Máte na střeše fotovoltaiku, svítí slunce, ale v distribuční síti vypadne proud. Bude mít váš dům dál elektřinu? U běžné fotovoltaické elektrárny zpravidla ne. Samotné fotovoltaické panely totiž automaticky neznamenají záložní zdroj energie.
Aby mohla fotovoltaika napájet dům nebo jeho část také během výpadku distribuční sítě, musí být celý systém pro takový provoz technicky navržen. Rozhoduje typ střídače, způsob zapojení, oddělení domu od distribuční sítě, baterie, nastavení regulace a také to, které spotřebiče chcete během výpadku skutečně provozovat.
Dobře navržený systém může při blackoutu zajistit provoz například osvětlení, lednice, internetu, zabezpečení nebo dalších důležitých zařízení. U vhodně dimenzovaného řešení lze zálohovat i výrazně větší část domu. Není ale možné automaticky předpokládat, že každá FVE s baterií při výpadku bez omezení napájí všechny spotřebiče.
Funguje fotovoltaika, když vypadne proud?
Běžná fotovoltaická elektrárna připojená k distribuční síti se při výpadku sítě z bezpečnostních důvodů odpojí.
Pro majitele domu to může být překvapivé. Na střeše jsou panely, venku svítí slunce a fotovoltaika by teoreticky mohla vyrábět elektřinu. Přesto zásuvky v domě nemusí fungovat.
Důvodem je bezpečnost.
Fotovoltaická elektrárna připojená k distribuční soustavě nesmí při výpadku nekontrolovaně dodávat energii do vedení, které má být bez napětí. Při záložním nebo ostrovním provozu proto musí být napájená část elektroinstalace od distribuční sítě bezpečně oddělena.
Teprve systém, který tuto situaci dokáže správně rozpoznat, odpojit objekt od distribuční sítě a vytvořit vlastní stabilní elektrickou síť pro dům, může pokračovat v záložním provozu.
Proč se běžná FVE při výpadku sítě vypne?
Fotovoltaický střídač v běžném provozu spolupracuje s veřejnou elektrickou sítí. Sleduje její napětí a frekvenci a dodává energii do domácnosti nebo případně do distribuční soustavy.
Pokud parametry sítě zmizí nebo se dostanou mimo povolené hodnoty, standardní síťový systém výrobu přeruší.
Nejde tedy o chybu fotovoltaiky, ale o důležitou bezpečnostní funkci.
Aby mohla FVE fungovat dál, musí přejít do režimu, ve kterém je dům nebo jeho vybraná část elektricky oddělena od distribuční soustavy. Vznikne tak dočasný „ostrov“, který si musí zajistit vlastní napětí, frekvenci a rovnováhu mezi výrobou a spotřebou.
Právě proto je skutečný záložní provoz technicky náročnější než běžné ukládání přebytků do baterie.
Co je blackout režim u fotovoltaiky?
Pojmem blackout režim se běžně označuje schopnost fotovoltaického systému pokračovat v napájení domu nebo jeho vybraných elektrických okruhů v době, kdy není dostupná distribuční síť.
Přesnější je mluvit o záložním nebo ostrovním provozu.
Při výpadku může vhodně navržený systém:
- rozpoznat výpadek distribuční sítě,
- bezpečně oddělit zálohovanou instalaci od veřejné sítě,
- přejít na napájení z baterie a případně aktuální výroby fotovoltaických panelů,
- udržovat provoz vybraných spotřebičů,
- po obnovení distribuční sítě se bezpečně vrátit do standardního režimu.
Konkrétní průběh závisí na použité technologii. Některá řešení přepínají automaticky, jiná mohou vyžadovat ruční zásah.
Stačí k záloze domu baterie?
Ne. Samotná baterie nezaručuje, že při výpadku proudu bude dům fungovat.
To je jeden z nejčastějších omylů při výběru domácího bateriového úložiště.
Baterie dokáže ukládat elektřinu z fotovoltaiky a dodat ji později. Pro běžný provoz je její hlavní funkcí přesun energie v čase – například z poledne do večera.
Záložní napájení je ale jiná funkce.
