Fotovoltaika Archivy

Rostoucí podíl OZE způsobil v Česku historický rekord záporné ceny elektřiny. V jihoevropských zemích zvyšuje riziko blackoutu

Nedávný blackout ve Španělsku rozproudil obavy, zda podobná situace může nastat i v Česku. Tuzemská síť je však ve srovnání s jihoevropskými zeměmi kvalitnější. Díky své robustnosti a technologické vyspělosti zvládá i velký nápor nově připojených fotovoltaik. Ty začátkem května způsobily historicky nejvyšší zápornou cenu elektřiny na spotovém trhu. Cíle EU směrem k rostoucímu podílu OZE však nekorespondují s rozvojem distribuční sítě v Evropě. V kontextu zemí s méně kvalitní sítí bychom si tak na slovo blackout měli začít zvykat, říká ve svém komentáři jednatel společnosti MJEnergie Pavel Urubek.

Příčina španělského blackoutu je zatím stále neznámá. Nicméně jedním z klíčových faktorů, který je třeba zohledňovat, je kvalita tamní distribuční soustavy. Ta není natolik vysoká jako například v Německu nebo také České republice. Velkou roli hraje také její rozlehlost. Platí totiž, že čím geograficky rozsáhlejší síť, tím existuje více potenciálních rizikových míst, která mohou způsobit nečekaný problém.

Na druhou stranu v případě Španělska zpětně nejde až o tak neočekávanou záležitost – provozovatel tamní sítě totiž již začátkem roku varoval před problémy ústící až do blackoutu, které mohou v určitých situacích nastat. Zásadní podíl na tom má i skutečnost, že podíl obnovitelných zdrojů energie ve Španělsku přesahuje 55 procent.

Kvalitní síť v Česku s menším podílem OZE

Tamní příklad je tak aktuálně nejvíce skloňovaný, nicméně je dobré uvést, že v nedávné době byly od blackoutu kousek i jiné země. Loni v listopadu tento problém málem postihl Bavorsko, které se pyšní technologicky velmi vyspělou distribuční soustavou. Letos v lednu pak hromadný výpadek elektřiny málem postihl i Velkou Británii, kdy kvůli nízké výrobě z větrných elektráren a vysoké poptávce během chladného počasí extrémně klesla rezerva v tamní síti.

Výraznou roli v tom hraje zejména nástup obnovitelných zdrojů energie v kombinaci s připraveností sítě. V Česku je podíl OZE aktuálně zhruba 16 procent, tuzemská síť je navíc z hlediska robustnosti a technologické vyspělosti špičková, na rozdíl od řady států na jihu Evropy. Riziko blackoutu v Česku je tak ve srovnání např. s Itálií, Španělskem či Portugalskem stále zanedbatelné.

Rekordní záporné ceny elektřiny

Je však potřeba brát v potaz, že cíle EU z hlediska nárůstu podílu OZE aktuálně nekorespondují s aktuálním rozvojem evropských sítí. Ta česká musí vlivem velkého množství nově připojených fotovoltaik v některých případech čelit extrémní zátěži. V posledních letech k těmto situacím dochází zejména na jaře, typická je pro ně kombinace příznivého počasí, prodlouženého volna a nízkého odběru energie.

Před dvěma lety jsme tuto situaci zaznamenali o Velikonocích, kdy panovalo v polovině dubna neočekávaně slunečné počasí. Díky tomu lidé trávili více času mimo domácnost, zároveň fungovala v omezeném provozu i velká část průmyslových podniků. Obrovský přebytek energie z fotovoltaik tak v té době neměl kdo spotřebovat a provozovatel české přenosové sítě ČEPS je musel za vysokých nákladů odpojit od sítě.

Podobná situace pak nastala i letos na konci druhého květnového víkendu. Tomu předcházel státní svátek Dne vítězství. Stejné faktory tak zapříčinily nejen obrovskou zátěž pro tuzemskou síť, ale historicky nejvyšší zápornou cenu elektřiny na spotovém trhu. 11. května se prodávala za zhruba
-5600 korun.

Zmiňování blackoutu v evropském kontextu? Zvykejme si

S tím, jak bude dalších obnovitelných zdrojů přibývat, lze očekávat, že se i s tímto energetickým extrémem budeme setkávat častěji. Česko ho zatím díky kvalitě distribuční sítě zvládá, jiné státy by však mohly mít větší problémy. Ať už kvůli neočekávanému přebytku energie nebo jejímu nedostatku kvůli přílišnému spoléhání na OZE. Na slovo blackout v kontextu evropských zemí s méně kvalitní distribuční sítí bychom si tak měli začít zvykat.

