Jak zkrotit fotovoltaiku a kolik vlastně stojí provoz elektroauta

V minulých článcích jsem popisoval zkušenosti s domácí FVE a provozem elektroauta. V souvisejících diskuzích padla celá řada otázek, které stojí za to dále rozvést a vysvětlit k nim souvislosti. V roce 2024 přišlo zároveň několik změn na energetickém trhu, které ekonomiku FVE i auta zásadně ovlivňují.

Na počátku roku jsem se na základě dosavadních zkušeností rozhodl FVE rozšířit. Oproti předchozím rokům ceny komponent klesly a tak jsem již bez jakýchkoliv dotací systém rozšířil na 9,5kWp s 24kWh baterií. Takový systém již dokáže pokrýt poměrně značnou část zimní spotřeby, nicméně v létě vyrobí v měsíčním souhrnu zhruba 2x tolik, než je schopen domek spotřebovat. Aby i za těchto podmínek vyšla rozumná návratnost systému, bylo nutné systém ještě rozšířit o chytré řízení.

Pro bližší pochopení systému chytrého řízení je nutné se podívat na chování energetického trhu v regionu. Jak v ČR, tak v okolních zemích bylo v posledních letech instalováno velké množství fotovoltaických systémů. Za rok 2023 to bylo v ČR nainstalováno zhruba 1GWp a násobný výkon pak v okolních zemích. Na tento nárůst výkonu reaguje i cena na denním trhu s elektřinou. (tvorba cen elektřiny je do detailu popsána zde: https://faktaoklimatu.cz/explainery/cena-elektriny-na-trhu). Výsledkem je tzv. kachní křivka, která má jedno ranní a jedno odpolední maximum. Zatímco „ocas kachny“ poslední měsíce poměrně významně narostl a nejsou výjimky s cenou přes 10Kč/kWh, v poledních hodinách cena elektřiny nezřídka padá k nule. Zejména o víkendech, nebo státních svátcích se rovněž velice často objevují také záporné ceny elektřiny.

Pro majitele FVE to znamená několik nepříjemností. Nespotřebovanou elektřinu majitel FVE běžně prodává do sítě. Na výběr má několik možností – odběr na základě spotových cen, výkup za fixní tarif, nebo různé formy virtuální baterie, kdy distributor na základě vykoupené elektřiny poskytuje slevu na odebranou elektřinu v období, kdy FVE nepracuje. S klesající cenou v poledních hodinách ale také klesá ochota distributorů za odebranou elektřinu platit, což ve výsledku snižuje návratnost systémů.

Nicméně pro tuto situaci existuje hned několik řešení. V prvé řadě může majitel využít tzv. flexibilitu spotřeby, to znamená, že načasuje velké spotřebiče do doby, kdy svítí a eliminuje tak spotřebu v době, kdy je tomu naopak. Další možností je zvýšit kapacitu stacionární baterie a poslední možností je použití chytrého řízení FVE. V mém případě používám kombinací všech zmiňovaných možností. V zásadě jde o to posunout spotřebu do poledních hodin a víkendů, čímž se automaticky sníží spotřeba v noci a ve špičkách. Flexibilitu během dne lze zlepšit načasováním větších spotřebičů jako bojler, myčka, nebo pračka na denní dobu, což lze provést jednoduchým nastavením časování. Nicméně nejvíce flexibilní spotřebič domácnosti je v mém případě auto. To spotřebuje zhruba čtvrtinu celkové energie a nabíjení lze v mém případě velice dobře načasovat do doby, kdy zrovna nejvíce svítí. Jelikož mám možnost částečné práce z domova, probíhá v období březen až říjen až na malé výjimky veškeré nabíjení z FVE. Zároveň je vhodnější počkat s nabíjením na víkend, neboť přes týden je ekonomicky výhodnější elektřinu prodat do sítě. V mém případě tvoří podíl nabíjení přes víkend asi 45% celkového nájezdu. Nutno dodat, že jde o vůz s velice malou baterií 40kWh. S dneska běžnými bateriemi s kapacitou 60-80kWh by byl tento poměr ještě vyšší.

Dalším vylepšením je pak kombinace větší baterie s chytrým řízením. Střídač FVE je řízen softwarem AiFlexibility a jeho detailní popis lze najít zde: https://www.prosolar.cz/novinky-blog/ai-flexibilita-dil-c2-trvala-sluzba-klientum.  Na trhu se již objevilo několik distributorů elektřiny, kteří nabízejí své SW řízení pro všechny hlavní výrobce střídačů (Deltagreen, Electree). Neřízená FVE začne nabíjet stacionární baterii hned po úsvitu, kdy jsou ještě ceny na SPOTu vysoko, pak se během dopoledne nabije a během poledne s často zápornou cenou tlačí elektřinu do sítě. Naopak řízení dopoledne nechá za vyšších cen cíleně přetékat do sítě, pak se během poledne za nízkých výkupních cen dobije stacionární baterie a pokud večerní výkupní ceny přesáhnout uživatelem nastavenou cenu, může část kapacity prodat za vysoké výkupní ceny do sítě. Rekordní byl v tomto roce 3.9., kdy dosáhly spotové ceny okolo 8. večer skoro 15Kč/kWh. Zde je nutné zdůraznit, že takové podmínky nenastávají příliš často, nicméně prodeje elektřiny do večerní špičky výrazně zlepšují návratnost instalace.

Pokud jde o opotřebení baterie, dopolední posun nabíjení na životnost vliv nemá žádný, neboť se jedná o pouhý posun v čase. Pokud jde o prodeje do večerní špičky, je potřeba počítat i s opotřebením baterie. Zde výrobci uvádějí i nejčastěji používaných LFP (lithium-železo-fosfát) baterií 10 000 - 12 000 cyklů, což při dnešních cenách baterií znamená cenu amortizace pod 1Kč za uskladněnou kWh.