Aby systém fungoval také při výpadku sítě, potřebuje odpovídající technické řešení. Podle konkrétní instalace může zahrnovat zejména:
- kompatibilní hybridní nebo záložní střídač,
- bateriové úložiště,
- zařízení pro bezpečné oddělení od distribuční soustavy,
- správně připravený domovní rozvaděč,
- vybrané zálohované okruhy,
- odpovídající řízení a ochrany.
Proto je dobré požadavek na zálohování řešit už při návrhu fotovoltaické elektrárny.
Je možné při blackoutu napájet celý dům?
Ano, technicky lze navrhnout i systém pro zálohování celého domu, ale neznamená to, že může domácnost během blackoutu používat neomezeně všechny spotřebiče současně.
Rozhodují dva základní parametry:
Kolik energie máte k dispozici
To souvisí zejména s aktuálním stavem baterie a s tím, kolik právě vyrábějí fotovoltaické panely.
Jaký výkon dokáže systém v danou chvíli dodat
Ten je omezený výkonem střídače, bateriového systému a celkovou koncepcí zálohy.
Je tedy rozdíl mezi tím, zda chcete při výpadku napájet lednici, několik světel, router a elektroniku, nebo zároveň tepelné čerpadlo, elektrickou troubu, indukční desku a další výkonné spotřebiče.
Správný návrh proto nezačíná otázkou „Jak velkou baterii koupit?“, ale spíše:
„Co přesně musí během výpadku fungovat a jak dlouho?“
Co má smysl při výpadku zálohovat?
U rodinného domu bývá často rozumnější určit prioritní spotřebiče než za každou cenu dimenzovat systém na maximální možný výkon celého domu.
Mezi důležité spotřebiče mohou patřit například:
- lednice a mrazák,
- základní osvětlení,
- internetový router a domácí síť,
- zabezpečovací systém,
- některé zásuvkové okruhy,
- oběhová čerpadla vytápění,
- řídicí systémy domu,
- garážová vrata nebo brána,
- zařízení potřebná pro práci z domova.
Konkrétní priority jsou ale individuální.
Jiný požadavek bude mít běžná domácnost a jiný rodinný dům, kde je na elektřině závislá většina technologií.
Může během blackoutu fotovoltaika dál vyrábět?
U vhodně navrženého záložního systému ano.
To je velmi důležitá výhoda oproti obyčejnému záložnímu zdroji s omezenou zásobou energie.
Pokud během výpadku svítí slunce a systém podporuje provoz fotovoltaiky v ostrovním režimu, mohou panely dál vyrábět elektřinu. Ta může být využívána pro aktuální spotřebu a podle možností systému také pro dobíjení baterie.
Díky tomu nemusí délku zálohy určovat pouze množství energie uložené v baterii v okamžiku výpadku.
Stále ale platí, že množství energie závisí na počasí, ročním období, denní době, výkonu elektrárny a dalších podmínkách.
Pokud přijde několik velmi zatažených zimních dní, fotovoltaika samozřejmě nemůže dodat stejné množství energie jako během slunečného letního dne.
Jak dlouho vydrží dům na baterii při výpadku proudu?
Univerzální odpověď neexistuje.
Doba zálohy závisí především na:
- využitelné kapacitě baterie,
- stavu jejího nabití při začátku výpadku,
- okamžité spotřebě domu,
- výkonu jednotlivých spotřebičů,
- aktuální výrobě fotovoltaiky,
- minimální povolené úrovni vybití baterie,
- ztrátách střídače a celého systému.
Stejná baterie tedy může v jednom domě zajišťovat základní provoz poměrně dlouho, zatímco v jiném se při vysokém odběru vybije výrazně rychleji.
Proto je při návrhu zálohy důležité pracovat s reálným odběrem zálohovaných spotřebičů, nikoliv pouze s údajem o celkové kapacitě baterie.
Kapacita baterie a výkon baterie nejsou totéž
Při výběru záložního řešení je potřeba rozlišovat dva údaje, které si lidé často zaměňují.
Kapacita baterie v kWh
Říká, kolik energie může baterie uložit.
Ovlivňuje tedy především to, jak dlouho může být energie k dispozici.
