Potřebuji elektrárnu. Zn. Spěchá

Průměrná domácnost, žijící v bytě s obvyklou roční spotřebou okolo 2,5 MWh, zaplatí v roce 2023 za elektrickou energii přibližně o 20 tisíc korun více. Majitelé rodinných domů, kteří elektřinu využívají i k vytápění, na tom budou ještě hůř. Těm by roční náklady na spotřebu elektrické energie mohly stoupnout i o více než 70 tisíc korun. Logicky se tak vedou neustálé debaty o energetické soběstačnosti a využití zelených energií. Jak jsou ale dostupné v praxi?

Nic není hned a zdarma

První úskalí tkví už v tom, že rychlé a vyloženě levné řešení na energetickou krizi nenajdete. Alternativní zdroje elektrické energie nejsou ani cestou pro každého: ať už z hlediska technického, nebo finančního. Z pohledu jejich využití jsou na tom nejhůře ti, kteří bydlí v bytových domech. V cestě jim bohužel stojí legislativní i technické limity. Majitelé rodinných domů mají možnosti větší. Pokud však chtějí ušetřit a získat částečnou nezávislost na dodávkách energie z distribuční sítě, bude to pro ně zároveň představovat nemalou investici. Má‑li mít vlastní výroba elektrické energie výrazný efekt a rapidně snížit náklady na provoz domácnosti, investici v řádech statisíců korun se pravděpodobně nevyhnou.

Využití alternativních zdrojů komplikuje i aktuální vysoká poptávka, která prodlužuje dodací lhůty výrobců jednotlivých komponent a zároveň tím dochází k nárůstu jejich ceny. Problematické je i samotné schvalování dotací, které je zdlouhavé a celý proces brzdí. Samotnou výstavbu a následné připojení do distribuční sítě pak prodlužují nedostatečné kapacity instalačních firem. Investice do vlastní výroby elektrické energie se však s ohledem na současnou situaci v dlouhodobém výhledu navzdory vyjmenovaným stinným místům rozhodně vyplatí. Jaké alternativy se nabízí?

Fotovoltaika vítězí

Pravděpodobně nejvyužívanějším obnovitelným zdrojem elektrické energie pro rodinné domy, který lze částečně uplatnit i v případě bytových domů, jsou fotovoltaické elektrárny, které jsou umístěny na střechách těchto budov. Většina fotovoltaických elektráren je připojena do distribuční soustavy, a pokud to místní technické podmínky dovolují, umožňují svému majiteli se souhlasem distributora přeprodávat přebytky vyrobené elektrické energie do distribuční sítě. Pokud nejsou přetoky do distribuční sítě možné, například z důvodu nedostatečné kapacity přenosové sítě, lze přebytky vyrobené elektrické energie ukládat na místě do baterií a využívat v době, kdy elektrárna dostatečné množství energie nevyrábí – to je v noci nebo za špatného počasí. Takové elektrárny jsou označovány jako hybridní, protože domácnost stále může čerpat elektrickou energii z distribuční sítě. Nejmenší část instalovaných fotovoltaických elektráren představují takzvané ostrovní systémy. V takovém případě není elektrárna fyzicky propojena s distribuční sítí a funguje zcela jako samostatný a nezávislý zdroj elektrické energie.

Výstavba fotovoltaické elektrárny je v principu možná i svépomocí, ale v praxi se takový postup obecně nedoporučuje. Samotná výstavba elektrárny svépomocí může být sice v některých případech o něco rychlejší a levnější, ale na druhou stranu s sebou přináší i řadu nevýhod a komplikací. Splnění všech technických a legislativních požadavků není tak jednoduché, jak se na první pohled může zdát, a některé administrativní procesy urychlit nelze. Instalaci fotovoltaického zařízení, na které žádá investor dotaci z programu Zelená úsporám, navíc může provádět pouze autorizovaná osoba. Tou je podle nařízení Ministerstva průmyslu a obchodu ČR osoba, která získala profesní kvalifikaci elektromontéra fotovoltaických systémů. Bez doložení, že fotovoltaickou elektrárnu instalovala autorizovaná osoba, stát dotaci nevyplatí. Základní podmínkou pro spuštění a provoz fotovoltaické elektrárny je samozřejmě dodržení všech platných předpisů a norem, včetně schválení celé instalace příslušným revizním technikem.

