Na začátku léta vyhlásil iDNES.cz společně se společností Columbus Energy velkou soutěž o fotovoltaiku v parametrech 5,17 kWp, tedy 11 × 470 Wp panelů s 2 baterkami, střídačem s odhadovanou celkovou cenou 400 000 Kč.
Výherci se stali Petra a Jaroslav Pejcharovi ze Štrampoucha. Od té doby sledujeme průběh schvalování i stavby a následně i statistiky, jak elektrárna funguje v praxi. V první fázi, dokud ji ČEZ neschválil pro připojení do sítě, bylo ještě teplé počasí na sklonku léta, v následujících měsících se už projevilo sychravé podzimní počasí a následující nástup zimy.
Čtyři nejnáročnější měsíce
Mnoho se o tom nemluví mimo automobilový průmysl, ale zimní měsíce kladou i v případě fotovoltaických elektráren na baterie zvýšené nároky. Jak se o ně starat v zimním období?
Výroba elektřiny po měsících
„V tomto období čtyř zimních měsíců dochází k plnému nabití baterie zřídka. Může za to jak slabé oslunění, krátký den, vysoká spotřeba domu, tak i častokrát nízká teplota baterie,“ vysvětluje technik Petr Pilát ze společnosti Columbus Energy.
Co tedy baterii na bázi LiFePO4 škodí nejvíce a zkracuje její životnost? V první řadě je to vysoká teplota. Pokud bude baterie zahřívána na 45 °C, tak se její životnost zkracuje až o 50 %.
„Opačným extrémem je nízká teplota. Například 5 °C není pro životnost baterie zásadní problém. Je však zároveň nutné říct, že baterii, která má nižší teplotu než 0 °C, je naprosto nevhosné nabíjet,“ varuje Petr Pilát.
Ideální teplota pro baterii je kolem pokojové teploty až 25 °C. Tím se dostáváme k tomu, co baterii limituje v zimním období.
S nízkou teplotou klesá využitelnost (kapacita) baterie. Baterii nelze nabít na 100 % její nominální kapacity.
Vybíjecí křivka má jiný průběh. Nelze ji nabíjet takovými proudy jako při pokojové teplotě. S tím vším si musí poradit BMS (battery management system). To je jednotka řízení baterie uchycená na horní straně.
Drobnou nevýhodou LiFePO4 článků je jejich plochá nabíjecí/vybíjecí křivka. Tím pádem se stav nabití/vybití baterie odhaduje o poznání hůře než třeba u běžných olověných akumulátorů. Nelze se jen spoléhat na napětí článků. Měří se i hodnota energie, kterou se baterie nabila a vybila.
„Tím že ale jen málokdy dojde k plnému nabití baterie, dochází k nepřesnosti ve vyhodnocení tohoto měření a odhadu zbývající kapacity baterie. Následně může docházet ke skokovým změnám ve vyhodnocení kapacity baterie,“ říká Pilát.
Čím nižší stav nabití je, tím hůře BMS tento odhad a výpočet dělá. To že se to v aplikaci zobrazuje procentuálně je jen orientační hodnota pro jednoduchou porovnání. Procenta nejsou fyzikální jednotky a tak je právě toto vyjádření značně nepřesné. Stále je to jen matematický odhad.
1. Nastavte DOD
V aplikaci SEMS nastavit hodnotu DOD (využitelnou hloubku vybití) z výchozích 90 % třeba na 60 %. Tím pádem se eliminuje driftování stavu nabití (SOC).
Statistika spotřeby za leden 2024
Jsou tam dvě volby. Jeden pro případ kdy je dostupné napětí distribuční sítě a pak kdy dojde k výpadku distribuční sítě.
DOD mimo síť je pak hodnota, kam až se může baterie vybít v době výpadku distribuční sítě. Proto je doporučeno tuto hodnotu nemít stejnou jako DOD v síti, ale použít procentuálně vyšší číslo. Jinak by při výpadku nebylo možné baterii vybíjet.
2. Občas nabíjejte na 100 %
Jednou za 14 dní baterii nabijte na 100 % z distribuční sítě. Tím dojde k nastavení horní hranice pro následný správný výpočet zbývající kapacity baterie. Odborně se tomu říká top balancing.
Místo obecného režimu nastavte režim „ekologický“, ve kterém lze nadefinovat čas kdy bude docházet k nabití na 100 %. Tyto možnosti nastavení jsou popsány v návodu střídače.
2. Pokud je spotřeba příliš vysoká, baterii odstavte
Pro případ, kdy je spotřeba domácnosti velmi vysoká, třeba z důvodu použití elektrického vytápění či tepelného čerpadla, je možné baterii nechat nabít na 100 % a následně úplně na zimní měsíce odstavit. Toto řešení však znamená vyloučení jakékoliv zálohy v případě výpadku distribuční sítě.
V našem konkrétním případě, tedy u výherce Jaroslava Pejchara, je velikost FVE dimenzována optimálně s ohledem na situaci, že se nepoužívá elektrické topení, ani tepelné čerpadlo. A tak k průběžnému nabíjení baterie na vyšší hodnoty SOC (State of Charge – aktuální stav nabití baterie) dochází i v těchto zimních měsících.
Fotovoltaické elektrárna Jaroslava Pejchara dokáže zajistit přibližně osm měsíců v roce soběstačnost. Přebytky z letních měsíců zase pokryjí výdaje za zimní měsíce.
O Columbus Energy
Firma Columbus Energy vstoupila na český trh minulý rok a za krátkou dobu stihla namontovat už několik stovek instalací po celé republice. Má totiž stabilní zázemí díky mateřské firmě v Polsku, která do České republiky dodává nejen komponenty, ale i důležité know-how.
„Český trh, hlavně v segmentu domácí fotovoltaiky, vnímáme jako velice perspektivní,“ uvedl Michal Gondek. Firma provozuje dva velké sklady: jeden v Katovicích, druhý v nedalekých Kielcích.
„V katovickém skladu máme zhruba šest megawattů fotovoltaických panelů, dalších sedm až osm megawattů máme o pár kilometrů dál v Kielcích. Všechny by vystačily téměř na dva tisíce střešních instalací v Česku,“ vypočítává Gondek. Columbus Energy se ale nesoustředí pouze na fotovoltaiku, ale i na tepelná čerpadla nebo nabíječky na elektromobily.
Skupinu Columbus Energy tvoří 126 společností. Součástí jejich aktivit je komplexní služba poskytující péči každému klientovi, který se připojí k ekosystému Columbus. Zahrnuje vše od poradenství přes výběr zařízení a služeb až po instalaci, dokumentaci a poprodejní péči.