Už nejaký ten čas je na Slovensku i vo svete veľmi často skľonovaný pojem fotovoltika (alebo menej správne fotovoltaika). V oboch prípadoch je však cieľ rovnaký – šetrenie nákladov na elektrickú energiu.
Súčasné panely sú pritom natoľko efektívne a odolné, že aj malá fotovoltická elektráreň dokáže vyrábať pomerne slušné množstvo elektrickej energie. Samozrejme, v závislosti od umiestnenia.
Ako sa ale dostať z tohto…
…k tomuto?
Ľahké to nie je, ale nie je to vôbec nemožné. Navyše v súčasnosti, kedy náklady na vytvorenie fotovoltickej elektrárne môžu byť nižšie vďaka dotáciám (Zelená domácnostiam, Zelená solidarita, Obnov dom), je to ešte výhodnejšie ako kedykoľvek predtým.
Fotovoltickú elektráreň si viete postaviť aj vy sami, pokiaľ máte čas na to, aby ste si to všetko naštudovali a naučili sa pokojne aj z YouTube videí. Kto chce, spraví si to. Stačí byť šikovný. Na takéto dielo ale nemáte nárok získať dotáciu. Len aby ste vedeli. Na druhej strane viete ušetriť tisícky eur a vo výsledku tak môžete byť na tom istom.
Pre väčší pokoj v duši, istú formu záruky na FVE (fotovoltická elektráreň), resp. presnejšie FVZ (fotovoltické zariadenie) je ale dobré zveriť jej vybudovanie odborníkom. Nejde totiž iba o inštaláciu panelov ako takých, ale aj o návrh riešenia, ktorý je pre váš projekt ten najlepší. Či už čo sa týka ekonomického pohľadu, funkčného, ale aj toho estetického.
Navyše FVZ nestaviate na rok, dva či tri, ale na desiatky rokov. Je preto dobré myslieť aj na to, aby FVZ bola z čo najkvalitnejších materiálov. Dnes totiž na trhu nájdete množstvo riešení, no množstvo z nich pochádza priamo z Číny. Nejde len o vysačku Made in China, ale o rôznu kvalitu produktov. Kým renomované spoločnosti si aj v Číne dávajú na kvalite záležať, no-name výrobcovia už veľmi nie. Navyše pri nich viac-menej zabudnite na záruku.
Aj preto sme si nechali poradiť od spoločnosti IC Grid a na našu rovnú strechu použili najnovší systém nemeckého špecialistu novotegra, Flat roof system III s dodatkom The long side. Tento systém namiesto kotvenia panelov na okrajoch ich kotví zhruba v jednej pätine od okraju dlhšej časti. Výslekdom je lepšia stabilita, minimalizovanie krútenia a ohýbania panelov a relatívne rýchle postavenie konštrukcie.
Základňové časti sú navyše vybavené pätkami so zaobelnými rohmi, zásuvné panely zas tvrdenou gumou. Vďaka tomu sa strešná krytina nemá ako poškodiť, ani pod váhodu stoviek kilogramov, ktoré FVZ vyžaduje.
Systém je nastavený na 10° sklon panelov, iný stupeň nastaviť možné nie je. Na jednej strane je to škoda, no na druhej je zaistená bezpečnosť. Iné riešenia s väčším sklonom, ktoré vám po hľadaní FVZ na internete určite vyskakujú formou reklamy, nemusia zvládnuť nápor silného vetra, ani keď ich zaťažíte množstvom betónových kociek.
Fotovoltaika je nespisovné označenie fotovoltiky. S najväčšou pravdepodobnosťou vzniklo kvôli anglickému slovu photovoltaic.
Ale späť k našej FVZ. Na kľúč nám ju postavila spoločnosť IC Grid, od ktorej sme si nechali poradiť aj orientáciu FVZ. V našom prípade aj kvôli komplikovanosti strechy a výduchov je časť elektrárne otočená na zhruba východ-západ a časť sever-juh. Ani jedno otočenie nie je presné, ale kopíruje pôdorys domu. ak teda povieme, že východ-západ, v skutočnosti ide o východoseverovýchod a západojuhozápad. Dom je našťastie orientovaný tak, že slnko na strechu dopadá z každej svetovej strany. Z niektorých strán intenžívnejšie, z iných menej.