Do svépomocné výstavby fotovoltaické elektrárny se pouští poměrně významné množství vlastníků rodinných domů. To i přes komplikace, které to může přinést. Potřebné informace získávají jak od dodavatelů jednotlivých komponent, tak prostřednictvím výměny informací a předáváním zkušeností na sociálních sítích. V řadě případů je však zjevné, že někteří z nich nemají ani základní technické znalosti a představu o fungování takového zařízení. Jedinou motivací pro výstavbu fotovoltaické elektrárny svépomocí je pro ně úspora. Skutečností totiž je, že v případě výstavby fotovoltaické elektrárny dodavatelským způsobem, je celková cena o dost vyšší než vybudování elektrárny svépomocí, a to i při započtení státní dotace. Veškerou zodpovědnost za realizaci a zajištění všech potřebných administrativních úkonů však za investora přebírá instalační firma.

„Chápu snahu ušetřit, ale výstavbu fotovoltaické elektrárny bych raději svěřil odborné firmě. Technici, kteří pracují v instalačních firmách, mají všechny potřebné kvalifikační zkoušky a firma za kvalitu jejich práce ručí. Postavit fotovoltaickou elektrárnu není tak jednoduché jako sestavit kuchyň nebo regál z Ikey. Přece jen se jedná o elektrické zařízení, a je tedy nutné dodržet všechny bezpečnostní i požární předpisy. Stačí i jedna banální chyba a může dojít k nějakému zranění, nebo dokonce k úmrtí, vysvětluje výkonný ředitel Solární asociace – profesní organizace sdružující podnikatele v solární energetice, Jan Krčmář. „Člověk, který se výstavbou fotovoltaických elektráren běžně nezabývá, není ani schopen posoudit vhodnost jednotlivých komponent, jejich kvalitu a efekt vzájemného propojení. Instalační firmy navíc nakupují komponenty ve velkých objemech, čímž se snižuje jejich cena, a jsou si také schopny ohlídat jejich kvalitu. Tyto firmy vám vzhledem ke svým zkušenostem mohou také výrazně pomoci při komunikaci s distribučními společnostmi a napojením elektrárny na distribuční síť. Vlastně zařídí vše za vás,“ dodává Krčmář. Zároveň podotýká, že i mezi instalačními firmami jsou velké rozdíly, a proto je nutné výběru dodavatele věnovat dostatečnou pozornost. Nejlepším a nejrychlejším způsobem je ověření referencí společností na internetu, respektive v tematických skupinách na sociálních sítích.

V každém případě je důležitá pečlivá projektová příprava a volba správných komponent s ohledem na specifické podmínky a potřeby dané nemovitosti. Pro zřízení fotovoltaické elektrárny na rodinném domě, jejíž výkon nepřesáhne 20 kWp, není potřeba stavební povolení a postačí pouhé ohlášení stavby. Elektrárny s výkonem do 10 kWp, které slouží výhradně k pokrytí vlastní spotřeby rodinného domu, pak nepotřebují licenci od Energetického regulačního úřadu a nejsou považovány za takzvané výrobny. Z praxe ovšem vyplývá, že elektrárna s výkonem do 10 kWp dokáže uspokojit významnou část energetických potřeb rodinného domu.

Alternativou může být i voda

Rodinné domy, které se nachází v bezprostřední blízkosti malého vodního toku – potoku nebo říčky s dostatečným průtokem –, mohou pro výrobu elektřiny použít vodní živel a vybudovat si domácí vodní elektrárnu. Výhodou je, že při zajištění stabilního průtoku dodává vodní elektrárna elektrickou energii kontinuálně. Samotné množství vyrobené elektrické energie v případě vodních elektráren závisí na spádu a průtoku vody.

Vybudování domácí vodní elektrárny je technicky mnohem náročnější než instalace fotovoltaického systému a obvykle také výrazně dražší. Prakticky vždy se totiž jedná o individuální řešení zohledňující situaci v konkrétním místě. Komplikací je také složité povolovací řízení, protože k výstavbě takové elektrárny a následnému uvedení do provozu je nutná řada dokumentů, vyjádření a povolení různých úřadů a institucí. Nejschůdnější cestou je v tomto případě využití stávajících náhonů u budov, které již v minulosti využívaly vodní energii k pohonu nějakého technologického zařízení.

Pro provoz domácích větrných turbín nebývá na většině území ČR dostatečná rychlost větru.

