Stanovenie výkonu FVE

Stanovenie optimálneho výkonu fotovoltaickej elektrárne je široká, náročná a zaujímava téma.

 

Skôr ako začneme navrhovať FVE pre konkrétny rodinný dom, potrebujeme poznať spotrebu elektrickej energie(ďalej EE) daného rodinného domu (ďalej RD). Spotreba EE RD na Slovensku sa pohybuje od 3000 kWh (3MWh), bežne sa stretávame so spotrebou 5000 kWp (5 MWh). Táto spotreba býva rozdielna podľa mesiacovdokonca aj po dňoch. Iná je cez leto, iná cez zimu. Iná je v pracovné dni, iná cez víkend. Všetko to súvisítýmako RD (rozumej aj elektrickú energiunich) používame.

Ako príklad si zoberme konkrétny RD s ročnou spotrebou EE 5.000 kWh (5 MWh) Je to dom na západnomSlovensku, plocha 150 m², plynové kúrenie, elektrický sporák, 4-členná rodina, štandardný režim, 2 dospelý zamestnaní a 2 deti školopovinné. Tieto údaje spomíname preto, lebo je dôležité poznať, aké elektrickéspotrebiče prispievajúspotrebe EE a ako je nehnuteľnosť používaná. Na ich základe relatívne ľahkokvalifikovane odhadneme priebeh spotreby EE. V našom prípade graf, ktorý ukazuje mesačnú spotrebu RD s ročnou spotrebou 5 MWh vyzerá nasledovne:

alt

Teraz sa pozrime ako to vyzerávýkonom fotovoltaickej elektrárne. Najprv si vysvetlime 2 základné pojmy:

Inštalovaný výkon fotovoltaickej elektrárne

Inštalovaný výkon FVE je nominálny výkon uvedený na fotovoltaických paneloch udáva sa vowattoch (Wp). Watt je malá jednotka a v praxi sa stretávamejej 1000-násobkom-kilowatt (kWp). Dodávateliafotovoltaických elektrární často hovoriaich výkone, napr. 2 kilowatty (2 kWp). Malá poznámka: Výkon FVE 2 kWpje naozaj malý výkon, v začiatkoch fotovovoltaiky na Slovensku sa inštalovali FVE na poliachvýkonom 1000 – 5000 kWp.

Jeden fotovoltaický panel výkon 250 Wp, 4 panely dávajú výkon 1.000 Wp (1kWp). Ak hovorímeFVEinštalovaným výkonom 2 kWp, tak si predstavme nainštalovaných 8 fotovoltaických panelov (o ploche FVEpanelov sa dozviete ďalej).

Výroba fotovoltaickej elektrárne

Výroba FVE je schopnosť tejto FVE za určitý čas (v našom prípade použijeme 1 rok) vyrobiť určité množstvoelektrickej energie. Udáva sawatthodinách (Wh), ale opäť je praktickejšia hodnota kilowatthodiny (kWh) alebomegawatt hodiny (MWh). V praxi platí, že 1 kWp inštalovaného výkonu FVE za kalendárny roknašichzemepisných šírkach vyrobí elektrickú energiu 1.200 kWh (1,2 MWh). Samozrejme tu zemepisné rozdiely.

Spomínaná FVE 2 kWp vyrobí na Slovensku ročne 2.400 kWh (2,4 MWh) elektrickej energie.

Aj FVE vyrába elektrickú energiu rozdielne počas mesiacovroku. Inak cez leto, inak cez zimu. (Samozrejmenoci FVE elektrickú energiu nevyrába).

PRÍKLAD

Ako príklad si zoberme konkrétnu FVE 2 kWp, ktorú by sme navrhli na náš, už spomínaný RD. Celkový ročný výkonFVE je cca 2.400 kWp (2,4 MWh). Graf, ktorý ukazuje mesačnú výrobu vyzerá nasledovne:

alt

Vidíme, že priebeh krivky je odlišný, od krivky spotreby RD. Porovnajme ich spoločnejednom grafe.

 

 

alt

 

grafe vidíme, že

  • januári, februári, októbri, novembridecembri je výroba EE malá a RD spotrebuje celú výrobu
  • vo zvyšných 7-ych mesiacoch RD spotrebuje väčšinu vyrobenej EE a iba relatívne malá časť výroby jeodvedená do siete distribučnej spoločnosti EE

Koľko vyrobenej EE spotrebuje RD?

Nebudeme vás zaťažovať podrobnejšími výpočtami, ale v tomto prípade z vyrobenej EE 2.400 kWh RD spotrebuje65%, t.j. 1.560 kWh. Zvyšných 35%, t.j. 840 kWh odovzdáme do verejnej siete distribútora EE. Zároveň môžemepovedať, že po inštalácii FVE si znížime spotrebu EE o 31% (1.560 kWh z 5.000 kWh). Porovnanie spotreby RDpred inštalácioupo inštalácii FVE uvádzametabuľke.

 

alt

 

Možno si položíte otázku, prečo navrhujeme FVE 2 kWp?

Skúsme si ju porovnaťFVE 1, 3 a 4 kWp. Najlepšie rovnotabuľke.

alt

 

Porovnaním zistíme, že pri 2 kWp si pokryjem 31% spotreby RD a pri dvojnásobnom výkone (4 kWp) len34%, pri dvojnásobne menšom výkone (1 kWp) len 18%.

tabuľky vyplýva (a to potvrdzujú aj naše praktické skúsenosti), že najlepší pomer výkon/vlastnáspotreba  inštalácia takej FVEktorá vyrobí približne polovicu celkovej spotreby RD. Z tejtovyrobenej elektrickej energie sa približne 2/3 spotrebujúsamotnom RD a zvyšná 1/3 sa odvedie do sietedistribútora elektrickej energie.

Poznámka: Ako zvýšiť inštalovaný výkon a pomer výkon/vlastná spotreba pomocou regulácie sa dočitaťe tu

Samozrejme, takýto výpočet je možné urobiť až na základe poznania používania konkrétneho RD. Stačí, akRD namontovanú klimatizáciu, ktorá sa aj reálne používaletných mesiacoch, a už výpočet bude vyzeraťinakšie, ešte viacprospech majiteľa RD.

Zhrnutie:

Čo povedať záverom? Správne vybrať veľkosť FVE nie je jednoduchépotrebujete veľa skúsenostítejto oblasti.Ak uvažujeteinštalácii FVE, obráťte sa preto na odborníkov.

autor: IngJán Bokroš, autorské práva vyhradené EasySun