Solární ostrovní systémy
Ostrovní solární elektrárny dokáží vyrobit elektřinu, ale přitom nejsou připojeny k elektrické distribuční síti. Typicky vyrábějí elektřinu pro místní spotřebu v oblastech, kde není elektrická přípojka. Využívají je odlehlé usedlosti, chaty či jiná obydlí, ale také karavany, lodě, rybáři při kempování nebo majitelé elektromobilů. Běžným domům mohou sloužit jako bezpečnostní pojistka při blackoutu nebo odpojení ze sítě.
Kde lze využít ostrovní systémy?
Ostrovní solární elektrárny se nejčastěji budují právě v místech, kde není běžně dostupný přístup k distribuční síti. Typicky se jedná o místa odlehlá od civilizace, kde by zřízení elektrické přípojky bylo finančně příliš nákladné. Například v případě jachty není vybudování přípojky vůbec možné. Zároveň se může jednat také o usedlosti, kam by elektrická přípojka prakticky ani zavést nešla.
Využít solární ostrovní systém mohou ovšem i lidé, kteří potřebují větší energetickou nezávislost, zakládají si na své svobodě nebo jsou ohromní nadšenci do obnovitelných zdrojů energie. Solární ostrovní systém pomůže také lidem, kteří i na chatě mimo civilizaci vyžadují určitý komfort domova, tedy například možnost poslouchat rádio, sledovat televizi, uložit si potraviny do ledničky a dobít si počítač.
- Solární ostrovní systémy pro chaty a domy
- Solární ostrovní systémy pro lodě a jachty
- Solární ostrovní systémy pro karavany a kempování
Mohu použít ostrovní systém pro rodinný dům?
Solární elektrárnu v ostrovním režimu samozřejmě můžete bez problémů provozovat i v lokalitě s běžnou přípojkou k elektrické distribuční síti, například v rodinném domě, ovšem musí být od sítě oddělena.
Jaká je cena ostrovního systému?
Finanční náročnost i návratnost fotovoltaiky závisí na celé řadě faktorů. Nejvíce ji ovlivňuje lokalita, tedy umístění domu v rámci ČR, ale také orientace střechy na určitou světovou stranu. Nejběžnější fotovoltaické elektrárny (výkon 2,5 až 3 kWp) bez akumulace elektřiny vycházejí přibližně na 120 až 150 000 Kč. U ostrovního systému dostanete elektrárnu stejných rozměrů za 240 až 300 000 Kč, tedy dvojnásobek.
Návratnost investice do ostrovního se pohybuje kolem 12 let. Přesto se instalace ostrovní fotovoltaiky určitě vyplatí, protože její životnost se pohybuje na minimálně 20 letech a s rostoucími cenami elektřiny se bude návratnost investice jenom zrychlovat.
za pouhých 5 minut týdně?
Dostávejte od evolty.cz tipy a nabídky na e-mail, které ušetří.
Získám na solární ostrovní systém dotaci?
Solární energie má slunečnou budoucnost, ale také značnou podporu státu. Na běžné fotovoltaické elektrárny mohou majitelé domů uplatnit dotaci Nová zelená úsporám ve výši 150 000 Kč. To se ovšem netýká ostrovních systémů, protože jednou z podmínek dotace je i to, že bude elektrárna připojena k distribuční síti.
💡 Tip experta: Výjimka platí pro případy, kdy dům nemůže být z technických důvodů k distribuční soustavě připojen. Ve výjimečných případech tedy lze získat dotaci.
Typy solárních elektráren
Obecně rozlišujeme hned několik typů solárních systémů.
On-grid (síťový systém)
Takzvaný „systém na síti“ je domácí elektrárna předává vyrobenou elektřinu přímo do centrální distribuční sítě na kterou je napojena. Případné přebytky elektřiny lze prodat.