Jakmile si uživatel osvojí návyky přes léto, vyloženě se nabízí využít podobného principu i v zimě a se spotovým tarifem elektřinu i nakupovat. V zimním období sice tolik nesvítí, ale o to více fouká. Zejména Německo produkuje se svými 70GW výkonu ve větru v zimním období a často v noci přebytky elektřiny, které exportuje mimo jiné do ČR. Tyto přebytky snižují cenu elektřiny v celém regionu a FVE systémy tak dokážou touto levnou elektřinou nabíjet stacionární baterie. I v zimě se ceny chovají podobně dle zmiňované kachní křivky, což pro uživatele znamená podobný přístup jako v létě a to vyblokovat velké spotřebiče v době ranní a večerní špičky a např. nabíjení auta spouštět hlavně o víkendových nocích. Zde je nutné zdůraznit, že výsledná průměrná cena elektřiny je značně závislá na konkrétním chování uživatele a nevyplatí se každému. Zejména se vyplatí domácnosti s vyšší spotřebou elektřiny a zároveň musí mít možnost spotřebiče alespoň jednoduchým způsobem řídit. Nicméně pokud jde o uživatele FVE s domácí baterií a elektromobilem, tak těm se spotový tarif s vysokou pravděpodobnosti vyplatí. Uživatel musí mít ale na paměti, že na sebe bere riziko náhlého nárůstu cen jako se stalo v např. roce 2022. Z dlouhodobého hlediska se ale kombinace řízené FVE, spotových tarifů a elektromobilu jeví jako cesta k výrazným úsporám nákladů na elektřinu. Toto téma do detailu popsal Jan Staněk na svém kanálu. https://www.youtube.com/watch?v=y_PElZ_6EP8&t=76s

V diskuzích o elektromobilitě často zazněla otázka, kolik provoz elektroauta stojí včetně započtení investice do FVE. Odpověď na tuto otázku není úplně jednoduchá. Úplně jinak se na pořízení elektroauta bude dívat člověk, který musí auto i FVE pořídit a zcela jinak to bude vidět jeden z 200 000 majitelů FVE, který instalaci již na střeše má a posílá část přebytků za minimální ceny do sítě. Nicméně pro majitele FVE je cena elektřiny pro nabíjení ta, která by jinak byla bývala odešla do sítě. Při průměrné výkupní ceně okolo 2Kč a spotřebě do 20kWh/100km se km jízdy z FVE pohybuje do 50 haléřů. U nabíjení ze sítě spotovým tarifem lze dosáhnout průměrné ceny včetně distribuce do 5Kč/kWh. U zmiňované spotřeby pak vychází výsledná cena za km do 1Kč. Část nájezdu auta pak tvoří i nabíjení na rychlonabíjecích stanicích s cenou 10-15Kč/kWh (2-3Kč/km). Výsledná cena za celý rok je pak značně závislá na četnosti dlouhých cest, kapacitě baterie v autě a možnostech nabíjení v cílových stanicích. V mém případě tvoří největší část nabíjení FVE, následované nabíjením doma ze sítě a drahé rychlonabíjení tvoří asi 11% nájezdu. Průměr za celý rok se započtením všech typů nabíjení a se zohledněním amortizace FVE tak vychází na zhruba 70 haléřů na km.

Za měsíce leden až srpen, kdy byla v dubnu nainstalována větší FVE pak vypadá statistika ještě lépe ve prospěch FVE.

Co se pořízovací ceny týče, tak ta je zatím stále vyšší, než o obdobných spalovacích modelů, nicméně ceny modelů stále klesají. Zároveň se na trhu objevují ojetá auta, jejichž cena se zejména oproti dieslovým variantám už tak zásadně neliší. Elektromobil se zatím nevyplatí každému, ale pro majitele malých FVE je to jistě jedna z možností, jak ekonomiku FVE spolu s dalšími vychytávkami vylepšit.

Z dosavadních zkušeností lze dát k dimenzování FVE a baterie několik doporučení. Dům má roční spotřebu okolo 8 MWh. Výkon FVE v kWp leží asi na 1,2 násobku roční spotřeby. Při této kombinaci pokrývá FVE asi 70% spotřeby domku včetně energie pro nabíjení auta. Z naměřených dat ale vyplývá, že další zvýšení výkonu už znamená pouze minimální zvýšení pokrytí, proto se nevyplatí FVE příliš naddimenzovat, ale vyplatí se napnout úsilí spíše do optimalizace zdroje.  Ekonomiku FVE zlepšují při tomto výkonu i prodeje do sítě, které dosahují průměrné ceny okolo 2,3kWh/kWh. Přestože je potřeba umět do jisté míry systém nastavit a naučit se jej používat, vyvinuté aplikace jsou na vysoké uživatelské úrovni a nastavení lze zvládnout poměrně snadno. Přizpůsobení se výrobě zdroje opět neznamená žádné zásadní snížení komfortu. Už samotná spotřeba běžné domácnosti přirozeně přichází spíše přes den a o víkendech bývá rovněž vyšší. K tomu je nutné připomenout, že když člověk něco dělat může neznamená, že to tak dělat ve všech případech dělat musí. Pokud je tedy někdy potřeba s časových důvodů něco spustit i za vyšších cen, tak si auto jednoduše nabiji, vyperu, nebo upeču husu. Nicméně ze zkušenosti toto nastává statisticky poměrně zřídka.