Výkon systému v kW
Říká, jak velký okamžitý odběr dokáže systém zvládnout.
Ovlivňuje tedy to, kolik a jak výkonných zařízení může současně fungovat.
Můžete proto mít baterii s relativně velkou energetickou kapacitou, která ale kvůli omezení výkonu nedokáže současně napájet několik velmi náročných spotřebičů.
Pro blackout režim jsou důležité oba parametry.
A co třífázové spotřebiče?
Zvláštní pozornost vyžadují zařízení napájená ze tří fází.
Může jít například o některá tepelná čerpadla, dílenské stroje nebo jiné výkonné technologie.
Ne každý záložní systém umožňuje při výpadku standardní třífázový provoz a ani systém s touto schopností nemusí mít dostatečný výkon pro všechny připojené spotřebiče.
Pokud chcete při blackoutu provozovat například tepelné čerpadlo, je proto potřeba předem ověřit:
- jeho elektrické zapojení,
- běžný příkon,
- případné výkonové špičky,
- schopnosti střídače,
- výkon bateriového systému,
- konfiguraci záložních okruhů.
Nestačí pouze vědět, že máte „baterii k fotovoltaice“.
Funguje záloha, když je baterie vybitá?
Záleží na konkrétním systému a aktuálních podmínkách.
Pokud je baterie při výpadku téměř vybitá a fotovoltaika v danou chvíli nevyrábí dostatek energie, možnosti záložního provozu budou velmi omezené nebo žádné.
Proto některé systémy umožňují nastavit rezervu baterie pro případ výpadku.
Část kapacity se pak za běžného provozu nevyužívá pro maximalizaci vlastní spotřeby, ale zůstává připravena jako energetická rezerva.
Je to určitý kompromis.
Čím větší rezervu si ponecháte pro blackout, tím větší jistotu získáte při případném výpadku. Současně ale tuto část kapacity nemůžete běžně využívat například k přesunu energie z fotovoltaiky do večerních hodin.
Správné nastavení proto závisí na tom, jak důležitá je pro vás záloha oproti běžné optimalizaci vlastní spotřeby.
Lze blackout režim doplnit ke stávající fotovoltaice?
Někdy ano, ale vždy záleží na původním návrhu systému.
Rozhodující je například:
- typ a možnosti stávajícího střídače,
- kompatibilita s bateriovým úložištěm,
- způsob zapojení elektroinstalace,
- provedení rozvaděče,
- prostor pro potřebné spínací a ochranné prvky,
- požadovaný rozsah zálohy.
U některých systémů může být doplnění relativně jednoduché. U jiných může být nutná výraznější úprava nebo výměna části technologie.
Pokud tedy teprve plánujete fotovoltaiku a záložní provoz je pro vás důležitý, je výhodnější myslet na něj už při prvotním návrhu elektrárny.
Je blackout režim totéž co ostrovní fotovoltaika?
Ne úplně.
Fotovoltaika se záložním režimem
Za běžných podmínek funguje společně s distribuční sítí. Při jejím výpadku se ale dokáže bezpečně oddělit a dočasně napájet vybranou část nebo celý objekt.
Trvale ostrovní systém
Je standardně navržen tak, aby fungoval bez připojení k distribuční soustavě.
To se používá například u objektů, kde distribuční síť vůbec není k dispozici.
U běžného rodinného domu připojeného k distribuční síti se proto zpravidla bavíme spíše o záložním provozu během výpadku než o trvale ostrovní fotovoltaice.
Kdy má záložní provoz fotovoltaiky největší smysl?
Blackout režim může být zajímavý zejména pro domácnosti a objekty, kde výpadek elektřiny představuje větší problém.
Například pokud:
- chcete udržet v provozu důležité domácí technologie,
- pracujete z domova a potřebujete internet a základní elektroniku,
- používáte elektricky závislý systém vytápění,
- chcete chránit obsah mrazáků nebo chladicích zařízení,
- máte zabezpečovací nebo řídicí systémy,
- se objekt nachází v oblasti s častějšími výpadky,
- chcete zvýšit energetickou odolnost domu.
Ekonomický přínos blackout režimu se přitom nedá hodnotit úplně stejně jako například úspora elektřiny díky fotovoltaice.
