18. 3. 2015
Zatímco v zahraničí na západ od nás se na plochých
střechách čerpacích stanic instaluje jedna fotovoltaická elektrárna
za druhou, v Česku je jich jako šafránu. Stát připravuje revoluci
v tarifování elektrické energie a nové podmínky pro zřizování
a provoz solárních systémů. Bude jejich instalace pro české čerpací
stanice perspektivní?
![FVE2](/media/98045/fve3_598x502.jpg)
Rozvoj investic do fotovoltaických elektráren (FVE) výrazně
přibrzdila značně zmedializovaná antisolární hysterie týkající se
především gigantických elektráren na polích, které prvoplánově
slouží pouze pro výrobu energie na výdělek. V současnosti stát
podporu FVE zastavil a do budoucna bude podporovat pouze projekty
fotovoltaických systémů instalovaných na střechách budov, které
sice vyrobenou energii do rozvodné soustavy dodávají, ale jejich
účelem je kompenzace spotřeby elektrické energie daného provozu
v příslušné budově. Alfou a omegou investování do střešní
solární elektrárny bude docílení úspory provozních nákladů na
vlastní spotřebě elektřiny, a nikoliv zisk z prodeje elektřiny
do rozvodné sítě.
Dotace jsou minulostí
Ještě v roce 2013 platila zákonná možnost investici do FVE
rychleji zhodnotit díky dotační ceně za výkup vyprodukované
energie. Pro solární elektrárny uvedené do provozu v tomto
roce byla dotační cena garantovaná na 20 let při výkonu elektrárny
do 5 kW 2,44 Kč na každou vyrobenou kilowatthodinu, od 5 kW do 30
kW 1,88 Kč za kWh. Tato podpora zajistila návratnost investice do
nějakých 7 až 8 let. V roce 2014 politickým rozhodnutím Česko
(jako snad jediný stát EU) podporu FVE zcela zastavilo, zatímco
v ostatních zemích EU různé systémy garantovaných cen a
zelených bonusů podporujících rozvoj malých FVE pokračují dále. U
nás naopak stát stanovil od roku 2014 u nově vybudovaných solárních
elektráren poplatek 0,6 hal za každou spotřebovanou kWh i při zcela
vyrovnané bilanci mezi spotřebovanou a vyrobenou elektřinou!!! Toto
slušně řečeno paradoxní rozhodnutí rázem posunulo návratnost jejich
investice na 17 až 18 let.
Revoluce v tarifech
Reálně uvažující investoři chtějí návratnost stlačit logicky pod
hranici 10 let, kdy se při současném tempu technického pokroku
stávající technologie stává morálně zastaralou. V roce 2015 se
ale blýská na podstatně lepší časy. ERÚ by v nově
připravovaném energetickém zákoně měla stanovit nová pravidla pro
provoz malých FVE, která by společně s klesajícími
pořizovacími cenami technologií měla efektivitu investice výrazně
vylepšit a dostat jejich návratnost zpět pod 10 let.
Podle nově nastavených pravidel by pro všechny provozovatele FVE
do instalovaného výkonu 10 kW odpadla povinnost získání licence, a
tak by odpadla také složitá evidence výroby elektřiny. Mělo by
stačit pouze požádat distributora o souhlas s připojením do
rozvodné sítě.
Současně se ale také připravuje revoluce v tarifech za
spotřebu elektřiny a podmínkách pro její výrobu
v elktrovoltaických zdrojích.
Zatímco dnes cena za prodej elektřiny byla z drtivé části
závislá na reálné spotřebě a (víceméně symbolický) paušál 50 hal za
1A dle instalovaného hlavního jističe, nový tarif bude tvořit
z 50 % paušál z ampérové hodnoty jističe a 50 % bude
poplatek za spotřebu elektrické energie. Toto opatření má motivovat
spotřebitele k instalaci vysoce energeticky úsporných řešení
(například komplexnímu nasazení světelných LED zdrojů, efektivnější
technologie ohřevu teplé užitkové vody apod.). Určitě se vyplatí po
zavedení nového tarifování všem provozovatelům překalkulovat podle
reálné spotřeby maximální vstupní proud a ověřit, zda není hlavní
jistič zbytečně naddimenzovaný. Pokud ano, jeho výměna přinese
okamžitou úsporu v podobě nastavení nižší paušální
sazby.
