Hybridní FVE - Fotovoltaika 2.generace

[RobertM]

Problematika hybridních fotovoltaických elektráren (HFVE), zkušenosti, legislativa, provoz s distribuční soustavou během "stop-stavu", efektivní využívání energetických přebytků, řízení a programování spotřebičů, návratnost HFVE, energetická bezpečnost při výpadcích distribuční soustavy, funkce UPS, použítí tenkovrstvých panelů, provoz s více zdroji (vítr, voda, slunce), dimenzování akumulátorů, atd.

[RobertM]

Zdravím všechny návštěvníky tohoto fóra a na úvod doporučuji přečtení článku níže jako základního úvodu do problematiky HFVE.

http://www.solartechnika.sk/solartechni ... losti.html

Jelikož jsou HFVE relativně nové téma nejen v ČR, ale i ve světě, pokládal jsem za důležité založit toto vlákno pro výměnu zkušeností, kritiky i inspirace pro všechny, kteří věří že fotovoltaika i přes její neslavný začátek na českých a moravských polích ještě nezemřela, ba naopak, že se s ní budeme setkávat čím dál častěji a to nejen v souvislosti se zprávami o zdražování elektřiny.

V době psaní tohoto příspěvku již sice někteří distributoři již příjmají žádosti o připojení k distribuční soustavě, ale už dnes je zřejmé, že všichni zájemci o připojení do sítě prostě hned tak připojeni nebudou. To by fakticky znamenalo prodloužení tzv "stop-stavu" tzn. stavu kdy distributoři nebudou chtít připojovat většinu nových fotovoltaických střešních instalace do sítě. Jak z toho tedy ven pokud opravdu chci být více či méně nezávislý na zdražování energií ale zároveň chci využívat svoji elektrickou přípojku? V podstatě mám základní 4 možnosti.
1. Budu čekat, čekat a čekat
2. Vykašlu se na to .. však výpadky zatím skoro nejsou a zdražuje se přece všechno
2. Dojde mi trpělivost a FVE si prostě postavím a na černo paralelně připojím k DS, čímž ale poruším nejen energetický zákon, obecné připojovací podmínky atd., budu riskovat postih, pokutu nebo nedej bože odpojení od distribuční soustavy a trávit čas bastlením
3. Zařídím vše legálně. Vybuduji HFVE, galvanicky HFVE oddělím od DS, získám licenci na výrobu elektřiny na ERU, podám žádost o připojení k DS a budu vklidu ihned, bez čekání využívat veškerou vyrobenou energii. Pokud jí bude málo (např. v zimě) zbytek systém automaticky dokoupí např. v nočním levnějším tarifu, pokud spadnou dráty nebo dojde k výpadku .. nevadí elektřina v domě i HFVE jede dál je přeci grid-interactive - to znamená, že narozdíl od běžných FVE není přímo závislá na distribuční soustavě. No řekněte sami zní to skoro ideálně, že, ALE .. (a o těchto ale zde můžeme polemizovat a sdílet různé názory a zkušenosti Předem děkuji

[RRR]

3. Zařídím vše legálně. Vybuduji HFVE, galvanicky HFVE oddělím od DS, získám licenci na výrobu elektřiny na ERU, podám žádost o připojení k DS a budu vklidu ihned, bez čekání využívat veškerou vyrobenou energii. Pokud jí bude málo (např. v zimě) zbytek systém automaticky dokoupí např. v nočním levnějším tarifu, pokud spadnou dráty nebo dojde k výpadku .. nevadí elektřina v domě i HFVE jede dál je přeci grid-interactive - to znamená, že narozdíl od běžných FVE není přímo závislá na distribuční soustavě. No řekněte sami zní to skoro ideálně, že, ALE .. (a o těchto ale zde můžeme polemizovat a sdílet různé názory a zkušenosti Předem děkuji

Tak zkusme první ALE.. Jak si představujete galvanické oddělení od DS (legální) a zároveň z ní čerpat v případě nedostatku? To, že někde máte podanou žádost Vás neopravňuje k připojení vaší výrobny k DS! Jak sám píšete, stav kdy distributoři nebudou chtít připojovat většinu nových fotovoltaických střešních instalací bude zřejmě pokračovat.