Off-grid (ostrovní systém)
V případě tohoto systému, je všechna vyrobená elektřina uložena do baterií. Díky tomu ji lze využít později dle potřeby.
Hybridní systémy
Jedná se o variantu ostrovního systému. Hybridní systém obsahuje akumulátory, jenž vyrovnávají rozdíl mezi výrobou a spotřebou elektřiny. V případě této varianty je dům připojen k centrální síti, což slouží jako pojistka pro případ, že fotovoltaika není schopná vyrábět elektřinu a baterie jsou vybité.
Jak funguje ostrovní fotovoltaická elektrárna?
Klasické solární systémy i ostrovní systémy využívají fotovoltaického jevu, při němž se v určité látce působením světla uvolňují elektrony – v tom případě se jedná o přímé získávání. Nepřímé získávání energie je založeno na získávání tepla. K přímému získávání elektřiny z energie Slunce slouží sluneční články, k jejich výrobě se používají polovodičové materiály.
Fotovoltaický článek je tvořen nejčastěji tenkou destičkou z monokrystalu křemíku. 1 cm2 dává proud okolo 12 miliwattů. 1 m2 slunečních článků dokáže během letního poledne vyrobit až 150 W proudu.
Aby se dokázalo vyrobit potřebné napětí, zapojují se sluneční články za sebou. Větší proud se dá získat zapojením vedle sebe. A právě spojením článků vedle sebe vzniká sluneční panel. Články se obvykle spojují do panelů o výkonech od 10 do 400 W. Zjistěte více o solárních elektrárnách.
Ostrovní solární systém pracuje na podobném principu jako fotovoltaické elektrárny, které nejsou připojeny k distribuční síti. Získaná energie se ukládá skrze akumulátory, z nichž se také elektřina rovnou spotřebovává.
Aby ale fungoval tak, jak od něj očekáváte, je nutné si předem ujasnit, kolik spotřebičů budete chtít ze solárního systému dobíjet v jeden čas. Proto platí jednoduché pravidlo: součet příkonů odpovídá výkonu střídače a zároveň musíte počítat s dostatečnou rezervou. Ta by měla činit alespoň nižší desítky procent.
Díky ostrovním solárním systémům získáte jistou energetickou nezávislost. Elektřinu, kterou si vyrobíte, také spotřebujete, a proto (většinou) nepotřebujete energie odebírat od dodavatele.
Ostrovní solární systém se skládá z těchto základních komponentů
- Fotovoltaické panely – přeměňují sluneční záření na stejnosměrný proud
- Poloautomatická jednotka – je přítomna u záložních generátorů, kterou na dálku řídí signál ze střídače
- Řídicí elektronika – zajišťuje autonomní start nebo vypnutí elektrocentrály
- Akumulátory – ukládají v sobě nashromážděnou energii; energie se z nich také spotřebovává
- Ostrovní střídač (měnič) – přeměňuje stejnosměrné napětí (viz níže) ze solárních panelů na střídavý proud stejných parametrů, jež fungují i v běžné elektrické síti.
- Solární regulátor – chrání baterii před nadměrným nabitím a před hlubokým vybitím
Výhody a nevýhody ostrovní fotovoltaiky
- Ukládání elektřiny na později
- Spolehlivý zdroj v případě blackoutu
- Neřešíte ceny elektřiny
- Většinou nepotřebujete stavební povolení
- Spoléháte se „jen“ na Slunce
- Hledání vhodného poměru cena/výkon
- Bez státní podpory
- Možné selhání jednoho z komponentů
Ukládání elektřiny na později
Fotovoltaická elektrárna vyrábí největší množství energie během dne, kdy jsou obyvatelé domu v práci. Díky ostrovní elektrárně se elektřina ukládá do akumulátoru a majitelé domu ji spotřebují až po návratu domů.