Nový systém tarifování bude zvýhodňovat veškeré provozy
s vyrovnanou denní spotřebou energie. V případě, že
například na víkend je spotřeba nižší nebo dokonce nulová,
odběratel stále bude platit plný paušál daný velikostí hlavního
jističe. Navíc nové tarifování bude spotřebitele elektřiny
motivovat k instalaci vysoce úsporných spotřebičů a
technologií (LED), které ve výsledku umožní snížit jmenovitý
vypínací proud hlavního jističe a tím minimalizovat náklady za
energie.
V případě realizace FVE do 10 kW instalovaného výkonu se bude
okamžitá výroba odečítat od okamžité spotřeby. Obrazně řečeno, oč
větší bude podíl výroby vůči spotřebě, o to pomaleji se bude otáčet
elektroměr. Pokud vyrobená energie přesáhne spotřebu, přebytky
vyrobené energie elektrárnou nespotřebované příslušným provozem
nebude distributor energie vykupovat, ale získá ji zadarmo. Proto
bude nutné velice přesně nadimenzovat výkon FVE k průběhu
křivky celodenní resp. týdenní spotřeby. Zde je třeba opět
vyzdvihnout výhodu provozu čerpací stanice, která má poměrně stálou
spotřebu energií bez větších výkyvů či výpadků.
![FVE3](/media/98050/fve2_220x356.jpg)
Ideální symbióza čerpací stanice a FVE
Díky nepřetržitému provozu čerpací stanice přes den je
fotovoltaika na střeše ideálním spojencem, protože denní křivka
spotřeby energie čerpací stanice má obdobný tvar jako výroba
energie ve FVE. Provozní doba většiny benzinových pump totiž
eliminuje momentální problém solárních systémů. V případě
elektrárny na střeše obytného domu v době, kdy solární systém
vyrábí nejvíce energie, není adekvátní spotřeba vyrobené elektřiny.
Obyvatelé domu jsou přes den v práci, výrobní podniky zase
jedou 8 - 10 hodin zpravidla jen ve všední dny. U čerpací stanice,
která má otevřeno denně "od nevidím do nevidím" nepřetržitě, se ve
vztahu k fotovoltaické elektrárně dá mluvit o vzájemné
symbióze.
Ideálně by měla čerpací stanice spotřebovat 100 % vyrobené
elektřiny. Pak by provozovatel hradil pouze paušál daný hlavním
jističem. Skutečnost v praxi ale bude přirozeně jiná.
Optimální výkon FVE bude daný kompromisní rovnováhou mezi průměrnou
spotřebou provozu a průměrným výkonem FVE v průběhu celého
roku s cílem ve výsledku dosáhnout přijatelné efektivnosti
investice. Investoři budou společně s dodavateli při plánování
výrobní kapacity FVE muset naladit její výkon tak, aby byl
maximálně efektivně využit po celou dobu roku, tj. omezit maximální
přesahy výroby energie. Ty lze naopak při instalaci inteligentních
energetických systémů budov a provozů operativně zužitkovat
například k ohřevu teplé užitkové vody. To ale celou investici
na začátku opět prodraží. Podle odborníků z oboru alternativní
energetiky bude v případě optimálního vyladění výkonu FVE
k průběhu spotřeby čerpací stanice možné docílit návratnosti
investice opět pod hranicí 10 let.
Příprava investice: nízká cena není vše
Jestliže se provozovatel čerpací stanice rozhodne do FVE
investovat, pak by se rozhodně neměl při výběru dodavatele
technologie ovlivnit nabídkou s nejnižší cenou. Jedná se totiž
o investici na deset až patnáct let s více než pětiletou
návratností. Přesto někteří investoři často preferují cenu na úkor
kvality technologií, kterou běžný provozovatel nemá možnost
posoudit. Problém s fotovoltaickými panely se projeví až po 3
- 5 letech, což už může být pozdě. Proto je potřeba klást důraz na
kvalitu zpracování, použité materiály a komponenty a také například
na technické řešení rámů panelů, aby dobře odolávaly namáhání
povětrnostními vlivy a především dilatací v důsledku tepelných
změn při přechodu noc-den.
