Pozrime sa na túto problematiku očami skúseného elektrotechnika:
Základom je poznať množstvá a povahu svojej spotreby. Spotreba býva tvorená najčastejšie spotrebičmi, ohrevom vody, elektrickým kúrením alebo tepelným čerpadlom, klimatizáciou prípadne nabíjaním elektromobilu.
Preto je dobré urobiť si analýzu svojho dňa, takzvaná identifikácia peakov.
Niekedy som doma celý deň – mám peak počas celého dňa.
Občas ráno odídem do práce a prídem z práce až večer
Niekto zase neraňajkuje, nevarí kávu, len práši do roboty a domov príde večer
A niekto je zase nočný vták, a peak spotreby má v noci:
Toto svoje správanie je dobré poznať, nakoľko má veľký vplyv na návratnosť investície a výpočet akumulácie – vhodnej veľkosti batérie.
Na spoznanie a analýzu svojej spotreby nie je potrebné chodiť so zošitom a každý deň odpisovať elektromer, oveľa pohodlnejšie je nasadiť vhodný monitoring spotreby energie kde možno získať automatizovaný odpočet a ďalej pracovať s nameranými hodnotami.
Poznáme viacero typov meranie spotreby energie:
- Meranie priame, polopriame, nepriame
- Meranie jednotarifné, viactarifné
- Meranie jednofázové, trojfázové
- Meranie súčtové, meranie po fázach
- Meranie dvojkvadrantové, štvorkvadrantové
V podmienkach Slovenských domácností sa najčastejšie bavíme o meraní priamom, jednotarifnom, trojfázovom, súčtovom, dvojkvadrantovom. Pre príklad uvádzam najčastejšie používaný elektromer od domáceho Prešovského výrobcu.
Meradlo sa používa pre domácnosti, ktoré majú odber energie < 4MWh / ročne. Meranie priame znamená, že meraná energia tečie priamo cez napäťové a prúdové cievky elektromera. Meranie súčtové, znamená, že je meraná energia na všetkých troch fázach spolu, v súčte.
Meranie dvojkvadrantové znamená, že meradlo dokáže zaznamenávať elektrinu odobranú zo siete, ale nedokáže zaznamenať energiu dodanú do siete. Obe položky zaznamenáva ako spotrebu. Preto pre majiteľov fotovoltiky takéto meranie nie je vhodné, a je nutná výmena elektromera za 4Q štvortkvadrantový elektromer – IMS meradlo.
Prešovský elektromer, dvojkvadrantový
(foto z vlastného archívu servisprofi.sk)
IMS meradlo – inteligentný merací systém – štvorkvadrantový
(foto z vlastného archívu servisprofi.sk)
Meranie spotreby býva jednotarifné, dvojtarifné alebo štvortarifné. Distribučné sadzby sa volia vždy podľa povahy spoteby, vtedy býva najvýhodnejšia cena:
(grafika z webu Stredoslovenskej Energetiky)
Aké sú výhody a nevýhody jednotlivých druhov merania sme už rozoberali v článku „Čo je to nočný prúd a koľko vdaka nemu môžeme ušetriť?“ Združené ceny energie sú vždy pevne dané, štátom regulované a počas celého roka sa nemenia. Keď sú zverejnené ceny ku 1.1.2024, tak platia stále rovnaké sumy, počas celého roka 2024. Cenám elektriky sme sa venovali v článku „Cena za kwh a jej sadzby“
(grafika z webu Stredoslovenskej Energetiky – zobrazuje cenu pre domácnosti, v tarife DD2, v roku 2023)
Pre dobrý návrh fotovoltickej elektrárne je nevyhnutné poznať obvyklé správanie obyvateľov domu, spotrebu energie, povahu spotrebičov.
Ďaľším dôležitým faktorom je strecha. Či je fyzicky možné umiestniť na ňu vypočítaný počet panelov. Príliš členité strechy, vikiere a podobné, niesú moc vhodné.
Tieň – nepriateľ fotovoltiky. Ak je časť strechy zatieňovaná, komínom, satelitnou konzolou, anténou, bleskozvodovým zariadením a podobne, nieje vhodné umiestňovať na takúto strechu obyčané monokryštalické panely bez optimizérov výkonu.
Problém s občasným zatieňovaním je riešiteľný inštalovaním optimizérov, alebo panelov s integrovaným optimalizérom výkonu.
Batériové úložisko – na Slovensku nie populárne, vďaka vyšším obstarávacím nákladom a obáv z požiarnej bezpečnosti. Batériového úložiska sa každý bojí, lebo videli videá horiacich elektro áut a horiacich kolobežiek. Tiež majú referencie od známych, ktorý nasadili ku fotovoltike autobatérie – a neprekvapivo im tieto batérie krátko vydržali. Dnes už nič z týchto fám nie je pravda.
Batériové úložiská sa robia z LiFePo4 článkov, lítium-železofosfát. Táto chémia má vynikajúcu bezpečnosť, veľkú tepelnú stabilitu, vysoký prúd, dlhú životnosť a odolnosť voči zneužitiu. Je extrémne stabilná v porovnaní s takmer všetkými ostatnými lítiovými chemikáliami.
Batéria je zložená z prirodzene bezpečného katódového materiálu (fosfát železa). V porovnaní s inými chemickými látkami lítia podporuje fosforečnan železitý silnú molekulárnu väzbu, ktorá odoláva extrémnym podmienkam nabíjania, predlžuje životnosť cyklu a zachováva chemickú integritu počas mnohých cyklov. Batérie majú záruku obvykle 7-10 rokov, ale skutočná životnosť býva vyššia, kľudne 12-15 rokov (6000 cyklov hlbokého nabitia – hlbokého vybitia).
Modulárny batériový systém Huwei Luna 5/10/15kWh
Pozrime sa na konkétne zadanie, konkrétneho zákazníka:
Rodinný dom so spotrebou 3700kWh/ročne, peak ráno a večer, spotreba len spotrebičmi, kúrenie plynové, klimatizácia nie, elektromobil nie, elektrický bojler zatiaľ nie, ale chce kúpiť.
Navrhujem 12 panelov 455W, konštrukcia na šikmú strechu, striedač 5kW, smart meter.
Nákupná cena energie: 0,21€/kWh
Výkupná cena energie: 0,09€/kWh
Každoročné zdražovanie elektriky: 2,5%
Predpokladaná ročná spotreba po inštalácii elektrického bojlera (4 členná rodina): 5700 kWh
Investičná suma: 1000€/kW DC výkonu bez DPH = 5460€ + DPH 20% = 6 552€.
Bilancia spotreby energie by bola nasledovná:
Vyrobená energia: 6064 kWh
Dodaná energia do siete (vykúpená za 0,09€/kWh): 3961 kWh
Nakúpená energia zo siete: 3597 kWh
Spotreba domu: 5700 kWh – z toho 3597 kWh zo siete a 2103 kWh z fotovoltiky.
Ročný čistý zisk (usporená energia + predaná energia): 442€
Čistý zisk za obdobie 25 rokov: 21 787€
Návratnosť investície: 8 rokov
*Príklad bol vypočítaný pre odberateľa v domácnosti, bez čerpania štátnej dotácie: Zelená domácnostiam 2024.
**Čerpanie štátnej dotácie vo výške 500€/kW výkonu, v tomto prípade teda 2500€, by znížila vstupnú investíciu na 4052€ a skrátila by dobu návratnosti investície na 5 rokov.
*** platí zásada, že čím viac elektriky domácnosť spáli, tým skôr je investícia do fotovoltiky návratná.