Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Jak mohou nájemníci využít fotovoltaické mini elektrárničky?

Datum: 2.4.2018  |  Autor: Ing. Josef Hodboď, TZB-info, obor Vytápění

I obyvatelé bytových domů si mohou domů pořídit a provozovat fotovoltaickou elektrárnu. Oproti instalacím na rodinných domech bude nejspíš jen malá, ale také vyjde výrazně levněji. Obnáší instalace nějaká úskalí?


© Fotolia.com

Není tak daleko doba, kdy Energetický regulační úřad „odpískal“ změny v tarifních cenách elektrické energie. Ty měly zásadně posunout poměr mezi cenou za skutečně odebranou elektrickou energii a stálým měsíčním poplatkem za možnost elektrickou energii odebírat ze sítě. Protože i ERÚ uznal, že cesta zvýšení stálé platby na úkor platby odvozené od konkrétní spotřeby není ideální a míjí se i s ekologickými cíli. Přitom v sousedním Německu, které si jako zásadní cíl dalo plně přejít na obnovitelné zdroje energie, představuje v současnosti tržní cena elektřiny přibližně jen jednu pětinu konečného účtu. Zbytek připadá na daně a příspěvky na obnovitelné zdroje energie nebo provoz přenosové soustavy. Je skutečností, že se v roce 2017 německé ceny elektřiny, tedy skutečně odebrané, dostaly do záporných hodnot vlivem větší výroby z elektřiny, ze všech zdrojů, než byla aktuální poptávka, více než stokrát, a na Štědrý den následkem teplého počasí a silných větrů dokázaly jen obnovitelné zdroje pokrýt téměř veškerou poptávku po elektřině (Eliška Krenková, iDnes.cz, 29. 12. 2017 13:19). Příznivý cenový efekt pro odběratele byl však mizivý, neboť se mohl promítnout jen do té jedné pětiny z celkové platby za elektřinu.

Podle slov Tobiase Kurtha, výkonného ředitele společnosti Energy Brainpool, by jedním z řešení bylo zavedení regulačních opatření, kterými by byli zákazníci povzbuzeni k přednostnímu využití elektřiny v době, kdy jí je na trhu přebytek. Nejde o nic jiného, než zavedení inteligentního měření odběru elektřiny s proměnlivou cenou stanovovanou například na 15 minut dopředu podle vývoje cen elektřiny na trhu. Poskytnutí této informace, například prostřednictvím inteligentních elektroměrů, by zákazníkům umožnilo elektřinu dle svého rozhodnutí, respektive podle toho, jak si nastaví řízení svých spotřebičů, využít. Například v některých regulacích tepelných čerpadel na trhu se již tato možnost objevuje.

Velká elektroenergetika se dlouho bránila, ale neubránila se prosazení možnosti využívat malá fotovoltaická zařízení. V zásadě se tato zařízení dělí na ta, která jsou provozována bez propojení s elektrickou sítí, a nebo ta, která jsou se sítí propojena.

Zvláštní skupinou zařízení propojených s elektrickou sítí jsou tzv. zásuvková. Tyto mikro fotovoltaické elektrárny se napojují na běžnou elektrickou zásuvku v bytě a řídí dodávku fotovoltaicky vyrobené elektřiny jen na spotřebič, který je s touto zásuvkou propojen. Jde o zařízení výkonově malá do 600 W s instalací na balkoně, terase atp. Jejich nevýhodou je propojenost jen s jednou zásuvkou, a pokud spotřebič napojený na tuto zásuvku není v provozu, tak fotovoltaická elektrárnička nic nešetří. Z hlediska maximálního využití zakoupených fotovoltaických panelů a měniče je lepší blokovat případný přetok elektřiny do sítě až u elektroměru. To lze zařídit instalací elektroměru, který zpětný tok neumožní, nebo doplňujícím zařízením, elektrickou „zpětnou klapkou“. Tento způsob je mnohem lepší, než blokování jen u zásuvky, protože v dnešní domácnosti je mnoho elektrických spotřebičů, které mohou ve své činnosti navazovat jeden na druhý a některé mají, i když nízkou, tak přece jen měřitelnou spotřebu ve stand-by stavu.