Po správnom uložení konštrukcie ale ešte neprišli na rad samotné fotovoltické panely, ale tzv. optimizéry. Laicky povedané, je to krabička, za ktorú musíte priplácať, aby ste z FVZ vyťažili maximum. Odbornejšie povedané, je to špeciálne zariadenie, ktorého hlavnou úlohou je maximalizovať výkon každého panelu nezávisle od ostatných.
Optimizér totiž neustále monitoruje a upravuje výstupný výkon každého panela, čím zabezpečuje jeho maximálnu efektivitu. To sa hodí hlavne ak časť elektrárne (panelov na streche či kdekoľvek inde) sú počas dňa v tieni. Napríklad kvôli stromom, iným nehnuteľnostiam či konštrukciám priamo na streche (komín, satelit, klimatizácia, tepelné čerpadlo…). Platí to pritom aj pre oblaky. V FVZ bez optimzérov totiž jeden zatienený panel oslabuje výrobný výkon ostatných panelov. Vo FVZ s optimizérmi sa to nedeje, každý panel je nezávislý.
Opimizéry sú ale aj na zvýšenie bezpečnosti FVZ. Vďaka tomu, že neustále monitorujú panely, vedia kedy sa s panelom niečo deje a odpoja ho od zvyšku FVZ. Zároveň inštalačná firma, ktorá má detailný prístup k dátam z FVZ vie zistiť príčinu prakticky okamžite a nemusí rozoberať celú FVZ, aby našla chybný kus. Optimizérom sa ale budeme ešte venovať detailnejšie.
Montéri popri tom ešte naťahali potrebné elektrické káble, aby si uľahčili robotu a nemuseli ich pretláčať popod fotovoltické panely. A už mohlo nasledovať montovanie samotných panelov. Každý jeden sa najskôr pripojil na spomínaný optimizér a optimizéri pri sebe sa prepojili navzájom do jedného celku.
Na strechu sa podľa projektu od IC Grid zmestilo slušných 20 panelov, čo vo výsledku tvorí 10,2 kWp elektráreň. Jeden panel má hmotnosť okolo 20 kg, takže na streche pribudlo viac ako 400 kg iba v paneloch, nehovoriach o tom, že konštruckia má dokopy tiež dobrých 200 kg a betónové kocky na zaťaženie (cca 80 ks), pričom každá má zhruba 10,5 kg. Na streche tak pribudlo takmer 1,5 tony. Našťastie z nej odbudlo podstatne viac ton štrku pri jej rekonštrukcii.
Mimochodom, skratka kWp (kilowatt-peak) udáva špičkový výkon, teda maximálny elektrický výkon, ktorý fotovoltický panel alebo celá FVZ dokáže vyrobiť za štandardných testovacích podmienok (STC). Tie sú: 25°C, atmosférická hmotnosť 1,5 a intenzita slnečného žiarenia 1000 W/m². Je to teda viac-menej iba teoretická hodnota, ktorú FVZ dosiahne iba v krátkom období (ak vôbec) počas roka.
Zaujímavejší je ale iný prepočet, podľa ktorého je u nás, na Slovensku (vzhľadom na polohu Slovenska) získať z 1 kWp elektrárne za rok 1 000 kWh. Z 10,2 kWp elektrárne by sme tak mali získať 10,2 MWh elektrickej energie. Samozrejme, záleží aj od toho, aké bude leto, či bude daždivé, alebo slnečné, keďže práve počas leta je z FVZ možné získať maximum.
Ale opäť sa vrátime k inštalácii našej FVZ. Inštalácia panelov samotných je asi to najjednoduchšie. Stačí ich pripojiť k optimizérom, uložiť do konštruckie a tú priskrutkovať na maximum, aby sa panel nemal šancu pohnúť. Oproti mravenčej práci pri správnom ukladaní a montovaní konštrukcie je toto už pohoda. V chladnom predjarnom počasí veru nie, no montéri sú zvyknutí aj na horšie.
Po tom, ako sa podarilo všetko uložiť na správne miesto, skáblovať všetky panely do jedného, resp. dvoch stringov, teda sérií, bolo potrebné káble stiahnuť zo strechy dole. V našom prípade do garáže, kde mal byť namontovaný trojfázový striedač, menič. Aby bola maximalizovaná ochrana kabeláže, zo strechy sú káble stiahnuté do garáže v chráničke a kovovom žľabe. Ten nemusí byť vôbec kovový, stačí aj plastová lišta, no pozinkovaný plech lepšie ladí s farbou domu a odkvapovou rúrou, popri ktorej ide hore.
