Fotovoltika sa vyvíja veľmi dynamicky, ako z pohľadu technického, tak ekonomického ale najmä legislatívneho. Zákon o podpore OZE a VÚKV sa menil doposiaľ viac ako raz do roka.
Prvý diel tejto minisérie sa venoval histórii FV na Slovensku. V druhom dieli sme rozoberali technické spôsoby riešenia FVE/Z (fotovoltických elektrárni alebo zariadení). V treťom dieli sme sa pozreli na základné pojmy v slovenskej legislatíve a energetike. Štvrtý a piaty diel sa začal venovať legislatívnym možnostiam pripojenia FVE/Z.
5.6 Hybridný systém
Podľa definície z druhého dielu je hybridný systém kombináciou dvoch systémov – sieťovej FVE a ostrovného systému. Z technického a užívateľského pohľadu vhodne kombinuje dobré vlastnosti oboch prístupov- dovoľuje fotovoltike pracovať aj pri výpadku elektriny nadradenej elektrickej sústavy (zväčša distribučnej).
5.6.1 Prečo vlastne riešiť hybrid
Klasický systém FVE/Z má jednu základnú systémovú vlastnosť, je závislý od prítomnosti elektriny z nadradenej sústavy. Pre tieto systémy sa používajú tzv. sieťové meniče. Vedia pracovať iba ak na svojom vstupe majú prítomnú elektrinu, ba dokonca ich základnou črtou je, že nesmú pracovať keď elektrina na vstupe nie je. Je to ochrana tzv. bez napäťového stavu siete. Ak je v nadradenej sústave výpadok elektriny, nik do nej nesmie dodávať elektrinu. V tom čase na distribučných vedeniach pracujú ľudia, ktorý sa spoliehajú na to, že všetky zdroje sú odpojené a na vodičoch nie je žiadna elektrina.
V časoch “jednosmernej” energetiky to bolo jednoduché zabezpečiť. Dispečer na jednotlivých trasách vodič odpojil a vedel, že tam nemá zdroj a teda vodič je určite bez napätia. V súčasnej dobe je prakticky na každom vedení pripojený nejaký zdroj (napr. práve FVE/Z), ktorý však nemá diaľkové ovládanie z energetického dispečingu, a teda jej nie je možné účelovo odpojiť. Preto sa k riešeniu tejto situácie pristúpilo na strane meniča a on sa automaticky musí odpojiť ak nemá napätie na vstupe.
No a tým sa dostávame k “zásadnej” nevýhode FV systémov. Ak nie je elektrina z distribučky na vstupe do domu (objektu) tak ani FV nesmie pracovať. Mnohí si však zaobstarali FV systém aj preto, že chcú mať záložné riešenie elektrického výpadku. To však, ako bolo popísané vyššie, nie je možné.
Riešením pre tento prípad je práve hybridný systém – v čase práce nadradenej sústavy je to klasická FVE/Z avšak pri jej výpadku sa prepne do ostrovného režimu a začne objektu dodávať vlastnú vyrobenú elektrinu.
Dôležitá poznámka: Odpojovač (pozri diel dva) je veľmi dôležitý bezpečnostný prvok, nakoľko (nepredpokladanú zo strany distribučky) výrobu elektriny nesmie prepustiť do sústavy kde môžu pracovníci pracovať napr. na odstraňovaní poruchy. Tí predpokladajú, že v sústave nie je elektrina a tento neočakávaný zdroj ich môže ohroziť.
Hybridný systém môžme rozdeliť ešte podľa dvoch kritérií – systémy s s akumuláciou alebo bez a prijímania finančnej podpory podľa zákona o OZE.
Prítomnosť alebo neprítomnosť akumulácie v hybridnom systéme neprináša prakticky žiadnu zmenu pri pohľade na legislatívu.
Akumulácia pre hybridný systém, ale znamená zásadne iný komfort pre majiteľa. Bez akumulácie vie síce hybrid pomôcť pri dennom svetle, avšak mimo produkcie zostane majiteľ opäť bez elektriny. Takže tam kde je distribučná sústava nestabilná je vhodné riešenia s akumuláciou.
5.6.2 Hybridný systém a legislatíva – všeobecne
Pri pohľade na legislatívnu stránku veci však hybridný systém skombinoval dva systémy rozdielnych kategórií a dostal tak tento systém do oblasti, ktorá je v zákonoch a predpisoch ešte menej definovaná. Dôležitý základ pre tento systém je, že jej ani zákon o podpore OZE a ani energetický zákon nezakazujú. To pri použití článku 2 odseku 3. Ústavy SR – “(3) Každý môže konať, čo nie je zákonom zakázané, a nikoho nemožno núti, aby konal niečo, čo zákon neukladá.” dáva tomuto systému legitimitu. Bohužiaľ slovenská prax ukazuje, že pri používaní takéhoto hybridného systému sa bude obrniť trpezlivosťou pri prípadných diskusiách až (papierových) bojoch s “druhou” stranou – úrad, distribučka a pod.
