Ne náhodou nabízí energetické společnosti takzvaná virtuální úložiště vyrobené energie, která vás nic nestojí. Ovšem rozdíl je pak ve výkupní a prodejní ceně. V době, kdy chcete a potřebujete využít více elektřiny, může být rozdíl cen zajímavý pro distributora elektřiny. Prostě si připlatíte za to, co jste si sami vyrobili a „zdarma“ uložili. Dalším řešením je ukládání vyrobené elektřiny do baterií a její následné průběžné využívání.
Domácí (domovní) fotovoltaické elektrárny, ostrovní systémy a baterie
Přebytky elektřiny si můžeme ukládat sami do baterií. Je známou pravdou, že fotovoltaické panely vyrobí nejvíce elektřiny v době, kdy jí potřebujeme nejméně. A to i během dne. Markantní je pak rozdíl mezi výrobou elektřiny a její spotřebou v létě za slunných dní. Jak vyrobenou elektřinu uložit? Využít lze kromě "virtuálního úložiště" klasické olověné akumulátory a nebo moderní lithium iontové baterie s vysokou kapacitou i životností.
Olověné akumulátory (baterie) představují klasiku, která je již dnes technologicky překonána. To však neznamená, že by byly špatné, umožňují totiž několik let spolehlivého a ekonomického provozu. Navíc jsou prověřené mnoha desítkami let používání. Jejich stinnou stránkou je ale kratší životnost (oproti lithium iontovým bateriím cca 600 nabíjecích cyklů proti až desetinásobku). Olověné baterie navíc nemůžeme vybít pod 50 %, efektivně proto využíváme jen polovinu jejich kapacity. Jsou také velké, těžké a musíme dolévat elektrolyt. Oproti těmto negativům však stojí nízká pořizovací cena.
)
Lithium iontové baterie (zkráceně Li-ion) nabízí momentálně nejvyšší přidanou hodnotu ze všech nabízených typů baterií na trhu. Nejsou tak velké a těžké jako olověné, nemusíme dolévat elektrolyt, mají vyšší kapacitu a až desetkrát vyšší životnost. Jsou však výrazně dražší. Li-ion baterie mají oproti starším typům baterií vyšší využitelnou kapacitu a velký počet nabíjecích cyklů. A to vše při své poměrně malé velikosti. Nevyžadují formátování kapacity před prvním použitím, netrpí, pokud jsou dlouho nabité a také nemají sklony k samovolnému vybíjení. Momentálně jde o nejefektivnější řešení z hlediska dlouhodobého užitku.
)
Li-ion se vyrábí ve více typech podle chemického složení:
- Lithium – mangan oxid (LMO) – nabízí rychlé nabíjení, v porovnání s ostatními Li-Ion však mají o něco kratší životnost
- Lithium – nikl – mangan – kobalt oxid (NMC) - nabízí vysokou kapacitu, využívají vzácné a ekologicky problematické prvky (kobalt)
- Lithium – nikl – kobalt – hliník oxid (NCA) – nabízí vysokou kapacitu a stabilitu, využívají vzácné a ekologicky problematické prvky (kobalt)
- Lithium – železo – fosfát (LFP) - nabízí dlouhou životnost, výborně fungují při teplotních výkyvech, vyžadují zabudovaný ochranný obvod proti přehřívání, jde o nejrozšířenější typ baterií u nových instalací
)
)
Průtokové baterie (flow) v tomto článku pouze logicky doplňují kompletní představu, ovšem pro domácí použití nejsou vhodné. Jejich přednosti lze využít pouze ve velkoobjemových úložištích. Jako solární baterie se navíc začaly používat teprve nedávno. Průtokové baterie využívají roztoku bromidu zinku jakožto elektrolytu uloženého v oddělených nádržích. V případě potřeby se pak elektrolyt vhání z obou nádrží do příslušných segmentů. Průtokové baterie nejsou příliš efektivní a výkonné jako Li-ion, mají však vysokou životnost a umožňují neskutečnou flexibilitu navrhované kapacity (místo přidávání dalších monočlánků do soustavy stačí zvýšit objem elektrolytu).
Výkon fotovoltaické elektrárny lze navíc ukládat do ohřevu užitkové vody (TUV) a využívat při provozu tepelného čerpadla. Vždy je zásadní detailní propočet výkonu FVE podle využití energie v domácnosti. S tím pak souvisí i navržená kapacita baterií.
Velikost instalací FVE na střechách rodinných domů a chalup
Na střechy jsou dnes běžně montovány panely o výkonu 300 Wp. Ceny fotovoltaických panelů přitom dnes klesají, malou domácí solární elektrárnu si proto může dovolit stále více českých domácností. Odhaduje se dokonce, že do roku 2030 klesne cena fotovoltaiky o cca 20 procent a za dalších deset let o další čtvrtinu. Jedna kilowatthodina elektřiny z malé domácí elektrárny by pak mohla stát cca 2,70 Kč. Navíc zároveň roste účinnost solárních panelů, na střechy se proto vejdou stále silnější elektrárny. Výjimkou dokonce nejsou elektrárny s panely o výkonech 330 Wp a prodávají se také elektrárny špičkového výkonu 360 Wp i vyššího.
)
Kromě výše popsaného ukládání přebytečné elektřiny do baterie, případně virtuálního úložiště distributora elektřiny jsou také důležité systémy pro řízení spotřeby elektřiny v domě. Řídicí jednotka sleduje výrobu elektřiny a podle ní automaticky reguluje provoz různých domácích spotřebičů (klimatizace, větrání, ohřev vody apod.). Minimalizují se tak energeticky i ekonomicky neefektivní přetoky doma vyrobené elektřiny do distribuční sítě. Nabízeny jsou také služby dálkového monitoringu a řízení solární elektrárny. Ihned tak vidíte, kolik elektřiny jste již vyrobili, kde a jak byla spotřebována a kolik se jí uložilo.