Spolehlivý zdroj v případě blackoutu
V České republice dochází k výpadkům elektřiny menšího rozsahu několikrát do roka a obvykle jsou vyřešeny během několika hodin, takže s blackouty v našich zeměpisných šířkách opravdu téměř žádné zkušenosti nemáme. Zatím nejnáročnější blackout v dějinách planety zažila Indie, kdy zůstalo na dva dny bez proudu více než 600 milionů obyvatel. U nás představuje největší riziko přetížení soustavy kvůli nadměrným tokům elektřiny z německých větrných elektráren. Majitelé ostrovních systémů se blackoutů obávat nemusí, narozdíl od síťových systémů je nemůže nikdo odpojit, protože po výpadku se systém jednoduše přepne do režimu napájení z akumulátorů.
Neřešíte ceny elektřiny
Majitele solárních ostrovních systémů nemusí trápit výkupní ani nákupní cena elektřiny. Zatímco dříve byly populární solární elektrárny napojené na síť kvůli bonusu, díky němuž jejich majitelé prodávali přebytky do sítě za vysokou cenu, dnes už se poměr cen pomalu vyrovnává a nákupní cena šplhá poměrně strmě nahoru. V nejbližší době by nás navíc znovu mělo čekat další zdražování. Takových starostí jsou majitelé ostrovních systémů zcela ušetřeni.
Spoléháte se „jen“ na Slunce
S absolutní nezávislostí na distribuční síti je spojeno i to, že pokud nebude Slunce například svítit celý týden, nemáte žádnou jinou možnost dodávky elektrické energie. S tím je potřeba počítat a vybavit se záložním zdrojem.
Hledání vhodného poměru cena/výkon
Pokud chcete být opravdu stoprocentně nezávislí na připojení do sítě, vyžaduje to pro průměrnou nemovitost zapojení velkého setu akumulátorů, které celé řešení logicky prodražují. Nezávislost je tedy značně finančně náročná. Druhou možností je to, že se uskromníte a přizpůsobíte svůj život omezeným dodávkám elektřiny.
Nulová státní podpora
Na ostrovní solární systém se nedá využít dotace Nová zelená úsporám (do výše 150 000 Kč). Pro získání dotace je nutné připojení na distribuční soustavu. Pokud není dům připojen k distribuční soustavě, lze určitou formu podpory využít, a to v případě, kdy jsou důvodem k nepovolení technické důvody.
Jak malý ostrovní systém mi bude stačit?
Výkon malého ostrovního fotovoltaického systému (a také kapacita akumulátorů) by měl být zvolen s ohledem na spotřebu elektřiny a potřeby uživatelů. Realizační firma by se vás tedy měla ptát především na počet, typ a výkon spotřebičů, které bude třeba zásobovat.
Je důležité vědět, ve které části dne budou spotřebiče v provozu a také používání v rámci týdne, měsíce a roku. Při dimenzování ostrovního systému je vhodné myslet také na určitou rezervu pro zimní provoz.
Malý ostrovní systém lze pořídit za cenu mezi 7 000 – 10 000 Kč. Avšak takový malý systém zvládne vyrobit pouhých 80 až 100 kWh za celý rok.
Přizpůsobení výběru spotřebičů
Pokud dlouhodobě uvažujete o vybudování ostrovního systému, zvolte takové spotřebiče, které fungují na stejnosměrný proud o napětí 12 V nebo 24 V. V současnosti není problém pořídit na stejnosměrný proud fungující televize, rádia, ledničky, svítidla nebo vodní čerpadla. Pomocí napěťového měniče můžete přetransformovat stejnosměrný proud na střídavý a díky tomu používat i běžné spotřebiče nebo nabíječky na telefony. Ovšem měnič znamená také částečnou ztrátu výkonu a samozřejmě i další investici.
Spotřeba energie během léta
V letních měsících vyrobí elektrárna nejvíce energie mezi 9. a 17. hodinou – ovšem to zpravidla odpovídá době, v níž není nikdo doma. U ostrovní elektrárny to není problém, protože přes den se dobijí baterie a večer z nich mohou majitelé domu elektřinu čerpat.
