Jak funguje chytrá fotovoltaika? Přebytečná elektřina z fotovoltaické instalace může být vrácena do veřejné sítě a následně z ní odebírána. To však přispívá k prodloužení doby návratnosti. Proto se vyplatí využívat moderní řešení, která vám umožní lépe řídit energii z vlastní solární mikroelektrárny.

Stále více majitelů rodinných domů, kteří hledají způsoby, jak snížit účty za energie, investuje do fotovoltaiky. Tato situace souvisí s nedávno spuštěnými programy podpory a zvýhodněných úvěrů.Díky nim mohou z fotovoltaické revoluce těžit i středně bohatí investoři, kteří si vlastní elektrárnu financují úsporami z účtů za elektřinu. Předpokládané zvýšení cen energií a smogové alarmy povzbuzují lidi k investicím do fotovoltaiky, což přesvědčuje k boji za kvalitu ovzduší.

Fotovoltaika je typ investice s poměrně rychlou dobou návratnosti, která se pohybuje od 5 do 7 let v závislosti na instalovaném výkonu. Podmínkou je nákup výkonných a spolehlivých zařízení, využití stávajících systémů na podporu takových investic a možnost vypořádání účtů s prodejci energií za zvýhodněných podmínek (diskontní systém).

Fotovoltaika: jak to funguje

Výkon fotovoltaické instalace je definován jako součin jmenovitého výkonu všech použitých FV modulů. Na jeho základě můžete určit množství energie, kterou vyrábí. To je zhruba 1 000 kWh za rok na kilowatt výkonu, ale za optimálních podmínek.K odhadu množství energie vyrobené fotovoltaikou v závislosti na umístění, úhlu sklonu nebo azimutu pole FV modulů můžete využít bezplatné nástroje, např. databázi PV-GIS (https://bit.ly/2W3OFUf) . Správně navržená fotovoltaika dokáže během roku vyrobit dostatek energie na to, aby plně pokryla její spotřebu v objektu. Často se však vyskytuje problém nesouladu mezi profilem výroby energie a profilem spotřeby.

V průběhu roku vyrábí fotovoltaický systém energii především v létě, na konci jara a na začátku podzimu. V zimních měsících (prosinec-leden) elektrárna vyrábí pouze 4-5 % z celkového ročního výkonu. Naopak spotřeba energie v domácnosti je v tomto období obvykle nejvyšší. Dny jsou kratší, svítíme častěji, elektřinou také topíme.

Během dne produkce energie vrcholí kolem poledne. Během této doby jsou členové domácnosti obvykle mimo domov, takže většina vyrobené energie není spotřebována a musí být převedena do elektrické sítě.Soběstačnost domu, tedy množství vyrobené energie, které je přímo využito k pokrytí vlastních energetických potřeb, je pak 20-30 %. Zbývajících 70-80 % energie se vrací do sítě a poté se znovu shromažďuje, např. v noci.

Předávání přebytečné nevyužité energie do sítě je spojeno s finančními ztrátami. V případě fotovoltaické instalace ze sítě dokážeme „znovu získat“ pouze část dané energie spolu s náklady na její distribuci (80 % u instalací do výkonu 10 kW nebo 70 % s vyšší výkon - až 50 kW). Proto se vyplatí postarat se o zvýšení míry soběstačnosti budovy. Toho lze dosáhnout změnou návyků uživatelů a manuálním, taktovaným nebo inteligentním zapínáním elektrických zařízení v hodinách nejvyšší produkce energie ze slunce. Tímto způsobem je možné dosáhnout stupně soběstačnosti až 50 %.

Použitím moderních řešení věnovaných fotovoltaice lze přebytky vyrobené energie namísto vracení do sítě řídit inteligentním způsobem.To umožňuje dále zvyšovat míru soběstačnosti a minimalizovat ztráty spojené s vracením vyrobené energie do veřejné elektrické sítě. Když fotovoltaické zařízení vyrobí více energie, než je aktuálně spotřebováno, může být její přebytek nasměrován například do ohřívače, sušičky nebo jiného uživatelem indikovaného přijímače akumulujícího energii. Díky tomu lze elektřinu vyrobenou FV články přímo využít až na 100 procent.

Monitorování provozu střídače

Abyste dosáhli maximální účinnosti vaší instalace, je nezbytné řídit provoz systému. Sledování energie generované fotovoltaikou vám umožňuje vypočítat míru využití energie pro vaše vlastní potřeby a aplikovat řešení, která vám umožní optimálně hospodařit s energií. Nejjednodušším způsobem sledování provozu měniče je čtení hodnot na LCD displeji. To však vyžaduje fyzickou přítomnost majitele instalace, který ji musí pravidelně a často kontrolovat.V opačném případě si možná neuvědomí, že zařízení produkuje méně nebo žádnou energii.

Aby bylo možné bez nadměrného zapojení dohlížet na provoz fotovoltaické instalace, vyplatí se využít doplňkový systém, tzv. Fronius Datamanager, který zajišťuje sledování, záznam a ukládání vstupních a výstupních parametrů střídače (jako je výkon, napětí a proud) a umožňuje je prohlížet na dálku – prostřednictvím webové stránky nebo mobilní aplikace. Uživatel má přístup ke všem nejdůležitějším parametrům instalace a především k výkonu aktuálně generovanému střídačem. Dokáže analyzovat denní, měsíční a roční profily výroby energie a generovat zprávy.