Trojfázový menič je zariadenie, ktoré premieňa jednosmerný (DC) prúd, ktorý produkujú fotovoltické panely, na striedavý prúd (AC), ktorý buď využívajú elektrické zariadenia v domácnosti, alebo sa posiela do rozvodnej siete, do virtuálnej batérie. Súčasťou striedaču sú aj ochranné prvky a mechanizmy, ktoré chránia panely i elektrickú inštaláciu pred akýmikoľvek problémami. V prípade problémov sa vypínajú poistky a elektráreň je odpojená od zvyšku inštalácie.
Samozrejmosťou inštalácie sú aj samostatné ističe a prúdové chrániče (v skrinkách pod striedačom), ktoré chránia pred preťažením a skratom. Istí sa pritom každý string zvlášť. Všetko toto je nakoniec napojené na HUS. Inštalovať toto by sme si sami veru netrúfli, hoci určite existujú presné návody ako na to. Profík z firmy IC Grid s tým ale nemal problém a za pol dňa mal inštaláciu meniča a všetkých súčastí okolo neho hotovú.
Súčasťou systému je aj smart meter Huawei EMMA (Energy Management Assistant), čo je inteligentný asistent energetického riadenia. Je to zariadenie, ktoré slúži na optimalizáciu spotreby energie v domácnostiach vďaka svojej inteligencii vo vnútri.
V prípade, že by sme mali smart nabíjačku elektromobilu či napojený napríklad ohrev bazénu, tepelné čerpadlo, klimatizáciu apod., EMMA by sa mala starať o to, aby tieto (a ďalšie) SG Ready zariadenia čerpali maximum energie z FVZ a iba minimum išlo do siete. O tom, čo všetko EMMA vie a nevie si ale povieme v samostatnom teste už čoskoro.
A takto to vyzerá po kompletnej inštalácii a spustení aj samotného meniča. Všetko čo má svietiť svieti, čo má fungovať funguje a fotovoltická elektráreň vyrába elektrinu…
Pre zaujímavosť, za celý február sa podarilo našej 10,2 kWp elektrárni vyrobiť 477 kWh energie, do dnešného dňa v marci je to však už 581 kWh a to ešte ostáva do konca mesiaca 10 dní. Každý deň, keď svieti slnko „padajú rekordy“ a elektráreň vyrába okolo 40-45 kWh energie a viac. Sami sme zvedaví, na aký „peak“ sa dostaneme počas leta.
Samozrejme, nie všetku energiu vieme využiť v domácnosti, väčšina odtečie do rozvodnej sústavy, no práve na to máme tzv. virtuálnu batériu. Viac si o nej povieme ale nabudúce, v samostatnom článku.
Celkovo inštalácia našej FVZ trvala podstatne dlhšie, a to dokopy až niekoľko dní. Pri inštalácii je potrebné myslieť aj na to, že budete potrebovať odplombovať elektromer, aby sa k nemu napojil nový istič. Rovnako musíte mať schválenie od distribučnej spoločnosti, že sa na jej sieť chcete napojiť s výrobňou elektriny ako malá elektráreň. Toto vám distribútor dokonca nemusí ani povoliť a aj preto sa to rieši ešte pred samotnou inštaláciou. Dobré je tiež vedieť, že ak nebudete mať vlastnú fyzickú batériu, potrebujete virtuálnu, inak všetky tzv. prebytky z výroby budete posielať do siete len tak. Na toto všetko by vás mala upozorniť skúsená inštalačná firma, inak si to musíte zistiť a zabezpečiť sami.
Každopádne, fotovoltická elektráreň vie výrazne šetriť elektrickú energiu čo vidieť aj počas ešte stále zimných mesiacov. Jar začína až dnes, uvidíme na aké celkové číslo sa dostaneme za najbližších 10 mesiacov (2 mesiace už FVZ máme spustenú). Predpoklad je, že ročne by mohla naša FVZ ušetriť minimálne 1 000 €. Návratnosť investície tak nie je vôbec zlá s i bez dotácie.
TECHBOX.sk môže za predaj produktu v článku získať províziu formou affiliate programov.