O společnosti MJEnergie

Společnost MJEnergie (Myjsmeenergie s.r.o.) je objemově největším externím prodejcem energií pro firmy v České republice. Vznikla v říjnu 2020, za první rok existence přitom prodala 1,8 TWh energie. Kromě elektřiny a plynu se zaměřuje také na řešení osvětlení, fotovoltaiku, rekuperace či topení a klimatizace. Mezi její klíčové partnery patří E.ON, Energetický a průmyslový holding či Pražská plynárenská. Ve společnosti aktuálně působí více než dvacetičlenný tým s mnohaletými zkušenostmi v oboru energetiky.

Nové unikátní řešení v Česku. Provoz domácnosti zajistí fotovoltaika a patentovaný systém ohřevu vody

Konstruktéři leteckých motorů přetavili své znalosti z přenosu tepelné energie a proudění do unikátního otopného systému. Díky tomu vzniklo konstrukční řešení WABA, které v sobě spojuje možnost vytápění, ohřevu vody i chlazení vzduchu. Jde o první zařízení svého druhu, které využívá patentovanou technologii spirálně turbulentního ohřevu vody. Ve spolupráci s fotovoltaikou dokáže ušetřit bezmála osmdesát procent nákladů na energii pro ohřev teplé vody, čímž zastíní účinnost tepelných čerpadel.

Multifunkční systém pro ukládání tepelné energie do vody z fotovoltaiky. Tak by se dalo ve zkratce popsat řešení WABA (odvozeno z angl. „water battery“), jehož základ tvoří těleso pro ohřev vody přes tenkostěnnou nerezovou trubku. „Unikátní výhodou tohoto konstrukčního řešení je, že elektrický topný element není nikdy ve styku s kapalinou. Pokud by došlo ke zkratu na topné vrstvě, těleso topí dále s menším výkonem,“ popisuje Jozef Predný, vedoucí vývoje projektu WABA. Ve srovnání s běžnými topnými tělesy je schopné přenášet šest až osmkrát více energie. Pokud je navíc provozováno tak, aby teplota topné vrstvy nepřesáhla 400 °C, má prakticky neomezenou životnost.

Zařízení využívá patentovaný spirálně turbulentní ohřev vody v topném tělese elektrokotle a zajišťuje okamžitý náběh teploty. Díky němu vykrývá výkyvy energie zelených zdrojů. Projekt vzniknul díky zkušenostem konstruktérů v terénu, kteří řeší časté problémy koncových uživatelů při instalacích fotovoltaických panelů a tepelných čerpadel. „Jedná se o kompaktní řešení zdroje tepla a přípravy teplé vody, který stačí jednoduše připojit na samotné vytápění daného objektu. Jeho montáž je jednoduchá a vyžaduje minimální prostorové nároky,“ říká Lenka Marková, vedoucí projekce ze společnosti Enbra.

Maximum z každého slunečného dne

Systém WABA byl prioritně navržen pro ohřev vody fotovoltaikou, topení elektrokotlem a taky pro instalaci do topného systému s kotlem na tuhá paliva. Proto byla do konstrukce vybrána varianta boileru, která má pouze ve vrchní polovině vnitřní výměník a ve spodní polovině suché topné těleso pro ohřev vody výhradně fotovoltaickou energií. V případě nedostatku slunečné energie, nebo zvýšeného odběru teplé vody, se voda dohřívá průtokově, a tedy s minimálními tepelnými ztrátami, protože dochází k maximálnímu využití fotovoltaické energie a naopak minimální spotřebě energie ze sítě,“ říká Predný. Pro ohřev vody stačí šest vhodných fotovoltaických panelů. „Tato kombinace zabezpečuje ohřev vody zdarma až po dobu sedmi měsíců, přičemž záleží na místě instalace,“ tvrdí Predný a dodává, že systém zároveň umožňuje krátce zatopit v přechodném období, nebo když vyhasne v kotli.

V rámci spolupráce s fotovoltaikou snese nový energetický systém velmi přísná hodnotící měřítka, dokonce i v porovnání s tepelným čerpadlem. To totiž potřebuje energii ze sítě na ohřev vody i v létě. „WABA se naopak chová jako energetický partner fotovoltaického systému. Na rozdíl od tepelných čerpadel sází na rychlou odezvu a okamžitý náběh tepla do pěti vteřin,“ vysvětluje Predný s tím, že takto lze ušetřit až 78 procent nákladů na energii pro ohřev teplé vody. Díky maximálnímu využití vlastní solární elektřiny dokáže systém snížit měsíční účty za energie na minimum.