Nedostatek energie během zimy
V podzimních a zimních měsících je příkon z fotovoltaických panelů logicky nižší a pro pokrytí energetických potřeb domku či chaty už nemusí stačit. Pro zimní měsíce tedy výrazně doporučujeme zajistit si ještě další záložní zdroj, například větrnou elektrárnu nebo elektrocentrálu.
Vhodné akumulátory pro ostrovní systém
Naprostá většina majitelů ostrovních elektráren potřebuje pro nevyužitou energii akumulaci do baterie. Pro tento typ elektrárny jsou vhodné akumulátory, které mají dlouhou dobu nabíjení, ale také dlouhou dobu vybíjení.
Naprosto nevhodné jsou například autobaterie, které jsou konstruovány na vysoký proud za krátkou dobu. U solárního systému se totiž očekává konstantní proud během co nejdelší doby.
V praxi jsou nejčastěji využívány olověné akumulátory v trakčních a staničních variantách a velmi výhodný je systém LiFePO4.
Bez možnosti prodeje energie do sítě
Ostrovní elektrárny nejsou připojené k distribuční elektrické síti a nemohou do ní dodávat elektřinu. Zatímco majitelé tradičních fotovoltaických elektráren, řeší případné přebytky prodejem elektřiny do sítě a tím výrazně ušetří, u ostrovního systému to není možné.
Zjednodušeně se dá říct, že pro majitele s přípojkou fotovoltaiky do distribuční sítě je daleko výhodnější kupovat si elektrickou energii (například za 4 Kč/kWh) a elektrickou energii vyrobenou na střeše domu prodávat do distribuční sítě (například za 10 Kč/kWh). Tímto způsobem systém jenom svým provozem vydělává peníze.
U ostrovních solárních systémů musíte všechnu vyrobenou elektřinu spotřebovat sami, popřípadě ji ukládat do baterií nebo s ní nabíjet elektromobil.
Často kladené otázky
Množství elektřiny, které ostrovní systém vyrobí, bude záviset na velikosti a typu systému a také na konkrétních energetických potřebách lokality a dostupnosti zdrojů, jako je sluneční záření, vítr nebo voda. Například ostrovní systém o výkonu 1 MW by mohl vyrobit přibližně 1 000 000 kWh elektřiny ročně, pokud by fungoval s průměrným kapacitním faktorem 25 %. Při navrhování ostrovního systému je důležité vzít v úvahu očekávanou spotřebu elektřiny v dané lokalitě, aby bylo zajištěno, že je vhodně dimenzován a může splňovat energetické potřeby dané lokality
Výkon ostrovního systému se týká jeho účinnosti a spolehlivosti při výrobě elektřiny a uspokojování energetických potřeb. Lze jej vyhodnotit na základě metrik, jako je kapacitní faktor, vytížení, dostupnost a doba provozu. Výkon může být ovlivněn faktory, jako je kvalita a údržba zařízení, povětrnostní a klimatické podmínky a dostupnost zdrojů.
Náklady na ostrovní systém se pohybují od přibližně 100 000 až 500 000 Kč nebo více. Zvažte dlouhodobé náklady systému, včetně paliva, údržby a oprav, stejně jako potenciální úspory na účtech za elektřinu. Nakupujte a získejte více nabídek, abyste získali nejlepší cenu.
Ostrovní systém lze připojit k síti za účelem výměny elektřiny a zlepšení spolehlivosti a stability. Síťové propojení umožňuje systému odebírat elektřinu ze sítě v případě potřeby a prodávat přebytečnou elektřinu zpět, když není potřeba, a sdílet zdroje a vzájemně se podporovat. Síťování lze provádět pomocí různých technologií a konfigurací.
Tip na další článek: Jak vybrat ostrovní systém >>
