Fotovoltaická elektrárna je jistě skvělé řešení, pokud chcete snížit účet za elektřinu a zároveň získat určitou míru nezávislosti na dodávkách energie zvenčí. Jenže s jejím provozem je spojen jeden zásadní problém: časový nesoulad mezi výrobou a spotřebou elektřiny. Proto součástí instalace fotovoltaické elektrárny bývá také vhodné bateriové úložiště neboli baterie na fotovoltaiku. Jak vybrat to správné? S jakou kapacitou? A vyplatí se takzvané virtuální baterie?
Zájem o instalaci fotovoltaických elektráren neutuchá. Řada domácností již nechce nechat své účty za energie na faktorech, které nemůže ovlivnit, tedy na vývoji na komoditních a energetických trzích. Jednou z možností, jak výrazně ušetřit a ulevit rodinnému rozpočtu, je právě pořízení vlastního zdroje pro výrobu elektřiny. Fotovoltaika se zdá býti poměrně schůdným řešením, přestože počáteční investice je relativně vysoká.
Ruku v ruce při úvahách o instalované kapacitě solárů bychom však měli myslet také na pořízení bateriového úložiště, které nám pomůže vyřešit jistý časový nesoulad mezi produkcí a spotřebou elektřiny. Jinými slovy spotřeba elektrické energie kulminuje v době, kdy slunce již zapadlo za obzor, a fotovoltaické panely na naší střeše tak nemohou vyrobit ani kilowatthodinu elektřiny. Pojďme se proto podívat, na co se při výběru baterie zaměřit.
Obsah:
Jaká kapacita baterie na fotovoltaiku je dostatečná?
Pravděpodobně první otázkou, která vás při výběru baterie k vaší fotovoltaice napadne, je, jak velkou baterii si vlastně pořídit. Odpověď přitom není nijak překvapivá. V první řadě totiž záleží na tom, kolik elektrické energie vaše domácnost za rok spotřebuje. Od výše spotřeby se odvíjí vlastní instalovaný výkon fotovoltaické elektrárny, a od ní následně vhodná kapacita bateriového úložiště. Obecně se udává, že kapacita baterie (v kilowatthodinách, kWh) by měla být nejméně tak velká, jaký je instalovaný výkon fotovoltaiky (v kilowatt-peakách, kWp).
Mohlo by Vás také zajímat: Solární ohřev vody: Snižte náklady a zvyšte udržitelnost
Ideálně by však kapacita baterie měla dosahovat dvojnásobku instalovaného výkonu fotovoltaiky. Pokud tedy výkon fotovoltaické elektrárny dosahuje například 6 kWp, kapacita baterie by měla být nejméně 6 kWh, ideálně však 12 kWh. Obvyklá kombinace výkonu fotovoltaiky a baterie, která se instaluje na běžné rodinné domy, je 6 kWp instalovaného výkonu fotovoltaiky a 10 kWh kapacita baterie. Pro větší rodinné domy se pak doporučuje 10kilowattová fotovoltaická elektrárna a baterie s kapacitou 13 kilowatthodin. Pokud nemáte jasno, jak velkou baterii pořídit, ale zároveň se rozhodujete mezi dvěma kapacitami, je vhodné pořídit tu větší. Už jen proto, že časem budete výkon své elektrárny spíše zvyšovat, než snižovat.
Olovo je překonané, v úvahu připadá jedině lithium
Když fotovoltaické elektrárny začínaly, používaly se baterie olověné. Dnes už by takovou baterii neměla nabídnout žádná seriózní firma, která vám fotovoltaiku dodává. Olověné baterie se z dnešního pohledu vyznačují téměř výlučně nevýhodami. V první řadě jsou těžké a rozměrné, dále mají kratší životnost, což znamená, že zvládnou menší počet nabíjecích cyklů. Také účinnost je nižší než u baterií moderních, tedy lithium-iontových baterií. Výhodou olověných baterií je jejich lepší cenová dostupnost, což ale těžko kompenzuje jejich celkovou technologickou zastaralost.