Nejlepším řešením je plynule řídit výkon fotovoltaické elektrárničky od snímání toku elektřiny přes elektroměr, ale to vyžaduje technicky složitější zařízení.

© Fotolia.com
© Fotolia.com

Při instalaci v České republice je nutné mít na zřeteli právní stránku věci. Například v článku Možnosti připojení domácí elektrárny v roce 2016, Mgr. Pavel Doucha, Doucha Šikola advokáti s.r.o., zveřejněném na TZB-info, se uvádí, že od 1. února 2016 (vyhláška o připojování č. 16/2016 Sb.) je definována nová kategorie výroben, tzv. mikrozdroje, s maximální výkonem do 10 kW včetně a se jmenovitým střídavým fázovým proudem do 16 A na fázi a připojenou k distribuční soustavě. 16 Ampérům odpovídá jištění běžného zásuvkového obvodu. Ale na jednu fázi, do běžné zásuvky, nelze připojit až 10 kW, ale max. 16 A x 230 V = 3680 W. To znamená, že „zásuvková“ mikro fotovoltaická elektrárnička by mohla mít jen tento maximální výkon. Ale nejde jen o ochranu proti proudovému přetížení bytové elektrické instalace, ale i o ochranu proti úrazu elektrickým proudem. Neboť i při vypnutí hlavního jističe u elektroměru a odpojení bytového rozvodu od elektrické sítě se do rozvodů v bytě dostává elektrická energie z fotovoltaiky.




Co je místem připojení? O místě připojení se hovoří v souvislosti s distribuční soustavou, pro běžné pochopení je bližší pojem připojení na elektrickou síť, tedy někde okolo elektroměru, případně vhodný elektroměr. To není běžná zásuvka v bytě.

Pro tzv. mikrozdroje vyhláška stanovuje zjednodušený proces připojení. Pokud žadatel prokáže, že maximální hodnota impedance proudové smyčky v místě připojení je pro zdroje do 16 A na fázi 0,47 Ω a pro zdroje do 10 A na fázi 0,75 Ω, pak mu na připojení vzniká nárok. Toto nemůže prokázat laik, ani poučená osoba, k tomu si musí přizvat odborníka s oprávněním provádět revize elektrických zařízení.

Provozovatel distribuční soustavy v takovém případě musí zařízení připojit a připravit novou smlouvu nebo dodatek ke stávající smlouvě o připojení vlastníka mikrozdroje jako zákazníka (odběratele). Pokud je mikrozdroj vybaven ochranou proti přetoku v domácnosti nespotřebované elektrické energie do sítě přes elektroměr, pak domácnosti nehrozí ani pokuty.

Jednoduchost napojení „zásuvkové“ mikro fotovoltaické elektrárny stojí tedy více méně mimo výše uvedenou legislativu a technický vývoj legislativu předstihl.

Německá tisková agentura DPA zveřejnila zprávu tom, že nyní je v Německu povolen i provoz mikro solárních zařízení připojitelných do běžné bytové zásuvky. Tato informace se netýká obecně mikrozdrojů, jak jsou definovány v české vyhlášce, ale mini solárních zařízení určených výhradně k zapojení jen do zásuvky. Tedy takových, které i laik může dle vlastní libosti připojit do kterékoliv zásuvky a zase odpojit, aniž by kohokoliv žádal o souhlas, či toto někomu oznamoval. Jako nájemník bytu si je může při změně bytu bez problému přemístit jinam. Příslušná nová norma DIN VDE 0100-551-1 vztahující se k „zásuvkovým“ mini solárním zařízením má nabýt účinnosti od roku 2019. Zpětný přetok elektřiny do elektrické rozvodné sítě je v tomto případě zakázán a zařízení musí toto garantovat. Ideálním řešením je instalovat u elektroměru „elektrickou zpětnou klapku“ nebo instalovat již takový elektroměr, který zpětný tok neumožní.

