Co dělat s přebytkem energie z fotovoltaických panelů, resp. naopak, co dělat v případě, že fotovoltaická elektrárna nevyrobí dostatek elektrické energie na pokrytí spotřeby domácnosti?
V případě systému (on-grid nebo hybrid) může přebytečná elektřina skončit ve veřejné síti, resp. při nedostatku elektrické energie si ji načerpáme přímo ze sítě. Další možností v případě přebytku elektrické energie z fotovoltaického systému je přímá akumulace elektrické energie v akumulátorových bateriích, případně nepřímá přeměna elektrické energie na tepelnou v zásobníku teplé užitkové vody.
Akumulátorové baterie Pokud vyrobená elektrická energie ve fotovoltaické elektrárně převyšuje aktuální spotřebu, v takovém případě je vhodné elektrickou energii akumulovat.
Jeden ze způsobů přímého skladování elektrické energie je uskladnění energie v elektrické akumulátorové baterii, tzv. akumulátoru. Kapacita akumulátoru je hlavní ukazatel toho, jak velké množství je možné v případě potřeby v akumulátoru uložit.
Jak to funguje? Fotovoltaické panely nejsou nikdy spojeny přímo s akumulátory, ale přes tzv. polovodičové nabíječe (regulátor nabíjení). Tyto vždy zajistí optimální nabití akumulátoru se všemi požadovanými parametry tak, aby byla zajištěna maximální životnost akumulátorů. Dnes je na trhu dostupné velké množství akumulátorů a regulátorů nabíjení s různými parametry a v různé kvalitě. Správný výběr zařízení vám umožní optimalizovat životnost všech zařízení a snižuje náklady na údržbu.
Akumulátory jsou zdrojem stejnosměrného elektrického napětí, převážně s výstupním napětím na úrovni 12, resp. 24 voltů.
V případě, že máme v domácnosti nainstalován samostatný rozvod 12, resp. 24 voltů, je možné napájet spotřebiče přímo z baterie.
V případě, že takový rozvod v domě nemáme, je možné toto stejnosměrné napětí transformovat na standardní střídavé napětí 230 V (400 V) pomocí tzv. měničů napětí, které nám umožní napájení všech standardních spotřebičů v domácnosti přes existující elektrickou instalaci.
Výhody Maximální využití vyrobené elektrické energie–přebytky energie z fotovoltaických panelů nekončí ve veřejné elektrické síti, ale jsou uskladněny v akumulátorových bateriích.
Nevýhody Omezená životnost akumulátorů (od 5 do 15 let) – životnost je dána hlavně typem použitého akumulátoru, druhém regulátoru nabíjení a klimatickými podmínkami, v nichž se akumulátor nachází – vysoké okolní teploty životnost zkracují.Pokles kapacity akumulátorů v závislosti na jejich věku.
Tepelné zásobníky Další možností akumulace je nepřímé uskladněné elektrické energie ve formě tepelné energie v tzv. tepelných zásobnících.
Přebytečná elektrická energie, kterou nelze spotřebovat v rámci okamžité spotřeby doma, je automaticky přesměrována do zásobníku, kde je prostřednictvím elektrické odporové spirály přeměněna na tepelnou energii a akumulována ve formě teplé vody v samotném zásobníku.
Naopak v případě nedostatku elektrické energie pro domácnost je ohřev vody automaticky odpojen a prioritně je zajišťována zásobování domácnosti elektrickou energií. Prioritu na ohřev vody nebo dodávku elektrické energie pro domácnost je možné nastavit tak, aby za všech okolností bylo zajištěno co nejefektivnější využití vyrobené elektrické energie.
Přeměnu elektrické energie na tepelnou zajišťuje odporová elektrická spirála, která může být konstruována na napájení přímo stejnosměrným napětím nebo standardně střídavým elektrický napětím (v takovém případě je však potřeba použít měnič napětí).
V případě kombinace dostatečně velké fotovoltaické elektrárny a zásobníku s dostatečným objemem vody je možné přechodně zajišťovat i vytápění objektů. V zásobníku je totiž navinuta spirála se vstupem a výstupem pro ohřev teplé užitkové vody a další spirála pro ohřev vytápěcí vody. Pokud je tedy v zásobníku naakumulováno dostatečné teplo, je možné ohřátou vodu využívat nejen jako užitkovou, ale i jako vodu na vytápění.
Výhody Maximální využití vyrobené elektrické energie. Přebytky energie z fotovoltaických panelů nekončí ve veřejné el. síti, ale jsou nepřímo uskladněny v tepelném zásobníku.
Nevýhody Není možná zpětná přeměna tepelné energie na elektrickou energii. Větší prostorové nároky v závislosti na velikosti tepelného zásobníku.