On-grid vs. off-grid fotovoltika: Aký je rozdiel a ktorý systém sa oplatí?

Pri výbere fotovoltiky sa môžete stretnúť s označeniami on-grid, off-grid alebo hybridný systém. Nejde pritom iba o technický detail. Typ zapojenia rozhoduje o tom, odkiaľ bude domácnosť získavať elektrinu, kam pôjdu prebytky a čo sa stane v prípade výpadku distribučnej siete. Základný rozdiel je jednoduchý: on-grid fotovoltika je pripojená k distribučnej sieti, zatiaľ čo off-grid systém funguje nezávisle od nej. Ktoré riešenie je vhodné pre rodinný dom, chatu alebo objekt bez elektrickej prípojky? Poradí vám tiež niektorá z realizačných firiem na fotovoltiku.

Čo je on-grid fotovoltika?

On-grid fotovoltický systém je pripojený k verejnej distribučnej sieti.

Fotovoltické panely počas dňa vyrábajú elektrinu a domácnosť ju priebežne spotrebúva. Ak panely v danom okamihu vyrábajú menej elektriny, ako domácnosť potrebuje, chýbajúca energia sa automaticky odoberie zo siete. Ak naopak fotovoltika vyrába viac elektriny, ako domácnosť práve spotrebuje, vznikajú prebytky. Tie môžu smerovať do distribučnej siete a podľa konkrétneho produktu dodávateľa ich možno riešiť napríklad prostredníctvom virtuálnej batérie.

V praxi teda nemusíte riešiť, či práve svieti slnko.

Panely → domácnosť → prebytky do siete

a pri nedostatku:

Panely + distribučná sieť → domácnosť

Čo sa stane s on-grid fotovoltikou pri výpadku elektriny?

Tu prichádza jedna z najčastejších mylných predstáv o fotovoltike.

Bežný on-grid systém počas výpadku distribučnej siete prestane dodávať elektrinu.

Môžete mať na streche panely a vonku môže svietiť slnko, no klasická on-grid elektráreň sa pri výpadku siete automaticky odpojí. Dôvodom je predovšetkým bezpečnosť. Fotovoltická elektráreň nesmie počas poruchy posielať elektrinu do vedenia, na ktorom môžu pracovať technici.

Ak chcete používať fotovoltiku aj počas výpadku elektriny, potrebujete systém navrhnutý na záložnú alebo ostrovnú prevádzku, typicky hybridný systém s batériovým úložiskom a príslušným záložným výstupom.

Výhody on-grid systému

On-grid fotovoltika má niekoľko výrazných výhod:

• nižšia vstupná investícia,
• nepotrebuje veľké fyzické batériové úložisko,
• jednoduchší systém,
• pri nedostatku výroby máte k dispozícii distribučnú sieť,
• vhodná pre domácnosti s bežnou elektrickou prípojkou,
• možnosť využívať prebytky podľa podmienok dodávateľa elektriny.

Je to riešenie pre človeka, ktorý chce predovšetkým znížiť spotrebu elektriny zo siete, ale nepotrebuje byť od distribučnej sústavy úplne nezávislý.

Nevýhody on-grid systému

Najväčšou nevýhodou je závislosť od distribučnej siete.

Pri jej výpadku klasický on-grid systém nefunguje. Zároveň je výhodnosť systému výrazne ovplyvnená tým, koľko vyrobenej elektriny dokážete spotrebovať priamo počas dňa. Čím väčšiu časť výroby využijete priamo v domácnosti, tým lepšie. Pomôcť môže napríklad presunutie prevádzky niektorých spotrebičov do času výroby fotovoltiky, ohrev vody, klimatizácia, tepelné čerpadlo alebo nabíjanie elektromobilu.

Čo je off-grid fotovoltika?

Off-grid systém, nazývaný aj ostrovná fotovoltika, nie je pripojený k distribučnej sieti.

Objekt si musí elektrickú energiu zabezpečiť sám.

Typický off-grid systém preto pozostáva z:

• fotovoltických panelov,
• meniča,
• regulácie,
• batériového úložiska,
• prípadne ďalšieho záložného zdroja.

Počas dňa panely vyrábajú elektrinu. Časť sa okamžite spotrebuje a prebytok sa uloží do batérie. Keď slnko nesvieti, objekt čerpá energiu z batérie.

Panely → domácnosť + batéria → domácnosť v čase bez výroby

Distribučná sieť v tomto prípade vôbec nemusí existovať.

Kde dáva off-grid fotovoltika najväčší zmysel?

Typickým príkladom je chata alebo odľahlý objekt, ku ktorému nie je privedená elektrická prípojka.

Predstavte si chatu, pri ktorej by vybudovanie novej elektrickej prípojky stálo tisíce eur alebo by bolo technicky veľmi komplikované. Vtedy môže byť vlastný ostrovný systém veľmi zaujímavým riešením.

Off-grid fotovoltika sa preto využíva napríklad pre:

• chaty,
• záhradné domčeky,
• odľahlé nehnuteľnosti,
• horské objekty,
• karavany,
• mobilné objekty,
• technické zariadenia mimo elektrickej siete.

Pri menšej spotrebe môže byť ostrovný systém relatívne jednoduchý. Ak však chcete prostredníctvom off-grid fotovoltiky napájať celý rodinný dom počas celého roka, situácia je podstatne náročnejšia.