Typickým místem instalace je balkon, terasa bytu, domu a špičkový výkon 150 až 600 Wattů. Potenciál energetického přínosu těchto mini zařízení v Německu je srovnán s produkcí jedné velké hnědouhelné elektrárny. Uvádí se, že zařízení s výkonem 270 Wattů a s nejlepším ročním očekávatelným výnosem 300 kWh, včetně příslušenství a doručení stojí u seriózních obchodníků okolo 470 Euro. Vzhledem největšímu potenciálu uplatnění právě v domácnostech, lze v Česku s odběrovými tarify D01d až D02d očekávat návratnost i pod 10 let.

V Německu působí asi 700 distributorů elektrické energie. Spektrum jejich názorů se pohybuje od zcela kladného zahrnujícího i zajištění bezplatné výměny elektroměru za typ neumožňující zpětný tok až po zcela opačný názorový protipól, že tato zařízení jsou nezákonná a nebezpečná. V Česku působí dodavatelé zásuvkových mini solárních zařízení. V jejich nabídkách jsou tvrzení, že vše je legální. Ostatně, kdo by něco nabízel a tvrdil, že to legální není?

Obavu z rizika nebezpečí vzniku požáru na základě přetížení elektrické instalace bytu, domu aj. podle zprávy DPA vylučují zkušenosti s více než 250000 provozovanými zásuvkovými zařízeními s výkonem do 600 W v jiných evropských zemích.

Na základě výše uvedených informací jsme za TZB-info požádali o vyjádření jednoho z českých dodavatelů zásuvkových mikro fotovoltaických elektráren. Zejména o odpovědi na otázky, jaké certifikáty a průkaz shody dokazují možnost jejich prodeje v České republice? Jak je řešena bezpečnost provozu těchto zařízení z hlediska úrazu elektrickým proudem?

Komentář EVpower a.s.:

Zmíněné elektrárny označujeme jako systém GridFree, jehož srdcem je mikroměnič, který dokáže získat maximum energie ze solárního panelu a dodat tuto el. energii přímo do domácích 230V rozvodů. Mikroměniče lze nejen zapojit přímo do zásuvky, ale jelikož je lze velmi jednoduše modulárně spojovat a tím navyšovat výkon elektrárny, tak doporučujeme vyvedení 230V kabelu od mikroměničů přímo do domácí rozvodnice s jističi, kde lze také aplikovat zmíněnou „klapku“ pro zamezení zpětného proudu do veřejné sítě.

Klapkou se rozumí např. Hlídací proudové relé, jehož výhodou je spolehlivost, rozumná cena a okamžitá reakce. Nevýhodu je pak možnost nastavení pouze na jednu hodnotu výkonu, kdy jsou mikroměniče připojené do sítě.

Mikroměniče také úspěšně pracují s Wattrouterem, jehož pořizovací cena je sice vyšší než hlídacího proudového relé, zato umožňuje plynulé řízení tj. nespotřebovaný výkon uložit např. do boileru apod.

Co se týká certifikátů a shody, musí mikroměniče splňovat stejné normy jako běžný elektrický spotřebič tj. Elektromagnetická kompatibilita (EMC) a bezpečnost (LVD) včetně potvrzení o bezolovnaté výrobě (RoHS)

Vedle těchto standardních norem musí každý mikroměnič splňovat v České Republice platnou normu pro generátory el. energie EN 504 38, která mimo jiné určuje, v jakém rozsahu napětí a frekvence může mikroměnič pracovat a po jaké době výpadku proudu může opět začít výkon dodávat. Jedná se o ochranu sítě tak, aby při dané nestabilitě mikroměnič nevyráběl a po naběhnutí výpadku proudu v oblasti počkal s dodávkou, než se síť „srovná“.