Záloha je zčásti otázkou komfortu, bezpečnosti a provozní jistoty. Její hodnota proto bude pro každého majitele objektu jiná.
Jak správně navrhnout FVE pro případ výpadku proudu?
Pokud chcete, aby fotovoltaika fungovala také jako záložní zdroj, je potřeba tuto požadovanou funkci znát před návrhem systému.
Měli byste si zejména odpovědět na několik otázek:
Co musí při výpadku fungovat?
Celý dům, nebo pouze vybrané okruhy?
Jaký mají zálohované spotřebiče výkon?
Jiný systém potřebujete pro lednici a světla a jiný pro tepelné čerpadlo nebo další výkonné technologie.
Jak dlouhou zálohu požadujete?
Několik hodin, nebo chcete maximální možnou odolnost při delším výpadku?
Má se záloha spouštět automaticky?
Různé technologie mají různé možnosti přechodu do záložního provozu.
Má fotovoltaika během výpadku dál vyrábět a dobíjet baterii?
Ani tato schopnost není u všech řešení automatická.
Teprve podle těchto požadavků lze správně určit střídač, baterii, způsob zapojení a rozsah zálohovaných okruhů.
Fotovoltaika při blackoutu: nejdůležitější je správný návrh
Fotovoltaická elektrárna může být při výpadku proudu velmi užitečným zdrojem energie. Není to ale automatická vlastnost každé FVE ani každého systému s baterií.
Běžná síťová elektrárna se při výpadku distribuční soustavy odpojí. Pokud chcete zachovat napájení domu, musí systém umožňovat bezpečný záložní nebo ostrovní provoz.
Správně navržené řešení zohledňuje nejen kapacitu baterie, ale také její výkon, možnosti střídače, jednofázové či třífázové spotřebiče, způsob oddělení od distribuční sítě a hlavně to, co má při blackoutu skutečně fungovat.
V E-Sea proto doporučujeme řešit fotovoltaiku, bateriové úložiště a požadavek na záložní napájení jako jeden celek. Díky tomu lze systém navrhnout podle reálného provozu konkrétní domácnosti, firmy nebo bytového domu a předejít situaci, kdy majitel až při prvním výpadku zjistí, že jeho FVE žádnou skutečnou zálohu neposkytuje.
Nejčastější otázky k fotovoltaice při výpadku proudu
Funguje fotovoltaika při výpadku proudu?
Běžná síťová fotovoltaická elektrárna se při výpadku distribuční sítě zpravidla odpojí. Aby mohla dál napájet dům, musí být systém vybaven a zapojen pro záložní nebo ostrovní provoz.
Stačí k fungování FVE při blackoutu baterie?
Ne. Samotná baterie nestačí. Systém potřebuje kompatibilní střídač, správné řízení, bezpečné oddělení od distribuční sítě a odpovídající zapojení zálohovaných okruhů.
Může při blackoutu fungovat celý dům?
Ano, některé systémy umožňují zálohovat celý objekt. Je ale nutné respektovat maximální výkon střídače a baterie. Záloha celého domu proto neznamená neomezený současný provoz všech spotřebičů.
Vyrábějí panely elektřinu i během výpadku sítě?
U systému navrženého pro takový provoz mohou panely během výpadku dál dodávat elektřinu a případně dobíjet baterii. U běžné síťové FVE bez záložní funkce tomu tak zpravidla není.
Jak dlouho vydrží baterie při blackoutu?
Záleží na využitelné kapacitě baterie, jejím aktuálním nabití, spotřebě připojených zařízení a výrobě fotovoltaiky během výpadku. Univerzální dobu zálohy proto nelze určit pouze z kapacity baterie.
Může při blackoutu fungovat tepelné čerpadlo?
Může, pokud je součástí zálohované elektroinstalace a celý systém má odpovídající výkon, počet fází a další potřebné parametry. U konkrétní instalace je nutné tuto možnost ověřit už při návrhu.
Dá se blackout režim doplnit ke stávající FVE?
V některých případech ano. Záleží především na typu střídače, kompatibilitě s baterií, původním zapojení a požadovaném rozsahu zálohy.