[RobertM]

Výborné první ALE, děkuji Vám za něj. Je vidět že se v této branži již nějakou dobu pohybujete. A nyní k vašmu ale. Galvanické oddělení od DS je vpodstatě základním problémem všech diskuzí o tom jak propojit legálně on-grid nebo off-grid fotovoltaický systém s distribuční soustavou. V obecných připojovacích podmínkách se zcela jasně a konkrétně píše o výrobnách "prokazatelně galvanicky oddělených od elektrizační soustavy". V praxi to znamená že distribuční soustava musí být zcela oddělena od domovních rozvodů a to nejen jistícím nebo spínacím prvkem. Naštěstí není třeba vymýšlet nic nového a jako srdce FVE stačí jednoduše použít tzv. "hybridní měnič" nebo také "hybridní střídač", který splňuje tyto podmínky nejen svoji konstrukcí, kdy je opravdu AC vstup úplně galvanicky oddělen od výstupu z měniče, ale taktéž splňuje onu "prokazatelnost" příslušnými certifikáty dle norem. Pokud je mi známo na trhu jsou v současnosti minimálně 2 výrobci těchto zařízení (Xantrex a Studer Innotec). Tyto hybridní střídače tedy umí fungovat v tzv. grid-interactive módu, což je nejen off-grid mód, kdy je střídač úplně odpojen od distribuční soustavy ale i on-grid mód, kdy po získání povolení k DS může být na měniči povolen přetok přebytků do sítě. Hybridní měnič má tím pádem do získání povolení o připojení k DS zakázán jakýkoliv přetok přebytků do sítě a zároveň zůstává prokazatelně galvanicky oddělen od DS. Zároveň si ale umí v případě nedostatečného záření (např. v zimě) dobíjet akumulátory ze sítě, nebo jím může proud pouze protékat (mód transfer, většinou do max. 50Aac). V případě výpadku sítě přepne hybridní měnič do 10msec na akumulátory takže normální člověk sedící za klasickým PC nebo u televize přechodu ani nevšimne. V případě že se hodnoty sítě vrátí opět do normálu se opět automaticky k síti připojí a začne nakupovat. Lze také nastavit aby systém nakupoval pouze v "levném tarifu". Pokud jsou baterie plné měnič taktéž dokáže spínat automaticky nějaké zátěže podle nastavitelného rozmezí napětí na bateriích. V případě, že jsou v létě velké přebytky, a majitel HFE má smlouvu o připojení, lze nastavit měnič tak aby HFVE "prodávala do sítě" v režimu zeleného bonusu. Systém lze samozřejmě uživatelsky nastavit podle konkrétních požadavků a přizpůsobit energetickým požadavkům objektu (řízení tepelného čerpadla, meteopředpověď, bazén, automatické startování generátoru, kombinace s větrnou turbínou nebo hydroturbínou). U nás používáme tento systém již více než 2 roky a jsme opravdu maximálně spokojeni. Během roku využíváme téměř veškerou vyrobenou energii, v létě, když jedeme na dovolenou systém automaticky dodává přebytky do sítě (samozřejmě je nutná smlouva o připojení, pokud není prodej do sítě se na měniči zakáže).

[Lui]

Jedna vec by ma zaujimala...

Ako v praxi riesite prepinanie z ostrovneho systemu po vycerpani energie z baterok na distribucnu siet...?

Teda co to je...? nejaky stykac...?...alebo rele...?

Ak to uz "musi" byt v striedaci,tak ma to nezaujima,ale zaujimalo by ma ako mate toto domyslene,lebo pisete,ze ste v priebehu celeho roka moc vytazeni,tak ste musely riesit aj takuto situaciu...

Popripade skuste dat nejaky priklad z praxe....

Dakujem.

[RobertM]

Jedna vec by ma zaujimala...

Ako v praxi riesite prepinanie z ostrovneho systemu po vycerpani energie z baterok na distribucnu siet...?

