Elektricky soběstačná domácnost: jde to

Jak dosáhnout plné energetické soběstačnosti je téma na celou knihu. Zde zkusíme ukázat jednu z cest, jak zajistit elektřinu. Bez ní bychom nemohli používat takové výsledky pokroku, jako je elektrické osvětlení, Facebook, domácí vodárna, kávovar a desítky dalších. Spotřeba běžné domácnosti je 2 až 3 tisíce kWh za rok (pokud se elektřinou netopí ani neohřívá voda).

Fotovoltaika: kosmická technologie se vrací na Zemi

Články z křemíku, které dokážou přeměnit sluneční záření na elektřinu, se před více než padesáti lety začaly používat pro napájení družic. Natáhnout dráty na oběžnou dráhu dost dobře nejde a dopravovat tam baterky je nešikovné. Energetická soběstačnost je tu nutností. Kosmická technologie se časem začala používat i na Zemi – například v kalkulačkách. Její cena postupně klesala, v posledních letech také vlivem dotací, kterými mnoho států podporovalo stavbu solárních elektráren. Pořídit si vlastní elektrárnu na střechu domu znamenalo ještě před pár lety zdvojnásobit jeho hodnotu. Ve druhé polovině roku 2012 jsou investiční náklady 40 až 50 tis. Kč/kW (včetně DPH). Běžná velikost „domácí" elektrárny je okolo 5 kW, cena tedy odpovídá asi čtvrt kilu zlata.

Soběstačnost faktická, nebo účetní?

Produkce elektřiny závisí na slunečním svitu a samozřejmě neodpovídá spotřebě domácnosti v daný okamžik. Mazaní spotřebitelé mohou nastavit pračku tak, aby běžela přes poledne. Většina ostatních spotřebičů ale musí pracovat, když je to potřeba – třeba i v noci.

Skutečně soběstačné řešení tedy vyžaduje akumulátory. Pro představu: běžná autobaterie s kapacitou 42 Ah uskladní asi 0,5 kWh. Pro pokrytí celodenní spotřeby by jich tedy bylo potřeba 10 až 20. Vzhledem k ceně a životnosti baterií vycházejí náklady na uskladnění 1 kWh okolo 5 Kč. Kutilové vysokou cenu akumulátorů řeší tím, že shánějí třeba vyřazené baterie z nádražních „ještěrek". Nižší kapacita a velká hmotnost vůbec nevadí.

Většina domů je však napojena na elektrickou síť. Lze ji použít jako nekonečně velký akumulátor: co se v domě nespotřebuje, prodá se do sítě. V případě potřeby se proud ze sítě nakupuje. Soběstačnost je pak čistě účetní: to, co dům dodá do sítě, později si odebere. V případě výpadku sítě může elektrárna pracovat s mírnými úpravami samostatně, takže alespoň po část dne v domě bude elektřina pro dobití mobilů, počítačů nebo provoz televize.

Stroj na energii, nebo na peníze?

Výrobní cena elektřiny z fotovoltaiky je dnes okolo 3 Kč/kWh, což je výrazně méně než při nákupu ze sítě (okolo 4,60 Kč/kWh). Použití akumulátorů však cenu výrazně zvyšuje, takže je lépe uvažovat o dodávce elektřiny do sítě a opětovném odběru. Fotovoltaická elektrárna (pokud je umístěná na budově a není větší než 30 kW) má nárok na podporu. Může prodat veškerou energii do sítě za garantovanou výkupní cenu (6,16 Kč/kWh) – to ovšem není nic pro energeticky soběstačný objekt! Druhá forma podpory je zelený bonus (5,08 Kč/kWh), který se vyplácí za veškerou elektřinu, kterou elektrárna vyrobí. Nezáleží už na tom, zda se pak elektřina spotřebuje v domě, nebo prodá do sítě (v tomto případě za tržní cenu, která je 0,30 až 1 Kč/kWh).

Pro typický 5kW fotovoltaický systém na rodinném domku nám za současných podmínek vyjde návratnost investice v prvním případě asi 28 let, ve druhém (zelený bonus) 13 let. Pozor: tato kalkulace platí pro rok 2012, v příštím roce už může být situace zcela jiná. Uvažuje se totiž o výrazném snížení podpory.

Schema provozu solární elektrárny v režimu zelených bonusů. Zdroj: EkoWATT

Schema provozu solární elektrárny s prodejem za regulovanou výkupní cenu. Zdroj: EkoWATT

Papírování, či bezpapírová metoda

Elektrárna, která chce nárokovat nějakou podporu, vyžaduje licenci pro podnikání v energetice. Vydává ji Energetický regulační úřad (ERÚ) a pro malé zdroje do 20 kW není potřeba odborné vzdělání. Připojení k síti však musí povolit distributor (ČEZ, E.ON, PRE), což může být zásadní překážka. Elektrárna samozřejmě musí vyhovovat technickým požadavkům a normám, takže svépomocnou montáž nelze rozhodně doporučit. Provoz takové elektrárny je podnikáním, živnostenský list je v tomto případě nahrazen licencí. S tím souvisejí různé povinnosti: vést účetnictví a platit daně, odvádět zdravotní a sociální pojištění, pravidelně také vykazovat na ERÚ výrobu a další. Kromě výdajů je tedy nutno počítat i s nějakou prací a časem.

Pokud by elektrárna nebyla připojena do sítě a nenárokovala podporu, všechno výše uvedené odpadá. Její připojení by měl schválit distributor, aby nemohla nepříznivě ovlivňovat síť. V praxi se u malých odběratelů někdy přivírá oko, nikoho moc nezajímá, co se děje „za elektroměrem", pokud nedojde k přetoku elektřiny do sítě. Tady už je určitý prostor pro kutilská a svépomocná řešení – vždy je ale nezbytné zajistit dostatečnou bezpečnost provozu! Fotovoltaická elektrárna má například tu nepříjemnou vlastnost, že se nedá vypnout. Pokud jsou panely osvětlené, vytvářejí elektřinu, jsou „pod napětím". Ohrožuje to třeba hasiče stříkající vodu na hořící dům.

Vlastní síť

Jinou, zcela legální možností je vybudovat v objektu samostatnou síť s nízkým napětím (12 V), zásobovanou fotovoltaickými panely a nezbytným akumulátorem. Na trhu jsou nejrůznější přístroje, které lze k takové síti připojit, většinou jde o doplňky do aut a karavanů: osvětlovací tělesa, chladničky, větráky, čerpadla a jiné. Díky tomu odpadne střídač, který stejnosměrný proud z fotovoltaických panelů přeměňuje na střídavý (na střídač připadá asi 10 % ceny elektrárny). Přitom mnoho spotřebičů (počítače, mobily, lampičky, rádia aj.) následně tento střídavý proud zase musí transformovat na stejnosměrný. I zde je samozřejmě nutno dbát na bezpečnost provozu.

Ing. Karel Srdečný (1969) se dlouhodobě zabývá energetickou soběstačností, jako energetický auditor působí v Centru pro obnovitelné zdroje a úspory energie Eko-WATT, karel.srdecny@ekowatt.cz