Využití přebytků elektrické energie z FVE

Graf regulace přebytků - náhledSnad úplně každý nový majitel domácí fotovoltaické elektrárny začne dříve či později přemýšlet, zda by nešlo vhodně spotřebovat přebytky vyrobené elektrické energie a neprodávat je jen za pár haléřů do distribuční sítě. Fotovoltaická elektrárna (FVE) vyrábí nejvíce energie přes den právě v době, kdy jsou obyvatelé domu v práci či ve škole a žádné významné spotřebiče nejsou používány. Už při přípravě mé FVE s panely Solyndra jsem s touto otázkou počítal a vyloženě se těšil na řešení. V tomto příspěvku nejprve nastíním o co přesně jde a v některém dalším popíšu konkrétní technickou realizaci.

Podívejte se na následující průběh hodinových hodnot výroby FVE a spotřeby domácnosti. Zobrazená data jsou reálná. Modrý průběh ukazuje typickou charakteristiku výroby z fotovoltaické elektrárny. Měření začalo v neděli 25.4. a pokračovalo následující tři dny do středy 28.4. Červený průběh ukazuje celkovou spotřebu domácnosti. Všimněme si nejprve prvních dvou dnů měření. V neděli během dopoledne elektrárna vyráběla více, než domácnost spotřebovala. Po obědě se zapnula myčka nádobí a k tomu pračka. Spotřeba prudce vzrostla a FVE kryla část spotřeby. V pondělí 26.4. je pěkně vidět situace popsaná v úvodu článku - spotřeba domácnosti je během dne minimální a právě v tomto okamžiku elektrárna vyrábí nejvíce. V pondělí šlo přes 5 kWh do distribuční sítě.

Hodinový přehled výroby FVE a spotřeby v domácnosti

Nebylo by lepší si nějak přebytečnou energii schovat? Bylo, ale jak? Nejjednodušší a nejlevnější možností je naakumulovat energii ve formě tepla např. při ohřevu teplé vody nebo topné vody případně vytápět elektrické podlahové vytápění. Určitě je možné spínat přímo spotřebiče - pračky, myčky, bazénovou filtraci, různá čerpadla atd. Abyste toto mohli udělat inteligentně a neriskovat naopak zvýšené odběry energie ze sítě např. v případě malého aktuálního výkonu FVE (oblačnost, dočasné zastínění během dne apod.), je nutné mít dokonalý přehled nejen o výrobě FVE ale i o celkové spotřebě. Já jsem využil možnosti elektrického dotápění teplé vody v kombinovaném zásobníku. Normálně ohřívám vodu plynem, nyní však přes den využívám přebytky z výroby FVE. Regulaci spotřeby přebytků zobrazuje zelený průběh v uvedeném grafu. Znázorňuje proměnlivý výkon topného tělesa v zásobníku. Cílem je co nejvíce využít výkonovou rezervu elektrické energie z FVE a přitom nepřekročit celkovou spotřebu domácnosti samozřejmě včetně spotřeby topného tělesa. V úterý 27.4. se kolem poledne spustila myčka s naprogramovaným odloženým startem. Spotřeba domácnosti výrazně překročila aktuální dodávku energie z elektrárny. V tuto dobu byl ohřev teplé vody zastaven. Na zeleném průběhu je patrný pokles blízko k nule (upozorňuji, v grafu jsou uvedené hodinové sumy energie). Mimo toto období se dodávala energie do topného tělesa tak, aby celková spotřeba domácnosti nepřekročila aktuální dodávku energie z FVE. Mnohem lépe je to vidět na čtvrtém dni, středě 28.4. Během dne nedošlo prakticky k žádnému překročení celkové spotřeby domácnosti nad hodnotu vyráběné energie z fotovoltaické elektrárny.

Přehled výroby FVE a spotřeby domácnosti

Aby bylo lépe vidět, jak se regulace topného tělesa projevila v energetické bilanci, podívejte se pozorně na druhý graf průběhů hodnot. První dva dny, dny bez regulace, se přebytky dodávaly do sítě. Celková energie je zobrazena červenou plochou. Další dva dny, dny se zapnutou regulací, je zelenou plochou zobrazena energie, která se využila při ohřevu teplé vody. Zatímco 26.4. se téměř 5 kWh dodalo do sítě za pár desítek haléřů za 1 kWh, 28.4. se dodal do sítě zlomek přebytků a téměř veškerá dostupná energie z FVE se využila na ohřev teplé vody - konkrétně 5,5 kWh a voda se ohřála na 70°C (objem zásobníku je 100 l, počáteční teplota byla kolem 40°C).

V dalším článku popisuji vlastní technickou realizaci regulace spotřeby přebytků elektrické energie z FVE.

Komentáře

Re: Využití přebytků elektrické energie z FVE

Dobrý den,
pouze bych podotknul, že Vaše řešení dokazuje to na co jsem už před dlouhou dobou poukázal a sice, že malé FVE pro domácnosti produkují el. energii vyrobenou s velmi nízkou účinností na velmi drahém zařízení, aby ji převážně transformovaly na teplo - poměr spotřeby el. energie domácnosti pro pohony a elektroniku je velmi nízký v porovnání s ohřevem vody (praní, TUV).
Toto řešení není chybou Vaší, ale idiotských legislativních norem (a výkupních cen) určených státem, které lidi jako Vy nutí takto jednat.
Pokud byste pro ohřev teplé užitkové vody použil zcela běžné termokolektory, tak samozřejmě dosáhnete s nižší investiční náročností vyššího množství zachyceného tepla. Jedná se pochopitelně o účinnost provozu termosolárního zařízení, závisící na teplotě vzduchu, ohřívané vody a intenzitě sol. radiace - ale i tak dosáhnete vyššího zhodnocení investice. El. energie z FVE má jedinou výhodu, že Vám ohřeje cokoli na jakoukoli teplotu bez nutnosti respektování účinnosti ohřevu, který se prakticky vždy blíží 100%.

S pozdravem
Evžen Přibyl

Re: Využití přebytků elektrické energie z FVE

... by mě zajímalo, jak využívá p.Přibyl přebytečnou tepelnou energiiv horkých letních měsících .... :-)

Dušan

Re: Využití přebytků elektrické energie z FVE

Zdravím,
fotovoltaiku jsem nebudoval za účelem ohřevu teplé vody. Díky "idiotským legislativním normám" (vaše citace) jsem si mohl pořídit hezkou drahou hračku, která mě baví... Ohřev vody je jen víceméně vynucená reakce na směšný výkup dodávané energie do sítě. Proč bych dával něco do sítě zadarmo, když mohu energii smysluplně využít. Najdu-li lepší využití přebytečné energie než pro ohřev vody, určitě do toho půjdu. Zatím čekám na nové technologie, které budou ekonomicky výhodnější.