No a práve tento diel o technike a práve by mal dať majiteľom hybridných systémov do ruka nejaké argumenty prečo je ich FVZ legálna.
Zámer použiť finančnú podporu podľa zákona o OZE (výkup elektriny na straty DS a doplatok) však hybridný systém stavajú do pozície, kedy sú nútené prijať aj podmienky podzákonej legislatívy (napr. predpisy PDS) a podvoliť sa kontrolovania a riadeniu pripájania tohto systému do distribučnej sústavy a systému podpory.
Postup pripojenia klasickej FVE pre prijímanie finančnej podpory je jasný a PDS pri schvaľovaní takéhoto systému v ich sústave bude klásť značný odpor tým, že pripojenie neschváli. Samozrejme dajú sa robiť ďalšie kroky, žalovať obmedzovanie práv a podobne. Je aj vysoko pravdepodobné, že ak sa zmeny v našej justícii budú pohybovať začatým smerom, tak po niekoľkých rokoch by aj potenciálny majiteľ hybridného systému s doplatkom vyhral takýto súd. Ale ekonomika súčasných FV riešení je na tok tak, že rozumnejšie je už vôbec podporu podľa zákona o OZE nepoužívať. Hybridný systém teda riešiť bez doplatku a výkupu elektriny.
Tu trochu odbočím od legislatívy a skočím do ekonomickej stránky systému. Ekonomika hybridného systému je založená na maximálnej spotrebe vlastnej elektriny.
5.6.3 Ekonomické pohľady na hybridný systém
Ekonomika prevádzky je ovplyvnená troma aspektami – vstupné náklady, prevádzkové náklady a produkcia. Prevádzkové náklady pri FV riešeniach sú prakticky zanedbateľné a preto s nimi pre tento účel nebudeme uvažovať.
Vstupné náklady sú v podstate ľahko vypočítateľné. Klasický FVE systém, pod 10 kW výkonu, sa pohybuje v cenách od 1,2 až 1,8 €/Wp, pokiaľ sa pridá akumulácia je potrebné prirátať 0,5 až 1 €/Wp (ceny v prípade neštandardných realizácií môžu byť aj iné). Toto by hovorilo skôr v prospech systému bez akumulácie – nižšie vstupné náklady.
V prípade FV systému bez doplatku je možné produkciu a teda príjem z činnosti hodnotiť ako elektrinu, ktorú som nemusel kúpiť od nadradeného systému. Za bezdoplatkový system (nepoužívajúci podporu doplatkom a výkupom elektriny) vlastne majiteľ nedostane za vyrobenú elektrinu žiadnu priamu platbu. Len elektrinu, ktorú si vyrobí sám, nemusí kúpiť a teda šetrí.
Základný dôsledok vyššie uvedeného je, že už pri návrhu FV systému musíme zvažovať jeho veľkosť z pohľadu možnosti vyrobenú elektrinu aj spotrebovať.
Priebeh maximálnej produkcie FV systému je pomerne jasne definovaný. Grafy maximálnej možnej slnečnej aktivity na každý deň je možné vidieť na množstve miest na internete. To že Slnko v jednotlivých dňoch nemusí svietiť (správne sa nedostane cez niečo – napr. mraky – na povrch panelov) je jasné, ale teraz to opomeniem. Na objasnenie princípu zvyšovania miery spotreby FV riešení si pomôžem grafmi z produkcie spoločnosti Fronius:
Zdroj: Fronius
Tieto dva grafy ukazujú, že zmenšením navrhovaného výkonu FV systému vieme zvýšiť využitie produkcie aj na dvojnásobok. Prvý dôsledok z vyššie uvedeného je, že nie je potreba za každú cenu zvyšovať inštalovaný výkon.
Zdroj: Fronius
Tento graf zasa ukazuje, že pri rovnakom inštalovanom výkone, zmenami spotrebných návykov vieme úroveň miery spotreby zvýšiť pomerne veľa tiež. Medzi uvažovanými zmenami je napr. odložené pranie alebo umývanie riadu (v myčke, nie ručné) alebo ohrev TÚV cez FV a nie v nízkej tarife.
Pri vhodnom návrhu a zmene návykov je možné pre FV systém dosiahnúť bežnú úroveň spotreby vlastnej elektriny na 70% až 80%. Takáto úroveň spotreby už zabezpečuje prevádzku FVZ na návratnosti okolo 10 až 12 rokov.
Ďalším možným spôsobom ako zvýšiť úroveň miery spotreby je použiť akumuláciu. Tá okrem prvotného plusu, že hybridný systém vie pracovať aj pri “nočných” výpadkov nadradenej sústavy, nám prináša aj efekt spotreby vtedy keď je potreba, a nie vtedy keď svieti Slnko.