Univerzální použití pro novostavby i starší domy

Systém WABA je možné ekonomicky využít i v kombinaci s kondenzačním plynovým kotlem. Umožňuje ohřívat teplou vodu téměř sedm měsíců zdarma a taky zabezpečit efektivní vytápění i v systémech, kde radiátory stále figurují jako hlavní zdroj tepla. Díky tomu je systém využitelný nejen v novostavbách s podlahovým topením, ale i ve starších domech, kde je radiátorová soustava dosud funkční. WABA totiž dohřívá pouze tepelný rozdíl mezi teplotou vody z tepelného čerpadla a teplotou, kterou vyžaduje radiátor. To z ní činí univerzální řešení pro široké spektrum uživatelů.

Zajímavou možností je doplnění systému o klimatizaci. „V přechodném období zařízení efektivně vytápí, zatímco v létě nabízí plnohodnotné chlazení, a to zdarma. Tuto možnost by ocenili uživatelé v minulém roce, kde bylo hodně dnů s teplotami nad 35 °C,“ dodává Predný. Ve srovnání s tepelnými čerpadly je provoz klimatizace během přechodného období i letních měsíců úspornější, protože energii potřebnou k provozu klimatizace dodají fotovoltaické panely, čímž významně sníží spotřebu elektřiny.

O společnosti ENBRA

Firma ENBRA byla založena roku 1991 a od svých počátků až do dnešní doby se profiluje jako klíčový hráč v oblasti technického zařízení budov. Obchodní a zakázkové aktivity společnosti zahrnují mimo jiné také oblast měření spotřeby vody a tepla, indikace dodaného tepla v bytech, rozúčtování nákladů na vytápění, dodávky bojlerů, kotlů, tepelných čerpadel, energetické audity budov a mnoho dalšího. Společnost ENBRA provozuje rovněž nejrozsáhlejší síť špičkově vybavených autorizovaných metrologických středisek v ČR a SR.

Fotovoltaika je přínosem i v zimě. Nízké teploty ji dokonce svědčí

V zimě je vlivem kratších dnů a nižšího množství přímého slunečního svitu výkon solárních panelů zhruba o 70 procent nižší než v létě. Celkově je však možné pokrýt v tomto období za pomoci energie z fotovoltaiky asi 20 procent spotřeby průměrné domácnosti, což již může představovat solidní úsporu. Aby se tak stalo, je důležité dodržet několik zásadních pravidel.

Ačkoli je průměrný výkon fotovoltaiky v zimě oproti ostatním ročním obdobím výrazně nižší, v chladném počasí paradoxně její účinnost stoupá, a to přibližně o 0,4 procent na každý stupeň Celsia. Soláry zároveň dokáží vyrábět energii rovněž ve dnech, kdy je Slunce schované za mraky, neboť těží z rozptýleného světla. Pozitivní roli může hrát i napadaný sníh, který paprsky odráží a dokáže tak dopomoci k lepšímu výkonu. Nesmí však samozřejmě přikrývat plochu panelu.

Solární panely jsou navrženy tak, aby z nich sníh přirozeně sklouzával. Ty modernější bývají vybaveny funkcí ohřevu povrchu, která urychlí tání. Pokud však již dojde k situaci, kdy je nutné sníh odstranit manuálně, je důležité volit nástroje, u kterých nehrozí poškození zařízení. Ideální variantou jsou speciální gumové stěrky navrženy přímo pro údržbu fotovoltaiky. Námrazu je pak lepší neodstraňovat raději vůbec, jelikož riziko poškození solárů může být v daném případě vysoké.

Celoročně je zároveň důležité nezanedbávat pravidelnou údržbu panelů. Dle studie Univerzity v Bernu může už po dvou letech bez čištění energetická účinnost solárních panelů klesnout až o 14 procent. Ze špínou zanesené fotovoltaiky bude zároveň v zimě sníh sklouzávat daleko hůře, než z čisté.

Jižní orientace a 35 stupňů

Fotovoltaika se běžně instaluje svisle i vodorovně. Doporučené rozpětí sklonu dosahuje bez ohledu na konkrétní roční období hodnoty 20–50 stupňů. „Maximální výnos přináší sklon 35 stupňů. Fotovoltaické panely umístíte i na plochou střechu, má to však svá pravidla. Při instalaci na vodorovný povrch nebo povrch s příliš malým náklonem je vhodné panely ‚přizvednout‘ do optimálního úhlu pomocí upevňující konstrukce,“ popisuje Drahomíra Zedníčková, výkonná ředitelka společnosti TopGis.

Základem pro zajištění dobrého výkonu fotovoltaiky nejen v zimě, ale v průběhu celého roku, je samozřejmě i správná orientace panelu. „Dávno neplatí, že by se solární panely instalovaly pouze na střechy s orientací na jih, smysl má cokoliv kromě severní orientace,“ popisuje Patrik Prokeš ze společnosti Enbra, která se věnuje službám v oblasti technického zařízení budov.