Ze zkušenostíjejich dodavatelů s mnoha světovými značkami panelů a
zkušenostmi nemnoha provozovatelů čerpacích stanic s FVE
v Česku a Německu se vyplatí orientovat se na značkové výrobce
fotovoltaických panelů, kteří je vyrábějí ve vlastní továrně bez
subdodávek, a tudíž s maximální zárukou kvality. Značkové
fotovoltaické panely jsou zpravidla konstrukčně velmi dobře
propracované, používají komponenty od renomovaných dodavatelů
(např. Bridgestone, Saint Gobain, 3M, TYCO, Du Pont). Je sice
pravda, že tyto produkty patří mezi ty dražší, z hlediska
provozních příjmů je zpravidla jejich vyšší cena nahrazena právě
vyšším energetickým výnosem. To je potřeba v projektové fázi
za pomoci příslušného dodavatele či projektanta ověřit výpočtem.
Vyšší účinnost panelů často jejich výrobci navíc dokládají výsledky
ze srovnávacích měření v Evropě nebo v Austrálii. Oproti
běžným panelům jsou totiž schopny efektivněji vyrábět elektřinu i
v lokalitách s nižší intenzitou oslunění, kam Česká
republika patří. Podstatně dříve začínají a navíc i déle vydrží
vyrábět elektřinu při malé intenzitě slunečního záření. Prodloužení
periody denní výroby energie je navíc velmi silným argumentem pro
efektivní využití FVE v nově připravovaném tarifikačním
systému.
Někteří dodavatelé kromě garantované kvality a účinnosti solárních
panelů nabízejí více než jen "obyčejnou" dodávku a montáž solární
elektrárny. Součástí kontraktu může být nadstandardní pojištění
celé investice na dobu 10 let. Investor se tak může spolehnout, že
pokud dojde k poškození jakékoliv části FVE, tak pojišťovna
hradí nejen výměnu technologie, ale i práci s tím spojenou.
Pojištění se také vztahuje na ušlý zisk z důvodu nefunkčnosti
solární elektrárny.
![Solarní mapa](/media/98055/solarni-mapa.jpg)
Nenáročná instalace i provoz
Středně velká čerpací stanice s nonstop provozem se 2
oboustrannými multiproduktovými stojany a jedním stojanem pro
nákladní vozy, mycí linkou a boxem ručního mytí, nevelkým shopem
s malým gastroprovozem má průměrnou měsíční spotřebu
elektrické energie okolo 1100 kWh. Pokud vezmeme z hlediska
osvitu nejlepší měsíc v roce - červenec, pak by měla
k vykrytí spotřeby elektřiny FVE celkově vyrobit energii
s přebytkem 10 - 20 kWh, aby celoroční bilance spotřeby a
výroby byla vyrovnaná. Při použití panelů s nadprůměrnou
účinností je dle výpočtů nutné instalovat FVE se špičkovým výkonem
těsně pod hranicí 5 kW. To zhruba odpovídá 19 až 20 fotovoltaickým
panelům připojeným třífázově do sítě.
Pokud se budou panely instalovat na přestřešení, shop a myčku, je
nutné ověřit, zda jejich střechy odolají zvýšenému statickému
zatížení instalované FVE včetně nosné konstrukce, ale i dynamickému
namáhání staveb při silném větru. Statický posudek stavby, na
kterou se bude instalace provádět, je proto nezbytností, tak jako
tak vyžadovanou místně příslušnými stavebními úřady. Přitížení
střešních konstrukcí je díky využití zpravidla ocelohliníkových
nosných konstrukcí minimální. Řádově jde o 20 až 30
kg/m2, což v drtivé většině pohodlně a
s rezervou vyhoví pro veškeré stávající konstrukce střech
čerpacích stanic ve všech sněhových pásmech v naší
republice.
Připojení FVE do stávající elektroinstalace je také poměrně
jednoduché a na čerpací stanici si nevyžádá provádění žádných
dramatických a nákladných zásahů. Ve většině případů je tedy zásah
do stavby minimální. Nezřizuje-li se nové přípojné místo,
elektrárna se zapojuje do stávajícího rozvaděče. Do zázemí přibude
pouze 3fázový měnič s rozvaděčem pro solární elektrárnu
s přepěťovými ochranami, jističi,
fakturačním elektroměrem a dalšími komponenty. To vše se
bezpečně vejde do elektrorozvodné skříně o rozměrech cca 100x60
cm.
