Slováci pri fotovoltike prehliadajú detail. Pri výpadku elektriny im pre to zhasne celý dom

Fotovoltické panely vyrábajú elektrinu, batéria je nabitá, no po výpadku distribučnej siete zhasnú svetlá a vypne sa aj chladnička. Nejde o poruchu. Takto sa správa veľká časť domácich fotovoltických elektrární, pretože samotné panely ani batériové úložisko ešte neznamenajú, že dom dokáže pracovať v ostrovnom režime.

Na vytvorenie skutočnej zálohy treba kompatibilný hybridný menič, bezpečné oddelenie domu od distribučnej siete a správne zapojený záložný výstup. Rozdiel medzi jednoduchou záložnou zásuvkou a trojfázovým zálohovaním celého domu pritom môže predstavovať tisíce eur.

Prečo sa fotovoltika pri výpadku vypne

Bežný sieťový menič potrebuje napätie a frekvenciu distribučnej siete. Keď ich prestane registrovať, aktivuje sa ochrana proti neželanej ostrovnej prevádzke, známa ako anti-islanding. Menič sa automaticky odpojí a prestane dodávať elektrinu.

Dôvodom je bezpečnosť. Ak by fotovoltika ďalej posielala elektrinu do vedenia, mohla by ohroziť pracovníkov odstraňujúcich poruchu. Technické podmienky slovenských distribučných spoločností preto vyžadujú, aby sa systém schopný dočasnej ostrovnej prevádzky spoľahlivo oddelil od distribučnej sústavy.

Batéria môže byť v tej chvíli úplne nabitá, ale bez vhodného zapojenia sa k domácim spotrebičom jednoducho nedostane.

Batéria nie je automaticky záložný zdroj

Aby fotovoltika fungovala aj bez distribučnej siete, musí obsahovať tri základné prvky:

• Hybridný menič s ostrovnou prevádzkou: musí vedieť sám vytvoriť stabilné napätie a frekvenciu.
• Backup box alebo prepínacie zariadenie: fyzicky oddelí dom od verejnej siete a zabráni spätnému toku elektriny.
• EPS alebo backup výstup: napája zásuvku, vybrané okruhy alebo celý dom podľa typu riešenia.

Skratka EPS označuje núdzový napájací výstup. Jeho výkon však môže byť výrazne nižší než menovitý výkon meniča. Niektoré trojfázové systémy navyše pri výpadku poskytujú zálohu iba na jednej fáze. Majiteľ teda môže mať desaťkilowattový menič, ale v záložnom režime dostať napríklad len približne 3 kW na jedinom výstupe.

Dôležitý je aj black-start. Ide o schopnosť systému opätovne sa spustiť bez distribučnej siete. Ak sa batéria v noci vybije až po hranicu vypnutia, systém bez black-startu sa nemusí ráno prebudiť ani po dopade slnečného žiarenia. Konkrétne správanie závisí od kombinácie meniča, batérie a riadiaceho systému.

Napríklad Fronius pri funkcii PV Point uvádza základné jednofázové napájanie do 3 kW. Full Backup už môže zásobovať celý dom a trojfázové spotrebiče, ale vyžaduje batériu a zariadenie na bezpečné odpojenie od siete.

Označenie „full backup“ preto neznamená neobmedzenú elektrinu. Znamená predovšetkým to, že záloha je privedená do celej domovej inštalácie. Ak súčasne zapnete tepelné čerpadlo, indukčnú dosku, rúru a bojler, systém sa môže preťažiť a vypnúť.

Ako dlho vydrží 10-kWh batéria

Kapacitu v kWh nemožno zamieňať s výkonom v kW. Kapacita určuje množstvo uloženej energie, výkon zase to, koľko elektriny dokáže systém dodať v jednom okamihu.

Pri 10-kWh batérii počítajme s 90 % využiteľnej kapacity a 92 % účinnosťou premeny. Pre spotrebiče zostane približne: 10 × 0,90 × 0,92 = 8,28 kWh.

Ak chladnička spotrebuje 1 kWh denne, router 0,29 kWh, úsporné osvetlenie 0,16 kWh a telefóny s notebookom ďalších 0,25 kWh, denná spotreba dosiahne približne 1,7 kWh. Teoretická výdrž je takmer päť dní. V praxi ju zníži vlastná spotreba meniča, teplota batérie a ďalšie straty, takže rozumnejšie je počítať približne s tromi až štyrmi dňami. Denná výroba panelov môže výdrž výrazne predĺžiť.

Pri tepelnom čerpadle sa situácia mení. Ak počas vykurovania odoberá elektrický výkon 1,5 až 2,5 kW, batéria ho bez pomoci panelov utiahne približne 3,3 až 5,5 hodiny nepretržitej prevádzky. Do výpočtu pritom ešte nie je zahrnutá spotreba zvyšku domu.

Problémom môže byť štartovací výkon

Čerpadlá, kompresory a elektromotory môžu pri rozbehu krátkodobo požadovať násobne vyšší výkon než počas ustálenej prevádzky. Problém preto môžu predstavovať najmä:

• staršie tepelné čerpadlo alebo klimatizácia bez plynulého rozbehu,
• ponorné a tlakové čerpadlo,
• veľký kompresor či dielenský stroj,
• elektrický kotol, prietokový ohrievač alebo sauna,
• nabíjačka elektromobilu vyžadujúca tri fázy.

Spotrebič s bežným príkonom 1,5 kW tak môže pri štarte prekročiť krátkodobý výkon meniča. Rozhodujúci je údaj o trvalom a špičkovom výkone v záložnom režime, maximálny vybíjací výkon batérie a limit každej fázy.

Koľko môže prestavba stáť

Ak už domácnosť má kompatibilný hybridný menič a batériu, najlacnejšie je doplnenie jednoduchej záložnej zásuvky. Vrátane ochranných prvkov, kabeláže a práce môže ísť orientačne o 250 až 700 eur.

Automatická záloha vybraných okruhov môže stáť približne 800 až 1 800 eur, trojfázový full backup s úpravou rozvádzača približne 1 500 až 3 500 eur. Ide o orientačný redakčný odhad, pretože výsledok závisí od rozvádzača, dĺžky kabeláže, typu siete a kompatibility komponentov.

Samotné zariadenia ukazujú veľký cenový rozptyl. Fronius Backup Controller sa na slovenskom trhu predáva približne za 563 eur s DPH, Huawei Backup Box-B1 približne za 693 až 760 eur a novší trojfázový Huawei SmartGuard približne za 796 eur.

Ak existujúci menič záložný režim vôbec nepodporuje, môže byť potrebná jeho výmena. Desaťkilowattové hybridné meniče dnes stoja približne od 1 000 do viac ako 3 000 eur bez montáže. Pred objednaním fotovoltiky sa preto oplatí presne uviesť, čo má počas výpadku zostať zapnuté. Dodatočná prestavba býva podstatne drahšia než správne navrhnutá záloha od začiatku.

Čítajte viac z kategórie: Novinky