Bohužiaľ v súčasnej dobe sa hybridný systém s akumuláciou ťažko dostane do rozumnej (pod 15 rokov) návratnosti. Na to si ešte tak 3 roky musíme počkať, kým Tesla Motors nepomôže znížiť cenu akumulácie.
Záver z ekonomickej vsuvky, je že i dnes sa hybridný systém oplatí, ale pri jeho návrhu sa treba dobre zamyslieť. Ak nie ste experti, radšej sa obrátiť na inštalatérov OZE, ktorí s tým majú prax. Vždy si pýtajte referencie, čo už urobili aby ste to vedeli posúdiť.
5.6.4 Legislatíva pri hybride bez doplatku
V kapitole 5.6.2 bolo uvedené, že hybridný systém s doplatkom je prakticky nemožné postaviť ako nový (a dodatok: vykonať úpravu stávajúcej doplatkovej FVE/Z je neekonomické a tiež poruší minimálne zmluvy s PDS). Preto sa ním už nebudeme zaoberať a v ďalšom sa budeme venovať iba hybridu bez finančnej podpory.
Ako už bolo viackrát spomenuté je hybrid kombináciou ostrovnej a klasickej FVE. To však znamená, že sa na legislatívu treba pozrieť pre oba druhy a nájsť, či niektoré ustanovenia si neodporujú a akým spôsobom je možné takýto systém zrealizovať.
Ostrovnú prevádzku sme rozoberali v predchádzajúcom dieli, tu si teda zoberieme iba závery. Pre pripojenú časť si zoberieme závery z budúcej časti, ktorá ešte nebola zverejnená. V oboch prípadoch ide o výrobu elektriny bez podpory podľa zákona o OZE a preto ide o tie isté závery. Malá odlišnosť zo zákonných rámcov je v prípade prevádzky pripojenej časti, nakoľko najrozporuplnejšia časť podpory je odchýlka a prevzatie jej zodpovednosti. Tejto téme sa budem venovať podrobne nabudúce.
V tomto prípade sa o zákon o OZE už netreba vôbec starať a stačí sa zaoberať iba energetickým zákonom. V prvom rade si myslím, že na hybridný systém sa bez akejkoľvek pochybnosti vzťahuje § 2 odsek (2) a teda je to nepodnikanie v elektroenergetike. Ako bolo uvedené vyššie, je potreba si splniť oznamovaciu povinnosť podľa § 2 odsek (5) a to je prakticky všetko.
Tak ako pri ostrovnom systéme je veľkosť tohto systému limitnou. Opätovne je tu limit 100 kW a “budova”. Len ako som ukazoval v kapitole 5.6.3 na ekonomiku (nie legislatívu) má vplyv množstvo spotrebovanej elektriny a to samozrejme vytvára tlak na minimalizáciu inštalovaného výkonu. Preto asi väčšina hybridných systémov sa v tomto období bude realizovať na rodinných domoch a tam v rámcoch “malého zdroja”, teda 10 kW.
Hybridný systém nie je v rozpore so zákonom o OZE ani energetickým zákonom. Avšak sú tu dve okolnosti, ktoré sú odlišne od ostrovného systému – prepojenosť (i keď iba čiastočná) s nadradenou sústavou a dodržanie beznapäťovosti tejto sústavy. Preto aj dva dôsledky: v ďalších pokračovaniach, keď dokončíme rozbor FV a základnej legislatívy, vrhneme sa na prevádzkové predpisy distribučných spoločností. A tiež zopakujem Dôležitú poznámku: Odpojovač (pozri diel dva) je veľmi dôležitý bezpečnostný prvok, nakoľko (nepredpokladanú zo strany distribučky) výrobu elektriny nesmie prepustiť do sústavy kde môžu pracovníci pracovať napr. na odstraňovaní poruchy. Tí predpokladajú, že v sústave nie je elektrina a tento neočakávaný zdroj ich môže ohroziť.
5.7 Čiastkový záver
Tento popis hybridného systému nie je úplný. Ešte sa budeme musieť venovať rozboru nižšej (podzákonnej) legislatívy. Kým sa k tomu dostaneme tak dokončíme nepodnikanie v energetike, ktorému sa budem venovať v ďalšom pokračovaní.
Po tomto následnom dieli sa vrhneme na zákon o spotrebnej dani, OKTE a distribučky. Samozrejme očakávam vaše vstupy ako by ste chceli pokračovať, a kedže viem, že nie som neomylný, tak ak máte iný pohľad na výklady som pripravený o nich diskutovať.
Uvedená miniséria je iba informatívna a skutočnosti v ňom uvedené nie je možné považovať za právne rady. EnergiaWeb ani Pavel ŠIMON s.r.o. nemá oprávnenie poskytovať právne poradenstvo.