Je-li solární elektrárna sestavena z kvalitních komponentů,
nevyžaduje náročnou údržbu. Přesto je nutné nechat periodicky
zkontrolovat celý systém odbornou firmou, překontrolovat pevnost
konstrukcí, jednou za čas panely prohlédnout a očistit od
případných nečistot.
Přestože příslušnou normu upravující tarifování spotřeby a
podmínky zřízení a výroby elektřiny v solárních systémech
česká státní správa připravuje k vydání, není od věci do
portfolia plánovaných investic zahrnout i FVE. Při posuzování
perspektiv jednotlivých projektů pak mohou napomoci i zkušenosti a
inspirace z provozu již stávajících solárních systémů na
čerpacích stanicích u nás i v zahraničí.
Optimální konfigurace FVE na čerpací stanici v
Sadské
Provozovatelé čerpacích stanic v Česku, kteří před koncem
roku 2013 do FVE investovali, sklízejí dnes ovoce v podobě
výrazné úspory nákladů na energie. Provozovatelé čerpací stanice
Konaco v Sadské na střechách mycí linky a přestřešení nad
stojany mají od roku 2010 nainstalovánu FVE o výkonu 5 kW. "Výkon
elektrárny se nám podařilo dobře nakonfigurovat vzhledem ke
spotřebě celé čerpací stanice. V roční bilanci je celková
spotřeba mírně vyšší. Všechnu energii, kterou vyrobíme,
spotřebujeme. Máme to nastavené tak, že dostáváme bonus za
ekologickou výrobu. Pokud bychom vyrobili více energie, než jsme
v daném období spotřebovali, pak ji od nás OTE vykoupí za cenu
12 Kč/kWh. V našem případě se však jedná pouze o haléře," říká
Ladislav Koutský, spolumajitel čerpací stanice s FVE.
Návratnost elektrárny na střeše čerpací stanice za současných
provozních podmínek vychází na 7 až 8 let. Jak majitele zatěžuje
provoz FVE? "Kromě administrativy spojené s vyúčtováním výroby
a spotřeby elektrické energie o solární elektrárně prakticky
nevíme. V zimě sníh steče, déšť panely opláchne. Jednou za čas
se musí udělat povinná revize a provede se prohlídka panelů
s jejich očištěním. Jak jsme solární elektrárnu nainstalovali,
tak od té doby spolehlivě funguje," dodává spokojeně Koutský.
"Zelená" čerpací stanice budoucnosti
Pod titulkem "Zelená čerpací stanice budoucnosti" byla
představena soukromá benzinová pumpa v Geilenkirchen v okolí Cách.
Jelikož Německo podporuje alternativní zdroje energie a přebytky
energií vyrobených střešními FVE vykupuje, mohl být realizován
technicky i architektonicky zajímavý projekt výrobce solárních
panelů MAGE Sunvoltation. Střešní krytinu na veškerých objektech
tvoří celkem 245 solárních střešních modulů o celkové ploše 630
m2. Zatímco na kiosku jsou použity klasické "černé"
panely, střechy nad výdejní plochou, jakož i střechy mycí linky,
mycích boxů, přístřešků nad vysavači i malým smetníkem tvoří
transparentní solární panely sklo/sklo, které propouštějí světlo do
místnosti a navíc jsou díky dvojité skleněné vrstvě účinnou
tepelnou izolací. Čerpací stanice využívá k ohřevu vody,
chlazení a vytápění vysoce úsporná tepelná čerpadla
(vzduch/vzduch). Další velkou úsporu spotřeby přináší kompletní
osazení venkovního i vnitřního osvětlení LED zdroji. Aby byl výčet
"zelených" opatření úplný, je nutno zmínit osazení biologické ČOV v
mycím provozu a podzemní zásobník pro jímání dešťových vod, které
se používají pro mytí vozidel a zalévání bohaté zeleně v okolí
čerpací stanice. Dvouletý provoz čerpací stanice potvrdil
projektanty spočtenou roční pozitivní energetickou bilanci
elektřiny 50 000 kWh představující úsporu ve výši 30 tun
CO2.
Autor: Tomáš Mikšovský, Zdroj: PETROLmedia