Ačkoliv je možné sestrojení domácí vodní elektrárny svépomocí, existuje již i komerční řešení zaměřené na velmi malé zdroje, které nejsou jinými dostupnými technologiemi využitelné. Jedná se o bezlopatkovou odvalovací turbínu, kterou na základě původního českého vynálezu a patentu Miroslava Sedláčka z Fakulty stavební ČVUT v Praze vyvinula společnost PROTUR – Precession Rolling Turbine a jejíž výrobu zajišťuje strojírenská společnost ŽĎAS. Turbíny PROTUR jsou aktuálně dostupné ve dvou výkonových verzích, a to PROTUR 300 a PROTUR 600. Výhodou je, že mohou pracovat s relativně malým průtokem vody a velmi nízkým vodním spádem – již od osmdesáti centimetrů. Zároveň jsou konstruovány tak, aby nepotřebovaly složitý systém nátoku a česel. Menší z turbín potřebuje ke svému provozu minimální průtok 35–40 litrů za sekundu, ta větší 80–100 litrů za sekundu. Díky své jednoduché konstrukci jsou i nenáročné na údržbu a servis. Navíc ke svému provozu nepotřebují žádná maziva, jsou ekologicky šetrné.

Za ideálních podmínek je turbína schopna vyrobit 2,5 MWh ročně (PROTUR 300), respektive až 5 MWh ročně (PROTUR 600). Cena samotné turbíny, bez dalších technologií, se v závislosti na verzi a provedení pohybuje od 250 do 500 tisíc korun. V případě dodací lhůty počítejte se 2–4 měsíci.

„Pokud se budeme bavit konkrétně o turbíně PROTUR 300, je její instalace velmi jednoduchá. Ze zkušenosti víme, že ji dokáže nainstalovat a zprovoznit i poučený laik. Navíc je demontovatelná na tři základní části, které bez potřeby jakékoliv mechanizace přenesou až na místo dva lidé,“ přibližuje výhody tohoto řešení Miloš Janeček, manažer společnosti PROTUR – Precession Rolling Turbine. „Zapojení a zprovoznění je otázkou maximálně jednoho až dvou dnů,“ dodává.

V případě turbín PROTUR se návratnost vložené investice může pohybovat přibližně mezi pěti a 10 lety, v závislosti na skutečném výkonu a místních podmínkách dané instalace.

Šanci má i vítr, ale…

Poslední alternativou, jak i v domácích podmínkách získat elektrickou energii, je využití energie větru. Na českém trhu existuje poměrně široká nabídka komponent potřebných k vybudování malé větrné elektrárny, ale i různých komplexních řešení. A to za relativně slušné ceny, které se pohybují lehce nad 20 tisíci korunami. To je ta lepší zpráva.

Energie

Stáhněte si přílohu v PDF

Horší zprávou je, že výkon těchto elektráren značně kolísá v závislosti na počasí – rychlosti větru, přičemž jej mohou významně ovlivnit i specifické místní podmínky. Z tohoto důvodu je vhodné si v dostatečném předstihu před stavbou ověřit, jaké větrné podmínky na zvoleném místě panují. V Česku se totiž průměrná rychlost větru pohybuje maximálně do pěti metrů za sekundu, což je na spodní hranici rychlosti, kdy větrné elektrárny začínají generovat nějaký výkon. Maximálního výkonu lze obvykle dosáhnout až při mnohem vyšších rychlostech větru – mezi 12 a 14 metry za sekundu. Přičemž některé turbíny potřebují k plnému výkonu vítr o rychlosti 15–20 metrů za sekundu. Samozřejmě platí, že čím je prostranství, na kterém je větrná elektrárna, otevřenější, tím má i vyšší výkon.

Relativně složité je u větrných elektráren i povolovací řízení, ke kterému se vyjadřuje řada dotčených orgánů – od stavebního úřadu přes odbor životního prostředí, hasičský záchranný sbor až po místně příslušnou hygienickou stanici, přičemž tento výčet v žádném případě není úplný. Nutností je také zajištění územního řízení. V případě, že stožár i s turbínou nepřesáhnou výšku 10 metrů, by mělo stačit získání územního souhlasu a stavebního povolení. Komplikací však může být i negativní postoj sousedů či orgánů místní samosprávy, kteří se mohou obávat zvýšené hlučnosti nebo možné havárie.

Článek byl publikován ve speciální příloze HN Energie.