Teda co to je...? nejaky stykac...?...alebo rele...?

Ak to uz "musi" byt v striedaci,tak ma to nezaujima,ale zaujimalo by ma ako mate toto domyslene,lebo pisete,ze ste v priebehu celeho roka moc vytazeni,tak ste musely riesit aj takuto situaciu...

Popripade skuste dat nejaky priklad z praxe....

Dakujem.

Bohužel Vás asi zklamu, chápu že by bylo ideální to řešit nějak jednoduše. V praxi je to ale řešeno přímo v hybridních měničích. Nejedná se tedy o nějaké přepnutí relé nebo stykače v měniči, ale funguje to asi tak, že dle nastavených uživatelských hodnot algoritmus měniče plynule zvyšuje množství energie dokupované ze sítě. Čím je napětí na baterii nižší (parametry GridSupportVolts nebo Battery priority voltage), tím větší poměr začne měnič odebírat ze sítě. K ultrarychlému přepnutí relé (do 10ms) dochází pouze při úplné ztrátě napětí nebo při opuštění nastavených hodnot v rámci tolerance napětí či frekvence sítě.

[Cossman]

Mohl bych se zeptat o jaký měnič se jedná a jeho cenu? S cenou nenarážím na jiné příspěvky, ale přepínání ostrovního systému na DS řešíme zároveň v jiném vlákně. Levná záležitost to nebude, pokud to sleduje a umí "slučovat" energii z FV a DS.

[RobertM]

Jedná se o všechny měniče Xantrex řady XW (4000W, 4500W a 6000W) a měniče Studer Innotec řady XTM a XTH (2600W, 4000W, 5000W, 6000W, 8000W) Máte pravdu, že levná záležitost to rozhodně není. Konkrétní aktuální ceny rádi sdělíme na dotaz (bohužel se stále mění) Orientační ceny najdete v sekcích http://solarni-panely.cz/e-shop/xantrex a v sekci http://solarni-panely.cz/e-shop/studer-innotec (pouze řada XTM a XTH) Pozor ceny na internetu jsou uvedeny koncove, pri nakupu 1ks. Prakticky se ale tyto menice prodavaji hlavne v celych sestavach HFVE na klic, kde jsou potom samozrejme vyrazne levnejsi.

[Cossman]

No, nepotěšil jste mě. Každopádně děkuji za odpověď.

[tomas]

Jak sám píšete, stav kdy distributoři nebudou chtít připojovat většinu nových fotovoltaických střešních instalací bude zřejmě pokračovat.

Vypadá to že už ne: http://byznys.ihned.cz/zpravodajstvi-ce ... z-je-proti

[Lui]

Bohužel Vás asi zklamu, chápu že by bylo ideální to řešit nějak jednoduše. V praxi je to ale řešeno přímo v hybridních měničích. Nejedná se tedy o nějaké přepnutí relé nebo stykače v měniči, ale funguje to asi tak, že dle nastavených uživatelských hodnot algoritmus měniče plynule zvyšuje množství energie dokupované ze sítě. Čím je napětí na baterii nižší (parametry GridSupportVolts nebo Battery priority voltage), tím větší poměr začne měnič odebírat ze sítě. K ultrarychlému přepnutí relé (do 10ms) dochází pouze při úplné ztrátě napětí nebo při opuštění nastavených hodnot v rámci tolerance napětí či frekvence sítě.

Takze "ziadny" system u Vas na toto neexistuje....?
Takze ak si kupi niekto od Vas povedzme "len" dve 280W panely s baterkami...tak "musi" k tomu kupit ten (drahy) menic ak po vyprazdneni baterok chce fungovat dalej cez siet...?

[RobertM]

Bohužel Vás asi zklamu, chápu že by bylo ideální to řešit nějak jednoduše. V praxi je to ale řešeno přímo v hybridních měničích. Nejedná se tedy o nějaké přepnutí relé nebo stykače v měniči, ale funguje to asi tak, že dle nastavených uživatelských hodnot algoritmus měniče plynule zvyšuje množství energie dokupované ze sítě. Čím je napětí na baterii nižší (parametry GridSupportVolts nebo Battery priority voltage), tím větší poměr začne měnič odebírat ze sítě. K ultrarychlému přepnutí relé (do 10ms) dochází pouze při úplné ztrátě napětí nebo při opuštění nastavených hodnot v rámci tolerance napětí či frekvence sítě.