Bezpečnost provozu je tedy daná v rámci splnění LVD, ale mnohem zásadnější je fakt, že mikroměniče jsou již z principu bezpečnější než velké centrální síťové měniče.

Každý měnič je totiž vybaven vstupem v rozsahu napětí sol. panelu tj. max 40 V, kdy bezpečné napětí je až do 50 V. Na výstupu je pak již rovnou nízké střídavé napětí 230 V. Z toho vyplývá výrazně vyšší zabezpečení proti úrazu elektrickým proudem.

Základním výkonem mikroměniče je 250 W, což zhruba odpovídá výkonu z jednoho standardního solárního panelu, ale jsou i mikroměniče se dvěma i více vstupy pro více panelů. Vždy se však jedná o zcela samostatné a nezávislé MPPT vstupy. Z toho plyne i další výhoda mikroměničů – vyšší výkon při částečném zastínění jednoho panelu např. stínem od komína. Zatímco centrální systémy s mnoha sériově zapojenými panely mají radikálně nižší celkový výkon při zastínění byť části jednoho panelu, tak u zapojení s mikroměniči tento jev odpadá a nižší výkon má jen a pouze konkrétní zastíněný panel/mikroměnič. Ostatní panely s mikroměniči dodávají plný výkon do 230 V rozvodu.

Jelikož jsou mikroměniče zcela zapouzdřené a pracují samostatně s nižším výkonem, mají tak výrazně delší životnost než centrální síťové měniče, což je vzhledem k návratnosti fotovoltaických elektráren důležité.

Vzhledem k výkonu 250 W na jeden měnič tj. výstupní proud na 230 V cca 1 A, tak lze na běžný zásuvkový obvod zapojit za sebou až 16 mikroměničů. Další mikroměniče je možné připojovat do obvodu paralelně a lze také využít faktu, že všechny tři fáze nebývají stejně zatížené a lze tak nasadit různý počet mikroměničů na různé fáze dle spotřeby na fázi.

Pokud instalujete správně fotovoltaickou elektrárnu s centrálním síťovým měničem a bateriemi, je nutné instalaci provést v dobře větrané místnosti a vybavit vstup od solárních panelů přepěťovou ochranou a ideálně i odpojovacími pojistkami. Tento náklad v případě použití mikroměničů zcela odpadá, jelikož je výroba „přesunuta mimo objekt“ a odpojení lze provést výrazně levnějším běžným 6A/10A/16A jističem dle instalovaného výkonu.

Vraťme se však ještě k tématu „klapek“ pro zamezení zpětného proudu. Společnost EVPower a.s. v loňském roce uvedla GridFree měniče s výkony 1000 a 2000W tj GWL/Power SUN-1000G resp. SUN-2000G, které již nejsou klasickými mikroměniči, zato jsou vybaveny tzv. limiterem.

Limiter je integrovaná funkce, která umožňuje řídit výkon měniče dle aktuální spotřeby. Spotřeba je zjišťována proudovou sondou na hlavní fázi od elektroměru a pokud je spotřeba v objektu nižší než výkon ze solárních panelů, pak s okamžitou reakcí měnič sníží dodávaný výkon tak, aby nedošlo k přetoku.

Další informace k systému GridFree uvádíme zde.

 

Hodnotit:  

Datum: 2.4.2018
Autor: Ing. Josef Hodboď, TZB-info, obor Vytápění   všechny články autora



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Google+  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (6 příspěvků, poslední 02.04.2018 20:04)


Témata 2018

Partneři - Fotovoltaika

Slunce v domě on-line

Stav nabití BAT:--- %
Roční soběstačnost:--- %

In-počasí v ČR
Tabulky a výpočty

Partneři - Obnovitelná energie