Fotovoltaiku a baterie chce dnes každý, ale může se to vůbec vyplatit?

Dva ukázkové příklady

Dnešní článek bude pojednávat o dvou zcela rozdílných systémech fotovoltaiky (FVE). První bude zaměřen na ohřev teplé užitkové vody (TUV) v zásobníku o velikosti 160 litrů. Ten je zcela dostačující pro potřebu 3–4 členné rodiny. Vodu budeme ohřívat na teplotu 55 °C z původních 10 °C a budeme pracovat s celkovou roční spotřebou elektřiny na ohřev TUV 2 850 kWh.

Ve druhém příkladu se zaměříme na systém, který bude rovněž sloužit k ohřevu TUV, ale vzniklé přebytky budou smysluplně využity pro další účely domácnosti, jako je svícení a případně provoz elektrických spotřebičů. U obou variant budeme vycházet z toho, že jsou fotovoltaické panely umístěny v optimálním sklonu 45–55 °C, orientovány na správnou světovou stanu (jih nebo jihozápad) a v cestě slunečních paprsků není žádná překážka nebo clona. V kalkulaci nákladů rovněž zohledníme i klesající účinnost panelu, která je výrobci uváděna jako 0,5 % za rok a souběžně i klesající akumulační kapacitu solárních baterií.

Pořizovací ceny v následujících tabulkách budou uvedeny včetně DPH a nebudou zohledňovat dotační příspěvky.

Příklad 1: Fotovoltaický systém 3 kWp pro ohřev TUV bez baterie

Vybraný systém je tvořen 8 samostatnými fotovoltaickými panely s celkovou plochou 14 m². Každý panel má samostatný výkon 375 Wp (watt-peak) což odpovídá celkovému výkonu 3,0 kWp (kilowatt-peak). Dle údajů TMY (typického meteorologického roku) na území České republiky je fotovoltaický panel o výkonu 1 kWp schopen vyrobit v průměru 950 kWh elektrické energie. Tyto údaje se mohou mezi jednotlivými městy lišit, a proto je potřeba dohledat v tabulkách přesnou hodnotu místa vašeho bydliště. Za jeden rok je tak systém o výkonu 3 kWp schopen vyrobit 2,85 MWh:

3,0 kWp × 950 = 2,85 MWh/rok

Přestože se může zdát, že hodnota je schopna plně pokrýt potřebu pro ohřev TUV, nenechte se mýlit. Výkon fotovoltaických panelů je proměnlivý v rámci měsíců a rovněž i v rámci změn počasí. Proto je nutné výkon panelu přepočítat hodnotou průměrného využití. Co je tím přesně myšleno? Průměrné využití je množství energie, které jsme schopni zužitkovat pro ohřev v daný moment. Pokud bude slunečno i v době, kdy voda v bojleru bude již nahřátá na požadovanou teplotu, systém nebude schopen vyrobenou elektřinu využít. Stejně tak může nastat situace, kdy klimatické podmínky nebudou příznivé i několik dní a ohřev bude muset být dotován energií ze sítě. Hodnota průměrného využití u fotovoltaických systému pro ohřev TUV bez baterie se pohybuje kolem 50–70 % (budeme počítat s průměrem 60 %).

2 850 × 0,6 = 1,71 MWh/rok

Za jeden rok provozu je tedy možné vyrobit díky fotovoltaickému systému 1,71 MWh, které budou reálně využity pro ohřev TUV. V rámci celkových nákladů na ohřev TUV tak bude spotřeba pokryta ze 60 %. Pokud bychom do zvoleného systému přidali více fotovoltaických panelů, zvýšení efektivity ohřevu TUV by bylo minimální. Sice bychom dokázali efektivně vykrývat období horších klimatických podmínek, ale za optimálního slunečného počasí bychom vyrobenou elektřinu neměli kde zužitkovat ani uskladnit.

Pro efektivní využívání fotovoltaiky potřebuje systém stabilní odběr. Z toho důvodů je zcela nevýhodné instalovat fotovoltaiku na rekreačních domech, které nejsou trvale obydleny. Pokud bychom přece jen chtěli zvýšit průměrné využití, nabízí se možnost napojit systém například na ohřev vody v bazénu. Průměrné využití by se tak zvýšilo až na 90 %. Nicméně bazén vyžaduje pro svůj provoz mnohem větší množství energie. Výsledných 0,85 MW za rok, jsou tam tak minimální úsporou.

Soupis všech položek systému včetně ceny naleznete v naší galerii.

Životnost fotovoltaických panelů je počítána kolem 25 let. Každý rok klesá jejich účinnost o 0,5 % a v rámci celkového přínosu je potřeba tento fakt zohlednit. Námi zvolený systém je za dobu 25 let teoreticky schopen vyrobit 40,19 MWh elektrické energie pro ohřev TUV. Do provozních nákladů životnosti celého zařízení je nutné započítat i výměnu střídače zhruba v polovině životnosti a rovněž i výměnu zásobníku TUV, která se pohybuje kolem 15 let.

Fotovoltaika nejsou soláry – chybná volba se vám může prodražit

V první části článku jsme si ukázali variantu FVE systému pro ohřev TUV bez baterie. Ve druhé se podíváme na systém FVE s baterií a asymetrickým střídačem pro zvýšení průměrné využitelnosti systému.