„Ideální jsou střechy s jižní, případně jihozápadní a jihovýchodní orientací. Důležité je rovněž myslet na vliv okolní zástavby a vegetace. Sousední budovy či stromy mohou plochu v průběhu dne částečně zastiňovat a snižovat tak výkon potenciální fotovoltaiky,“ doplňuje Drahomíra Zedníčková.

Střecha v dobré kondici

Solární panely je možné montovat na taškové i plechové střechy. Důležité je však brát na zřetel stav konstrukce i krytiny. Jak z pohledu bezpečnosti, tak i výkonu pozdější fotovoltaiky se nevyplatí instalovat panely na staré či poškozené střechy. Takováto chyba se může projevit jako fatální právě v momentě, kdy krytinu zatíží větší množství mokrého sněhu. Celkové posouzení a samotnou realizaci solárů je proto nejjistější nechat na profesionální firmě. Vyplatí se přitom volit prověřené společnosti s kladnými recenzemi. Neodborná instalace totiž může kromě nižšího výkonu elektrárny přinést majiteli domu i další problémy.

„Špatně volené postupy při kotvení konstrukce panelů či vedení kabeláže skrz střechu mohou poškodit hydroizolační vrstvu a později vyústit v problémy se zatékáním. To může být obzvlášť nebezpečné v případě dřevěné konstrukce střechy, která je nejobvyklejší, a je ji třeba chránit před zatečením, průsaky vody nebo zvýšenou vlhkostí, stejně tak jako samotnou stavbu pod střechou,“ upozorňuje Jan Včelák ze společnosti Senzomatic.

Využít lze i data

V Česku bylo v minulém roce uvedeno do provozu rekordních 82 799 nových solárních elektráren, což je o 49 039 zařízení více než v roce 2022. Největší podíl instalací tvořila fotovoltaika na rodinných domech. Namontováno na ně bylo přibližně 80 000 elektráren. Letos se očekává pokles daného trendu, neboť prvním pololetí letošního roku přibylo pouze 24 000 nových elektráren.

Stát se snaží dlouhodobě motivovat rodiny k pořízení zeleného zdroje energie prostřednictvím řady dotačních programů, jako Nová zelená úsporám. Konkrétní kroky však v daném směru podnikají i některé samosprávy. Moravskoslezský kraj si například za daným účelem nechal vytvořit kompletní mapu oslunění svého území. Ta je pro veřejnost volně dostupná a dokáže zájemcům o fotovoltaiku již v první fázi plánování projektu zodpovědět, zda je jejich střecha, případně pozemek, pro soláry vhodná.

Fotovoltaika v Česku se přesouvá z rodinných domů na firmy a bytové domy

Po enormním zájmu Čechů o instalaci fotovoltaických elektráren na rodinné domy se poptávka v současnosti přesouvá do firemního sektoru a k majitelům bytových domů. Meziročně jde podle české firmy SOMI asi o padesátiprocentní nárůst zakázek v tomto sektoru.

Právě v této oblasti se mohou ještě více projevit výhody chytré fotovoltaiky. Je důležité co nejvíce vyrobené elektřiny spotřebovat přímo v místě instalace.

Pro majitele domácích fotovoltaik je důležité, aby neposílali elektřinu do sítě. „Snahou je vše spotřebovat v nemovitosti, proto je lepší větší úložiště a je tu také možné využití nabíječky na elektrická auta. S bateriovými úložišti jde efektivně šetřit i vydělávat ve spojení s AI, fotovoltaikou, spotem a spotřebou. Umělou inteligenci k tomu vyvíjíme už přes dva roky. Výsledná data využíváme pro další vývoj. Lidem doporučujeme přechod na spotový tarif,“ říká Yveta Sammon, výkonná ředitelka české společnosti SOMI.

Nahrává tomu nová legislativa

Letos směřuje nabídka více na bytové domy a sdružení vlastníků jednotek. Rozvoji chytrých fotovoltaik v bytových domech nahrává nová legislativa, která bude umožňovat sdílení energie. SOMI má teď podle Sammon také nejbezpečnější FVE na trhu.

V případě SVJ dojde nejprve k připojení hlavního odběrného místa a poté se určí místa přidružená a jejich alokační klíče. Následuje podání žádosti na distribuci na sdílení elektřiny v bytových domech. Po podpisu žádosti a jejím schválení budou zaslány všem účastníkům Smlouvy k podpisu a následně dojde k instalaci průběhového (přidruženého) měření.

Instalací chytrých FVE mohou odběratelé ušetřit až 30 procent nákladů na energie. Elektřinu totiž nejen vyrábí pro svou spotřebu, ale mohou s ní i obchodovat na trhu. Vše je navíc možné sledovat prostřednictvím přehledné aplikace.