Takze "ziadny" system u Vas na toto neexistuje....?
Takze ak si kupi niekto od Vas povedzme "len" dve 280W panely s baterkami...tak "musi" k tomu kupit ten (drahy) menic ak po vyprazdneni baterok chce fungovat dalej cez siet...?

Ne tak to jiste nemusi. Pokud neplanuje zadat o zeleny bonus a nepotrebuje aby menic byl schopen dodavat do DS, muze si ted nove poridit pouze menic s funkci UPS, ktery pri poklesu napeti na akumulatorech jednoduse prepne na sit (stejne jako UPS) jen s prioritou odebirani elektriny z baterii. Tyto nove menice/nabijece pro ostrovni systemy s funkci UPS predstavime jiz brzy. Ceny se budou ruznit dle vykonu a dle toho jestli bude mit menic cistou sinusoidu nebo jen modifikovanou. Vykony menicu i ceny uz vime, jen jeste nejsou zpracovany v e-shopu. Budou se dodavat v techto nominalnich vykonech: 1000W, 2000W, 3000W, 4000W, 5000W a 6000W. Pokud máte zájem o nějaký konkrétní výkon můžeme již na vyžádání sdělit ceny e-mailem.

[RobertM]

Jak sám píšete, stav kdy distributoři nebudou chtít připojovat většinu nových fotovoltaických střešních instalací bude zřejmě pokračovat.

Vypadá to že už ne: http://byznys.ihned.cz/zpravodajstvi-ce ... z-je-proti

Tak z clanku zatim vyplyva, ze v podstate CEZ zatim nepripojuje a EON zatim jen prijma zadosti, ktere budou individualne vyhodnoceny. Jediny kdo udajne pripojuje je PRE a to ma jiste prdeleny nejake kvoty. Takze kdo je na PRE a EONu at si radsi zavcas poda zadost. Verime vsak ze urcita cast klentu bude na EONu pripojena. Ted pujde o to kde zas pK udelaji tu tlustou caru ze ..

[RRR]

Výborné první ALE, děkuji Vám za něj. Je vidět že se v této branži již nějakou dobu pohybujete. A nyní k vašmu ale.....

Tak nevím, v jedné větě sám uvádíte že je potřeba výrobnu prokazatelně galvanicky oddělit od elektrizační soustavy a to nejen jistícím nebo spínacím prvkem, s čímž s Vámi plně souhlasím a je to i stanovisko ERÚ a v dalších větách že: Hybridní měnič má tím pádem do získání povolení o připojení k DS zakázán jakýkoliv přetok přebytků do sítě a zároveň zůstává prokazatelně galvanicky oddělen od DS. Zároveň si ale umí v případě nedostatečného záření (např. v zimě) dobíjet akumulátory ze sítě, nebo jím může proud pouze protékat. Funkce hybridního měniče docela znám používám ho už rok a půl (pouze od jiného výrobce), ale jde o to, že v momentě kdy ho chcete používat např. pro dobíjení aku ze sítě v době nedostatku, musíte ho (výrobnu) k té síti připojit a pak již nesplňujete výše uvedené a je jedno, že máte zakázán jakýkoliv přetok přebytků do sítě. Už se to tu několikrát řešilo že galvanické oddělení je v podstatě jakékoliv trafo v el. zařízení, ale obávám se že ERÚ nebo SEI na to má svá pravidla. Nevím jaké prokazatelné certifikáty mají vaše zařízení, ale podle mého názoru, nesmí existovat u ostrovního systému zároveň připojení k DS.

[Lui]

ale podle mého názoru, nesmí existovat u ostrovního systému zároveň připojení k DS.

Tak toto nie je dobra sprava (ak to naozaj tak je) pre mna....