Prečo je off-grid rodinný dom náročný?

Najväčším problémom nie je leto, ale zima.

V lete môže správne navrhnutá fotovoltika vyrábať veľké množstvo energie. V zimných mesiacoch je však výroba výrazne nižšia a môžu prísť aj viaceré dni s minimálnou výrobou. Batéria pritom elektrinu nevyrába. Dokáže iba uložiť energiu, ktorú predtým vyrobili panely.

Ak teda niekoľko dní nie je dostatočná výroba a batéria sa vybije, off-grid domácnosť potrebuje ďalší zdroj energie alebo musí výrazne obmedziť spotrebu.

Pre celoročný rodinný dom preto môže úplná energetická nezávislosť znamenať potrebu:

• väčšieho počtu panelov,
• veľkého batériového úložiska,
• rezervy výkonu,
• záložného zdroja,
• dôsledného riadenia spotreby.

A tým rastie aj cena celého systému.

On-grid vs. off-grid: hlavné rozdiely

A čo hybridná fotovoltika?

Medzi on-grid a off-grid riešením existuje ešte jedna veľmi dôležitá možnosť – hybridný fotovoltický systém.

Hybridná fotovoltika kombinuje pripojenie k distribučnej sieti s možnosťou využívať fyzické batériové úložisko. Počas dňa môžete spotrebúvať elektrinu priamo z panelov. Prebytky sa môžu ukladať do batérie a energia z nej sa následne využije večer alebo v noci.

Ak kapacita batérie nestačí, domácnosť môže ďalej využívať distribučnú sieť.

Zjednodušene:

Panely → domácnosť → batéria → distribučná sieť

Hybridný systém tak nemusí riešiť extrém, ktorý vzniká pri úplnom off-grid riešení.

Funguje hybridná fotovoltika počas výpadku?

Môže, ale nie automaticky každý hybridný systém a nie nevyhnutne celý dom.

Systém musí byť na záložnú prevádzku správne navrhnutý. Podľa konkrétneho riešenia môže pri výpadku napájať iba vybrané zálohované okruhy alebo väčšiu časť domácnosti.

Ak je pre vás fungovanie domu počas výpadku dôležité, pýtajte sa dodávateľa konkrétne na backup/EPS funkciu a výkon dostupný pri ostrovnej prevádzke.

Samotná informácia „máte batériu“ ešte nemusí znamenať, že počas výpadku bude automaticky fungovať celý dom.

Ktorý systém vybrať pre rodinný dom?

Ak máte bežný rodinný dom pripojený k distribučnej sieti, vo väčšine prípadov budete vyberať medzi on-grid a hybridným systémom.

Čisto off-grid riešenie má pri dostupnej elektrickej prípojke zmysel iba v špecifických prípadoch.

Ak je vaším hlavným cieľom zníženie účtov a čo najnižšia počiatočná investícia, zaujímavý môže byť on-grid systém.

Ak chcete zároveň ukladať vlastnú elektrinu, zvýšiť mieru vlastnej spotreby a mať možnosť záložného napájania, vhodnejší môže byť hybridný systém s batériou.

Ak distribučná sieť pri objekte vôbec nie je alebo by vybudovanie prípojky bolo neúmerne drahé, začína dávať zmysel off-grid systém.

Jednoduché rozhodovanie

Je off-grid fotovoltika lacnejšia, keď neplatím elektrinu?

Nie nevyhnutne.

Práve toto môže byť pri rozhodovaní zavádzajúce.

Úplne nezávislý systém musí byť dimenzovaný aj na obdobia, keď sú podmienky na výrobu elektriny zlé. Potrebujete dostatočný výkon panelov a predovšetkým dostatočné úložisko energie.

Pre bežný dom, ktorý už elektrickú prípojku má, preto nemusí dávať ekonomický zmysel investovať veľké peniaze iba preto, aby sa mohol od distribučnej siete úplne odpojiť.

Sieť totiž pri on-grid alebo hybridnom systéme funguje ako veľmi spoľahlivá poistka v čase, keď vlastná výroba nestačí.

Ktorá fotovoltika je teda najlepšia?

Univerzálna odpoveď neexistuje.

On-grid je jednoduchšie a cenovo dostupnejšie riešenie pre domácnosti, ktoré majú elektrickú prípojku a chcú najmä znižovať odber elektriny zo siete.

Off-grid je vhodný predovšetkým tam, kde distribučná sieť nie je dostupná alebo by bolo jej vybudovanie príliš komplikované či drahé.

Hybridný systém predstavuje kompromis medzi oboma riešeniami. Dom zostáva pripojený k sieti, ale časť vyrobenej elektriny môže ukladať do vlastnej batérie a pri správnom technickom riešení ju využívať aj ako záložný zdroj.

Pri výbere preto nepozerajte iba na výkon panelov alebo cenu zostavy. Dôležitá je spotreba domácnosti, jej priebeh počas dňa, dostupnosť distribučnej siete, požadovaná miera energetickej nezávislosti a spôsob využívania prebytkov. Správne navrhnutá fotovoltika totiž nemusí byť tá najväčšia. Mala by byť predovšetkým navrhnutá tak, aby ste čo najefektívnejšie využili elektrinu, ktorú vyrobí.