vážení diváci, posluchači webináře Můj dům krok za krokem, to byl pan redaktor Vítězslav Dobeš.
Děkuji.
- Já vám mockrát děkuju, že jste přišel do našeho webináře. Jinak pro vás ostatní, pokud nejste členy klubu, staňte se jimi, protože tam najdete zhruba tisíc článků o škole stavění. Najdete tam spoustu krásných domů, katalogových, univerzálních, oceněných, neoceněných, všechno podstatný. Takže já vám mockrát děkuju a těším se někdy na viděnou.
Na shledanou.
Může vás také zajímat:
- Co to znamená, když se řekne energeticky nezávislý dům?
Abychom mohli dům zařadit do kategorie soběstačný dům, musí zvládat následující: vyrobit a akumulovat elektrickou energii pro svou spotřebu i nabíjení elektromobilu, vyrobit, zachytit a rekuperovat dostatek tepla pro celý dům a zajistit tak teplotní komfort obyvatel díky pokročilému tepelnému hospodářství a kvalitní izolaci.
To znamená, že při řešení energetiky domu je třeba sestavit celkovou energetickou bilanci – zjistit všechny tepelné ztráty, teplo pro ohřev vody a odběr všech elektrospotřebičů. U moderních domů hrají velkou roli solární zisky jižním prosklením. V potaz je nutné vzít i fakt, že dospělý člověk v klidu vyzařuje 80 až 100 W.
- Jaké jsou další možnosti ukládání elektrické energie?
Kromě baterie na bázi chemické přeměny (tedy lithiové, gelové, VRLA, olověné…) lze pro uchování energie použít „baterii“ na daleko jednodušším principu – do vody.
Solární panely lze přímo zapojit do některých ohřívačů vody a obejít se tak téměř bez elektroniky. Nevýhodou je nízká účinnost takového řešení, tedy takové zapojení dobře funguje jen při přímém slunečním svitu. Aby se účinnost zvýšila a panely byly schopné ohřívat vodu i při částečně či zcela zatažené obloze nebo i v zimě, je nutné mezi panely a ohřívač přidat stabilizátor (nebo také regulátor) napětí. Výhodou tohoto řešení je určitě cena a jednoduchost.
Ohřátím 160 litrů vody z 55 na 75 °C uložíte více než 3,5 kWh elektřiny. Baterie o takové kapacitě a střídač by vás vyšly nejméně na 120 tisíc korun, zatímco 160litrový bojler i s regulátorem nestojí ani čtvrtinu. Nevýhodou je to, že z horké vody už nelze zpětně elektřinu vyrobit. V létě sice budete mít plný bojler či akumulační nádobu horké vody, ale nebudete pro ni mít žádný užitek, zatímco hned vedle poběží klimatizace či bazénová filtrace, pro kterou budete kupovat elektřinu ze sítě.
- Jak funguje spolupráce fotovoltaiky s tepelným čerpadlem?
Kombinace fotovoltaické elektrárny a tepelného čerpadla jednoznačně dává z ekonomického hlediska smysl. Je zde však velmi důležitý faktor – komunikace obou systémů, jež spolu musí být nejen propojené, ale také je nezbytné, aby vzájemně komunikovaly.
Využívá se to například u bojleru nebo v létě při klimatizaci, pokud ji tepelné čerpadlo zajišťuje. Také pokud máme bazén, lze navolit, aby tepelné čerpadlo vyhřívalo sice primárně vodu v bojleru, ale přebytek posílalo do bazénu.
Tepelná čerpadla, která mají odpovídající řídicí systém, tak mohou přímo komunikovat se střídači fotovoltaické elektrárny po jejich komunikačním rozhraní a ovlivňovat tak svůj chod. To je rozhodně důležitý faktor.