To naozaj nie je oficialne dovolene mat doma solarnu elektraren a zaroven DS....teda "nejakym" zazracnym sposobom prepojene...???????

teda okrem tych tisice eurovych menicov.....mna uz z toho jebne... (prepacte mi ten vyraz,ale musel som to napisat )

[RobertM]

Souhlasím s Vámi že u ostrovního systému připojení k DS existovat nesmí. Jistě však sám dobře víte, že právě hybridní měniče jsou konstruovány jinak. Nejsou to ostrovní měniče. Galvanické oddělení je prokazatelné právě celkovou certifikací nejen u nás ale v celé EU.

Otázka: Potřebuji povolení ERU pokud si v garáži strčím nabíječku do zásuvky, budu nabíjet baterie a k bateriím si připojím měnič a z něj budu napájet např. kotel na plyn? Jestli ano, tak tady by asi vznikl problem jestli je to a/ prokazatelne b/jestli to neni proste blbost c/jestli to bude chtit nekdo respektovat. Ja chapu galvanicke oddeleni selskym rozumem hlavne tak, ze proste neni mozne aby nekdo napriklad dodaval zpetny proud do site ostrovnim menicem, ktery na to neni jednak staveny a uz vubec ne aniz by o tom provozovatel DS nevedel. Takto samozrejme muze negativne ovlivnit DS a muze z toho byt dost velky problem. Pokud mate a pouzivate sam hybridni menic mozna byste mohl prozradit jaky (jestli se vubec o hybridni menic jedna) jestli mate smlouvu o pripojeni .. pokud ano mate zarizeni jiste schvalene, pokud ne a distributor provede mereni a zadny zpetny proud nenameri ani analyzerem ani na hodinach (coz samozrejme pri pripojeni nabijecky v garazi ani pri provozu hybridniho menice nenameri), nevznikne zadny problem. Pokud se vsak nekdo rozhodne dodavat prebytky levnym sitovym nebo ostrovnim menicem do DS nelegalne (a ze by se jich urcite par naslo) a distributor mu to prokaze, je to pak samozrejme vporadku, ze distributor zakroci a dotycneho odstrihne. Jinak ERU ani SEI ani URSO pri vydavani licenci ani pri pripojovani v CR ci na Slovensku nic nenamitalo. HFVE bezi legalne jak v CR tak na Slovensku a zeleny bonus cerpaji. Musely byt samozrejme dodrzeny vsechny predpisy, nastaveni ochran, limity odpojeni od site atd.

[tomas]

Nebral bych to až tak do detailu, protože to galvanické oddělení ve vyhlášce (nebo zákoně) je technický paskvil a nesmysl. Když to chcete brát až do absurdních hodnot, tak galvanicky odděleno nebude nic. Jednak z důvodů že snad neexistuje ideální izolant a také proto že distribuční síť si "přivlastňuje" jako jeden pól zdroje Zemi. Pokud tedy cokoliv ve svém ostrovu spojíte se Zemí, tak máte také galvanické a měřitelné (v jednotkách Ω) spojení s distribuční síťí (i proti fázovým vodičům!). (Proto je také nesmysl odpojování zemnícího vodiče z distribuční sítě, jak tu každou chvíli někdo řeší.)
Zákonodárce tím jen chtěl "odborně/neodborně" říct, aby byly znemožněny nedovolené přetoky energie do DS. A toto hybridní měniče splňují.
Mezi námi, pokud elektroměr nezachytí nedovolený přetok energie, tak na vás stejně nemůžou a s prohlídku domu distribuční firmou nemusíte souhlasit, za elektroměr prostě zatím (doufejme že to tak i zůstane) nemůžou.
Prostě to galvanické oddělení berte jako další zákonný paskvil z mnoha v ČR.

