U instalací solárních panelů na rodinných domech je vzácné, když některá z nich nezahrnuje i baterii. V rodinných domech jsou akumulátory praktické a majitele domů motivují k jejich pořízení pravidla dotačního programu Nová zelená úsporám. Jak je to ale v případě bytových domů? Jsou baterie součástí solárních elektráren v bytových domech?
Pokud nemáte čas na pročtení celého článku, důležitý závěr je tento: baterie se hodí pouze do některých bytových domů. Pro umístění baterií do bytového domu musí být splněno několik podmínek.
Akumulátory pro bytové domy jsou nákladné. Baterie jsou během svého provozu vystaveny velkému namáhání, a to znamená, že můžete očekávat jejich životnost na úrovni okolo 10 let. Baterie musí být umístěny tak, aby obyvatelé domu byli v bezpečí v případě požáru v domě. A to bez ohledu na to, zda požár byl či nebyl způsoben baterií. Stavební úpravy spojené s bezpečným umístěním baterií v bytovém domě je třeba přičíst na vrub investice do nich. Ne vždy je z bezpečnostních důvodů možné v bytovém domě najít vhodné místo pro umístění baterií.
Musíte si uvědomit, že část energie uložené v baterii nelze využít pro potřeby obyvatel domu. Kvůli algoritmu tzv. statického alokačního klíče skončí část energie při vybíjení akumulátoru nevyhnutelně v distribuční síti. A konečně, akumulátor v bytovém domě nemůže sloužit jako záložní zdroj, který chrání bytový dům pro případ výpadku sítě. Baterií nelze zálohovat jakékoliv okruhy v jednotlivých bytových jednotkách.
Hlavní výhody investice do baterií
Baterie zvyšují využitelnost vyrobené energie v bytovém domě a obvykle vylepšují celkovou rentabilitu investice do hybridní fotovoltaické elektrárny. Na baterie stát poskytuje poměrně lukrativní dotace z programu Nová zelená úsporám. Díky klesající ceně baterií padají také hlavní technologická rizika. Akumulátory obvykle instalujeme tak, aby fungovaly nezávisle na výrobě z panelů. Výpadek baterie díky tomu neznamená výpadek výroby energie z panelů a výpadek výroby panelů nemusí znamenat přerušení činnosti baterií.
Baterie budou za 10 let třikrát lepší a pětkrát levnější než dnes, proto nebude problém provést reinvestici. Naopak může být pro vás po 10 letech výhodné provést nákup nových baterií právě díky jejich řádově lepším parametrům oproti současným bateriím.
Všechny důvody, proč si baterii pořídit, anebo kdy naopak není dobrý nápad dávat baterie do bytových domů si rozebereme dále v tomto článku.
Mohlo by vás také zajímat
FVE s baterií má vyšší nároky na požární bezpečnost
Fotovoltaická elektrárna s bateriemi má vyšší nároky na požární bezpečnost, než elektrárna bez nich. Baterii nelze v bytovém domě umístit kdekoliv. Musíme pro ni najít místo v dolní části domu tak, aby bylo možné baterii z domu snadno vynést v případě požáru. Pro akumulátor je nezbytné najít samostatnou místnost, která představuje požární úsek oddělený od zbytku domu, hlavně od tzv. chráněných únikových cest.
U fotovoltaických elektráren bez baterií máme mnohem větší volnost při umisťování technologie. Na bytových domech s plochou střechou s úspěchem celou technologii FVE umisťujeme přímo na střechu domu. Fotovoltaické panely, střídače, část přepěťových ochran, to vše zůstává na střeše, která sama o sobě představuje samostatný požární úsek. Výhodou tohoto řešení je, že se do interiéru domu vůbec nezatahuje stejnosměrná (DC) část vedení, na které může být v plném provozu stejnosměrné napětí až vyšší stovky voltů.
Umístění celé technologie výroby energie ze solárních panelů na střechu bytového domu je z pohledu požární ochrany nejvýhodnější. Baterie však na střechu umístit nemůžeme, protože lithiové baterie nesnáší teploty pod bodem mrazu. Proto obvykle budujeme baterkárnu uvnitř bytového domu tak, aby byla nezávislá na výrobě elektřiny z fotovoltaických panelů. Baterie pak mají svoji vlastní sadu střídačů, které obsluhují pouze baterie. Bateriové střídače pouze nabíjí a vybíjí baterie dle aktuální potřeby a neslouží vůbec ke zpracování energie z fotovoltaických panelů.
Baterie je nejdražší částí investice
Pro bytové domy musíme volit baterie o kapacitách násobně vyšších, než je tomu u rodinných domů. Na bytových domech stavíme větší elektrárny o výkonech desítek či stovek kilowatt, které pak vyžadují vyšší kapacitu akumulátorů.
Baterie nevyrobí žádnou energii navíc, jejich účelem je posunutí možnosti spotřebovávat vlastní elektřinu v čase, kdy už ji panely nevyrábí. Právě v době večerních špiček je energie v síti nejdražší. Akumulátory zvyšují obyvatelům bytového domu využitelnost vyrobené energie z FVE a zlepšují tím rentabilitu celé investice.