Právě proto je smysluplné uvažovat pouze o bateriích, v nichž je přítomno lithium. Lithiových baterií existuje několik druhů. Nejčastěji se setkáte s těmito: LMO (lithium-mangan oxid), NMC (lithium-nikl-mangan-kobalt oxid), NCA (lithium-nikl-kobalt-hliník oxid) nebo LFP (lithium-železo-fosfát). Právě posledně jmenovaný typ je v současné době nejvyužívanější. Vyniká bezpečným provozem, dlouhou životností a stabilitou při teplotních výkyvech. Právě to je v českých podmínkách důležité. Nevýhodou pak je nutnost zabudovaného ochranného obvodu proti přehřívání.
Hloubka vybití a nabíjecí cykly baterie na fotovoltaiku
Když už máte vyřešenou kapacitu baterie a materiál, ze kterého je vyrobena, neopomínejte zjišťovat další informace, které se mohou na první pohled zdát jako nepodstatné detaily. První z nich je takzvaná hloubka vybití baterie (DoD – Depth of Discharge). Jedná se o údaj, který říká, na kolik procent je přípustné baterii maximálně vybít, aby nedošlo ke zkrácení její životnosti. Právě u olověných baterií se hloubka vybití pohybuje kolem 50 procent, naproti tomu u lithium-iontových akumulátorů tento ukazatel dosahuje hodnot 85 až 95 procent. To tedy znamená, že lithium-iontové baterie lze vybít až na 95 procent, aniž by to mělo negativní vliv na jejich kapacitu a životnost.
Čtěte také: Dotace na fotovoltaiku
Hloubka vybití je důležitý ukazatel, pokud se rozhodujete, jak velkou kapacitu baterie pořídíte. Jestliže pořídíte baterii s kapacitou 10 kWh a hloubkou vybití 90 procent, reálná využitelná kapacita tak dosahuje jen 9 kWh. Proto je vhodné vybírat takové baterie, jejichž hloubka vybití se co nejvíce přibližuje 100 procentům.
V této souvislosti je také třeba věnovat pozornost počtu nabíjecích cyklů, na které je baterie stavěna. Platí zde jednoduché pravidlo: čím více, tím lépe. U lithiových baterií se počet nabíjecích cyklů pohybuje v intervalu 4000 až 8000. Jako jeden nabíjecí cyklus přitom chápeme jedno nabití a jedno vybití baterie.
Prověřte také účinnost baterie
Vedle počtu nabíjecích cyklů nebo hloubky vybití byste se měli rovněž zajímat o účinnost baterie. Také zda platí, tím více, tím lépe. A také zde na plné čáře vítězí lithiové baterie nad těmi olověnými. Účinnost olověných akumulátorů se pohybuje v rozmezí 80 až 85 procent, zatímco u lithiových se to běžně od 95 do 98 procent. Jak vlastně účinnost číst? Je to procento energie, které se podaří z fotovoltaického panelu uložit v baterii na pozdější využití. Při účinnosti 80 až 85 procent se nám tedy „ztratí cestou“ 15 až 20 procent elektřiny, u baterií s účinností 95 až 98 procent tyto ztráty činí jen 2 až 5 procent.
Tip pro Vás: TOP 10 nejlepších způsobů, jak být produktivnější na pracovišti
A co baterie virtuální?
Alternativou k fyzické baterii je takzvaná virtuální baterie. Ve skutečnosti jde ale jen o službu
distributora elektřiny, který od vás vyrobenou elektrickou energii odebírá v době, kdy vaše produkce převyšuje spotřebu. Takto dodanou elektřinu pak můžete od distributora zase odebrat zpět v době, kdy se karta výroba-spotřeba obrátila. Není to tedy tak, že by distributor vaši elektrickou energii někde uskladnil a následně jste ji mohli spotřebovat. Vámi vyrobená elektřina je posílána do sítě a v reálném čase spotřebována někým jiným.
Na první pohled se zdá, že virtuální baterie je skvělé řešení, a možná i výhodnější než baterie fyzická. Jenže neustále toky elektřiny od vás do veřejné distribuční sítě a zpět jsou náročné právě na přenosovou soustavu. Pro distributora to znamená neustálé ladění sítě tak, aby nedošlo v některé její části ke kolapsu. To představuje dodatečné náklady, které vy coby majitel fotovoltaické elektrárny, jenž se rozhodl pro virtuální baterii, budete hradit. V praxi to znamená nutnost platit distribuční poplatky, které zpravidla tvoří kolem 50 procent z celkové ceny elektřiny. Proto je nutné pečlivě počítat, zda se vám vyplatí spíše virtuální baterie, nebo spíše baterie fyzická.