[radex]

Mě se ten požadavek galvanického oddělení zdál hned divný. I když nepůjdu do absurdních hodnot, a stanovím nějaké parametry galvanického oddělení tak přece i transformátor umožňuje galvanické oddělení. A přesto přes něj lze (technicky) tlačit do sítě elektrickou energii. A kdyby izolační vlastnosti trafa nestačily, co takový řemen mezi motorem a generátorem? Nebo vůbec brzdící elektrický motor, necpe něco do sítě?
Pokud je v nějaké vyhlášce vedle podmínky "galvanicky se odděl se svým ostrovem" druhá podmínka "nesmíš nic dodávat do sítě", tak proč bych třeba nemohl nabíjet baterky částečně z panelů a současně ze stejnosměrného zdroje (trafo+usměrňovač)?

[RobertM]

Mě se ten požadavek galvanického oddělení zdál hned divný. I když nepůjdu do absurdních hodnot, a stanovím nějaké parametry galvanického oddělení tak přece i transformátor umožňuje galvanické oddělení. A přesto přes něj lze (technicky) tlačit do sítě elektrickou energii. A kdyby izolační vlastnosti trafa nestačily, co takový řemen mezi motorem a generátorem? Nebo vůbec brzdící elektrický motor, necpe něco do sítě?
Pokud je v nějaké vyhlášce vedle podmínky "galvanicky se odděl se svým ostrovem" druhá podmínka "nesmíš nic dodávat do sítě", tak proč bych třeba nemohl nabíjet baterky částečně z panelů a současně ze stejnosměrného zdroje (trafo+usměrňovač)?

Myslím, že to zni proste docela logicky. Galvanické oddělení je prostě galvanické oddělení. Distributorům jde samozřejmě především o tom aby jim tam tam nikdo nepřifázovával výrobny, které cokoliv dodávají do DS bez jejich souhlasu, nastavení chran atd, nebo jakýmkoliv způsobem negativně ovlivňují kvalitu DS. Nabíječka je prostě spotřebič a pokud nic nedodává a nemůže dojít k přetokům do sítě, je všechno vpořádku. Samozřejmě že klasický ostrovní měnič není pouze nabíječka, pokud je zapojen nesprávným způsobem a došlo by po odstavení DS k neoprávněné dodávce do DS mohl byz toho být problém. Toto je samozřejmě v hybridních měničích ošetřeno podobně jako v kasické nabíječce.

[RRR]

No já samozřejmě rozumím Vašim argumentům, ale tady se pořád řeší přetok do DS. Ten je samozřejmě nepřípustný, v tom se asi všichni shodneme. To o čem mluvím já je, že si myslím, že nelze využívat DS ani jako jakoukoliv podporu pro výrobnu, např. na nafázování střídačů nebo doplnění energie v případě nedostatku z FV, a to ani v případě, že se bude chovat vždy pouze jako spotřebič. ERÚ se k této problematice vyjádřil v dnes už ne zcela aktuálním sdělení ze dne 17.9.2010 http://eru.cz/user_data/files/sdelen%C3 ... oz%202.pdf kde je vyloženě uvedeno: Pojem ostrovní provoz chápe ERÚ v tomto případě jako provoz energetických zařízení
(zdrojů a k nim připojených spotřebičů) prokazatelně galvanicky oddělených od elektrizační soustavy, a to nejenom spínacím nebo jistícím prvkem.. To podle mne znamená že celý ostrovní systém vč. spotřebičů nesmí být jakkoliv s DS spojen. Samozřejmě se celou dobu bavím o výrobně která nemá povolené připojení do DS od distributora, tedy mé. Jinak můj ostrovní (hybridní) měnič je VICTRON MultiPlus 48/5000/70 viz: http://www.victronenergy.cz/inverters-c ... 00va-3kva/. Licenci od ERÚ mám, připojení do DS jsem propásl o 2 dny po vyhlášení STOP-STAVu. V roce 2010 uzavřena smlouva s EON na zelený bonus, ten taky do konce roku bez problému proplácen. Od roku 2011 novela zákona 180 zrušila podporu ostrovním systémům , ale dnes v senátu projednán nový zákon, který by měl podporu opět navrátit. Tak uvidíme. Problém který se tady samozřejmě pořád řeší je jak přežít zimu a nejlevnější (pokud to jde) je samozřejmě podpora DS.