Monitoring je důležitý i z pohledu průběžné údržby. Informace o jakýchkoli rušivých událostech a poruchách jsou okamžitě zasílány do servisu, díky čemuž lze případné nesrovnalosti v provozu fotovoltaické instalace okamžitě lokalizovat a případně odstranit.Samotné sledování provozu měniče však neumožňuje zjistit, co se děje s vyrobenou energií. Zde by mělo být použito doplňkové zařízení, kterým je chytrý měřič. Majiteli dává další možnost sledovat energetickou bilanci v budově (její výrobu a spotřebu) a inteligentně řídit její využití. Ve spolupráci s kartou Fronius Datamanager umožňuje porovnat profily výroby elektřiny ve fotovoltaické instalaci a její spotřeby v budově. Díky tomu si snadno spočítáte míru vlastní spotřeby energie, ale i finanční přínosy instalace fotovoltaiky.

Fotovoltaika: přídavný měřič energie

Inteligentní měřič energie slouží k přesnému měření aktuální hodnoty okamžitého výkonu při připojení budovy k elektrické síti a tuto hodnotu přenáší přes Datamanager do regulátoru Fronius Ohmpilot, který se zabývá řízením výkonu.Díky tomu se vyrobená přebytečná energie neodvádí do elektrické sítě, ale využívá se například k přípravě teplé vody. Protože je regulace plynulá, energie se v daném čase ani neuvolňuje, ani nespotřebovává (okamžitý výkon je pak roven 0 W). S přesnou znalostí aktuální bilance elektřiny v domě můžete naprogramovat zapínání zařízení na základě hodnoty výkonu přeneseného do sítě a jejich vypínání - při odběru energie ze sítě. Komunikace mezi kartou Datamanager a regulátorem může probíhat jak pomocí kabelového připojení, tak bezdrátové lokální sítě WiFi.

Fotovoltaika doma: regulátor ovládající ohřev vody

Pro využití přebytku vyrobené energie by měl být využit další prvek fotovoltaické instalace, kterým je regulátor spotřeby energie. Díky možnosti plynulé regulace umožňuje efektivní využití přebytečné fotovoltaické energie a její odesílání do vybraných přijímačů v domácnosti.To umožňuje například provoz infrazářičů nebo sušáků ručníků.

Jednou z možností využití přebytečné energie vyrobené z fotovoltaiky je ohřev vody např. v kotlích a vyrovnávacích nádržích. V případě rodinného domu s průměrnou úrovní spotřeby vody stačí k vytápění v období od dubna do října pouze solární energie. Když fotovoltaická instalace generuje více energie, než je aktuálně spotřebováno, regulátor nasměruje dostupný přebytek do topného tělesa nebo jiného přijímače zvoleného uživatelem. To umožňuje maximální soběstačnost, snížení emisí CO2 domácnosti a snížení spotřeby energie v hlavním systému zásobování teplem budovy v letních měsících. Přispívá také k prodloužení jeho životnosti - to se týká především kotlů na tuhá paliva (pelety, eko-uhlí), které lze po použití elektrického ohřívače vody s regulátorem téměř půl roku vypnout.Je třeba připomenout, že tento typ topných zařízení je neekonomický, pokud slouží pouze k ohřevu užitkové vody.

U moderních, tepelně izolovaných zásobníků teplé vody není okamžik získání energie pro ohřev vody důležitý, protože získaná teplota je udržována několik desítek hodin. Na dosažení nastavené teploty dohlíží regulátor s teplotním čidlem. Celý systém lze také využít k pravidelnému ohřevu vody na teplotu nad 70°C, tedy k termické dezinfekci, která se v horkovodním systému provádí proti bakteriím legionella v něm.

Regulátor navíc chrání elektroinstalaci - díky nepřerušovanému a spolehlivému spouštění přijímačů. Jeho instalace a konfigurace není složitá. Lze to udělat přes web.

Ovládání fotovoltaiky a tepelných čerpadel

Dalším příkladem využití přebytečné energie je napájení tepelného čerpadla. V případě energeticky účinných, dobře izolovaných domů lze aktivaci tepelného čerpadla pro vytápění nebo chlazení odložit. Tato zařízení jsou proto ideální pro ovládání, a tím - inteligentní ukládání vyrobené energie ve formě tepla (nebo chladu). V případě tepelného čerpadla je velmi důležité, aby se jeho kompresor nezapínal a nevypínal příliš často. Takový parametr lze nastavit v zařízení Datamanager prostřednictvím rozhraní dostupného z úrovně webového prohlížeče. Přípravu teplé užitkové vody můžete také nastavit jako prioritu v určitých časech, aby ji bylo možné použít například po návratu z práce. Fronius Datamanager bude řídit ohřev teplé vody. v závislosti na dostupném přebytku vyrobené energie, a pokud je v zatažených dnech nedostatečný - zapne ohřev vody předem.

Kategorie:

Rekonstrukce