Baterie je tou nejdražší a nejzranitelnější komponentou na celé fotovoltaické elektrárně. Na všechny ostatní hlavní komponenty fotovoltaických elektráren dáváme našim klientům záruku min. 20 let. Týká se to fotovoltaických panelů, střídačů, optimizérů, montážního systému. Na baterie dnes dokážeme poskytnout záruku “pouze” 10 let.
Na druhou stranu bychom si měli uvědomit, že vývoj v oboru solárních baterií jde velmi rychle kupředu, jejich parametry se skokově zlepšují a cena klesá o desítky procent ročně. Životnost na úrovni 10 let může být zcela v pořádku a reinvestice do baterií může být po této době pro vlastníky bytového domu výhodná.
Pokud nelze baterie do bytového domu umístit, nemusí to být žádná tragédie. V krátké době budeme mít k dispozici další výhodné možnosti, jak s přebytečnou energií naložit. Od srpna 2024 postupně nabíhají pravidla EDC (Elektroenergetického datového centra) pro sdílení elektřiny napříč celou energetikou. Nové možnosti sdílení přebytků mimo bytový dům se otevřou jak společenstvím vlastníkům či družstvům, tak i jednotlivým jeho obyvatelům.
Jaká je cena za uložení energie v baterii?
U dnešních lithiových baterií se běžně počítá s životností 4 000 až 6 000 nabíjecích cyklů. Každý cyklus představuje nabití z 0 % na 100 % její využitelné kapacity a opětovné vybití na 0 %. Pokud budeme počítat náklady na akumulátory, elektroniku (BMS) a navýšení ceny FVE kvůli potřebě hybridního střídače, dostaneme cenu pořízení cca 15 000 Kč/kWh. Dotace NZÚ na baterie činí 10 000 Kč/kWh. Z toho vychází, že náklad na využití akumulátoru se pohybuje do 1,00 Kč/kWh a může být proto velmi výhodné za tuto cenu akumulovat energii v bytovém domě, pokud se v jednotlivých bytech platí běžně 6,50 Kč/kWh.
Širší komunity přinesou větší zhodnocení energie, která nebyla v bytovém domě ihned spotřebována. Lokální energetická společenství budou velkou konkurencí právě pro ukládání elektřiny v bateriích pro odloženou spotřebu v daném místě.
Část energie z baterie skončí v distribuční síti
Energie se z baterie uvolňuje podle aktuálních potřeb obyvatel bytového domu. Čím vyšší spotřeba v domě, tím vyšší je odběr z baterie. Avšak energie z akumulátoru se v každém okamžiku rozděluje stejně, jako energie z fotovoltaických panelů, tedy podle statického alokačního klíče. V bytovém domě tedy nastává situace, že energii aktuálně potřebuje pouze část obyvatel, ale uvolňuje se dle alokačního klíče všem rovnoměrně.
Když si představíme extrémní případ, že je večer, čas po setmění. Fotovoltaika již nevyrábí a baterie je plně nabitá. Bytový dům je prázdný, téměř všichni obyvatelé jsou někde na cestách či na dovolených. Doma je v tuto chvíli pouze jedna rodina z celkových deseti. Tato jedna rodina aktuálně vaří, pere v automatické pračce a myje nádobí v myčce, její spotřeba je 1 kW. Alokační klíč této rodiny je 10 %. Z baterie se čerpá energie 1 kW, protože to je aktuální spotřeba celého bytového domu.
Pro potřeby této jedné rodiny alokační klíč přidělí 100 W, zbylých 900 W však bude algoritmus alokačního klíče vyhodnocovat jako dodávku do distribuční sítě. Nejspíš nikdy nenastane takto extrémní situace se zcela prázdným bytovým domem, avšak k nerovnováze spotřeby bude docházet a díky alokačnímu klíči vždy část uložené energie skončí “papírově” v distribuční síti.
Baterie se nabíjením a vybíjením amortizuje. Její životnost je daná konečným předpokládaným počtem nabíjecích cyklů. Každé nabití a vybití akumulátoru tedy něco stojí a uloženou energii je proto třeba využívat tím nejefektivnějším způsobem.
I přes nesrovnalosti, které přináší systém s alokačním klíčem může investice do baterií vycházet pro vlastníky bytového domu extrémně výhodně. Ekonomiku investice do elektrárny s baterií i bez baterie dokážeme posoudit při vypracování studie proveditelnosti.
Rozdělení energie podle alokačního klíče
Alokační klíč definuje podíl každého bytu v domě na vyrobené elektřině. V bytových domech pracujeme s tzv. statickým alokačním klíčem, který je za všech okolností zcela spravedlivý, protože přiděluje energii všem podle jejich vlastnického podílu. Tento způsob rozdělení energie však může přinášet problémy u elektřiny uložené v baterii, protože vybíjení probíhá dle aktuální potřeby v bytech, ale rozdělení této energie se řídí alokačním klíčem.
Ukládat energii do baterií za účelem pozdější dodávky do distribuční sítě se může vlastníkům vyplatit při prodeji v tarifu tzv. spotových cen. Spotové ceny nejspíš nebudou výhodné pro společné prostory SVJ, avšak mohou být výhodné pro jednotlivé vlastníky. Průběhové elektroměry všem vlastníkům v bytovém domě s energetickou komunitou (rozdělením energie pomocí alokačního klíče) umožňují nasmlouvat si s dodavatelem tzv. spotové ceny.
Více informací k energetickým komunitám a jak fungují alokační klíče se dočtete v článku Jak funguje energetická komunita v bytovém domě?
Pomocí baterie nelze nic zálohovat proti výpadku
Možnost zálohovat část rodinného domu nebo dokonce celý rodinný dům proti výpadku distribuční sítě patří k hlavním důvodům, proč si lidé akumulátory do rodinných domů pořizují. Jde o posílení bezpečnosti domácnosti a jejích členů. K tzv. black-outu může dojít z různých důvodů (poruchy, bouřky, vichřice atp.) a mohou trvat různě dlouho, nejčastěji v řádu hodin, mohou však trvat i několik dní. Možnost zálohování rodinného domu funguje jako pojistka. Funkce back-up vám může zachránit zásoby v lednici či mrazáku nebo díky němu dokážete provozovat kotel na pevná paliva.
Elektrárnu s funkcí back-up však v bytovém domě provozovat nelze. Není možné nic zálohovat ze jednotlivými odběrnými místy. Zálohovat můžeme pouze spotřebiče na tom odběrném místě, ke kterému je připojena fotovoltaika. V bytovém domě se elektrárny připojují k odběrným místům společných prostor, na kterých lze zálohovat nanejvýš osvětlení chodeb či podzemních garáží.
Zálohování proti výpadku by v bytovém domě nebylo o moc jednodušší ani v případě, že jsou jednotlivá odběrná místa sjednocena do jednoho společného. Celý bytový dům a všechny bytové jednotky v něm by byly odkázány na výkon jediného střídače. Během chvíle by došlo k jeho přetížení a odpojení. V bytovém domě by bylo velmi složité vybrat v každém bytě pouze kritické okruhy, které budou zálohovány proti výpadku. Do každého bytu by musely vést dva energetické okruhy (jeden běžný a druhý zálohovaný pomocí baterie) a realizace takového řešení by byla velmi drahá.
Životnost baterií do 10 let
Relativně malé baterie (s malou kapacitou) v relativně velkých elektrárnách budou zákonitě velmi namáhané. I když omezíme rychlost jejich vybíjení, nabíjet se budou během většiny kalendářního roku velmi rychle. Rychlé nabíjení bude snižovat životnost baterií.
Pokud na střídači omezíme rychlost vybíjení akumulátorů za účelem prodloužení jejich životnosti, pak zákonitě nebudou sloužit tak, jak by bylo v bytovém domě potřeba. V době odběrové špičky odpoledne a navečer nebudou akumulátory dodávat dostatek energie na pokrytí energetických potřeb jednotlivých domácností.
Očekáváme, že lithiové baterie v bytovém domě vydrží v rozumné kondici asi 10 let. Tento čas ale odpovídá době návratnosti investice do akumulátorů. Nejpozději po 10 letech bude třeba provést reinvestici.
Závěrem
Lithiové baterie jsou technologií, která za posledních 10 let ušla pořádný kus cesty. Výrobci dokázali fantasticky zvýšit účinnost, kapacitu i spolehlivost baterií. Proto se začínají baterie ve větším měřítku prosazovat i v instalacích fotovoltaických elektráren na bytových domech.
Baterie umožňují spekulaci se spotovou (denní) cenou elektřiny. Pomocí předpovědí ceny na denním trhu s elektřinou může být výhodné nabíjet akumulátory ze sítě, pokud je elektřina zdarma či za zápornou cenu. Naopak může být výhodné tlačit elektřinu z akumulátorů do sítě, pokud je v daný okamžik spotová cena vysoká. Na trh přichází mnoho zajímavých technických řešení a obchodních konceptů, které počítají s využitím spotových cen elektřiny.
Bytové domy jsou obvykle v hustě zastavěných oblastech, ve kterých se do budoucna počítá se vznikem místních energetických společenství. Zde budou důležitou roli hrát přebytky z fotovoltaických elektráren, které výrobci prodají výhodněji a napojení spotřebitelé je výhodněji nakoupí.
Výhodnost investice do baterií závisí na rozdílu mezi cenou elektřiny nakupované ze sítě a cenou, za kterou dokážeme energii do sítě prodat. Čím menší je tento rozdíl, tím méně výhodná je investice do baterií.
Solární panely na vaší střeše snadno a rychle?
Návrh řešení a individuální cenová nabídka je ZDARMA. Ozveme se během 2 pracovních dní.