Fotovoltika a elektromobil: Moje skúsenosti, prepočet návratnosti a praktické rady | Blog

Nižšie uvedený text spísal a pre členov komunity Nearcharger.sk zverejnil Peter Ondráš. Po dovolení ho sprístupňujeme pre širokú verejnosť.

Základné informácie, ceny za kWh a inštalovaný výkon

Fotovoltika od 20.4.2023. Najskôr iba na priamu spotrebu (do 11.5.2023), od 12.5.2023 s plným výkonom (t.j. možnosť sledovať čo sa z toho dá vyrobiť), ale zápočet vo virtuálnej batérii obchodne až od 1.7.2023. Virtuálna batéria je ovplyvnená obchodným dodávateľom energie, nie tým, kto fotovoltiku realizuje. Preto aj keď sme nakoniec nemali fotovoltiku od SSE, virtuálnu batériu od SSE máme, verziu za 4 Eur mesačne s kapacitou 6 MW ročne.

Sadzba – DD2 jednopásmová. Cena za kWh so všetkými poplatkami je 0,156 Eur. Z toho cena distribúcie je 0,062 Eur (čo je 39,75% a nie ako je uvádzané často v rôznych článkoch “viac ako polovica”, v skutočnosti je to výrazne menej ako polovica z celkovej ceny). Ceny za kWh v našom prípade sú teda:

• zo slnka priamo: 0 Eur za kWh
• z virtuálnej batérie: 0,062 Eur za kWh
• plne zo siete (skôr len teoreticky, nepredpokladáme, že sa ne to dostaneme): 0,156 Eur za kW

Bifaciálne panely s výkonom 560 W na kus. Počet panelov je 16 a celkový výkon je 8,96 kWh. Viac panelov sme na strechu nedokázali zmestiť. 

Postrehy z prevádzky: Ideálne mesiace, vývoj výkonu, batéria a menič

Ideálne počasie je apríl, máj a časť júna – t.j. kedy nie je veľmi teplo a zároveň je počasie stabilnejšie (menej oblačnosti, menej búrok). Najviac sa tabuľkovo vyrobí v júli a auguste, ale záleží aj od náhody (počasia). Zároveň však v týchto jarných mesiacoch pokryje panely peľ a zníži sa výkon asi o 1/10. Po daždi sa panely samoočistia a opäť sa vráti výkon späť (teoreticky sú na našej rovnej streche panely umývateľné, ale kto by na strechu chodil).

V ideálnom prípade sa vykreslí akoby “balistická krivka” výkonu, kedy najvyšší (plný výkon) je od cca. 10:30 do cca. 14:30. Čas predtým a potom je pozvoľné stúpanie/klesanie. Ak by sme mali priestor, išli by sme aj do vyššieho výkonu ako 10 kWh (čo sa týka počtu panelov na streche), menič by aj tak do siete viac ako 10 kWh nepustil, stále by sme tak ostali ako malý zdroj. No malo by to tú výhodu, že by väčšinu času (aj pred 10:30 a po 14:30) bol vyšší výkon – samozrejme za predpokladu, že by doplnené panely boli aj správne nasmerované tak, aby v ranných a večerných hodinách využili maximum.

Na vykrývanie krátkodobých výpadkov spôsobených zatienením (napr. mrakmi), by bola vhodná aj fyzická batéria. Zatiaľ ju nemáme a prvý rok ideme skôr len sledovať či sa do nej oplatí ísť aj po finančnej stránke, resp. vypočítať si cenu od ktorej by sa oplatilo do nej ísť v budúcnosti (a predpokladáme do budúcnosti ešte zlacnenie batérií).

Doporučujem použiť vždy trojfázový hybridný menič. Vtedy je ľahko pripojiteľná aj batéria a bezproblémové kombinovanie energie z panelov, z baterky, zo siete, automaticky podľa potreby. Pri jednofázových meničoch sa niečo málo ušetrí z ceny meniča, ale vtedy sú na panely zapojené len konkrétne ističe a tým aj len konkrétne spotrebiče. Je to z dlhodobého hľadiska zbytočné obmedzenie, pohodlnejšie je, keď všetko môže ísť z panelov.

Žiadny deň nie je nulová výroba. Aj v deň, keď slnko nie je vôbec viditeľné a je až takmer tma kvôli mrakom a búrkam/dažďu, aj tak neklesla výroba pod 6 kWh (najnižšia celková výroba za celý deň). Maximálna výroba za deň opakovane mierne presiahla 70 kWh. Väčšinu dní sa vyrobí medzi cca. 35-55 kWh za deň. Samozrejme v iné mesiace v roku to bude menej, zatiaľ popisujem len aktuálne skúsenosti od apríla 2023 do jesene 2023.

Tabuľka výroby podľa stránok, ktoré sú určené na výpočty výroby zo slnka na konkrétnom mieste. Pre pripomenutie, inštalovaný výkon môjho systému je 8,96 kWp, s týmto údajom ďalej pracujem pri výpočte priemerného dňa. Skratka kWp označuje špičkový výkon za ideálnych podmienok (priamy slnečný svit). V podstate hovorí o tom, koľko kWh systém vyrobí v ideálnom prípade – panely s výkonom 1 kWp teoreticky ročne vyrobia 1 MWh elektrickej energie, realita je prirodzene odlišná.

Fotovoltika v kontexte spotreby rodinného domu

Spotreba domu cca. 6 MW (pri maximálnom odbere vrátane letného dochladzovania, zimného dokurovania (v pasívnom dome je len dokurovanie, ktoré spraví +1 stupeň za 24 hodín, nie je to štandardný primárny zdroj tepla) a zohľadnenia toho, že absolútne všetko je v dome len na elektriku, žiadny plyn alebo akékoľvek iné zdroje (napr. ohrev vody slnkom) energie nemáme), odhadovaná spotreba 2 ks elektroáut do 3 MW, spolu 9 MW.

Celková výroba u nás, za rok, je cca. 9,46 MW, t.j. mierne viac ako odhadovaná kompletná spotreba, preto by sme sa v ideálnom prípade nemali dostať na dodávku energie zo siete za plnú cenu 0,156 Eur za kW, ale mali by sme sa zmestiť do 0,062 Eur za kWh z virtuálnej batérie (záleží od toho koľko stihneme vyrobiť v slnečnejšej časti roka a zatiaľ to vyzerá veľmi pozitívne).

Spotreba domu je nízka najmä preto, že je dom pasívny. Jeho prístroje (rekuperácia, malé tepelné čerpadlo so zemným výmenníkom na ohrev vody) síce niečo spotrebujú, ale je to zanedbateľné, celkovo je spotreba taká nízka, že aj keď pracujeme dvaja naraz home office, tak sa spotreba (celková) pohybuje od 0,5 kWh po 2 kWh a na grafe z fotovoltiky je po celý čas spotreba priamo pokrytá výrobou, t.j. úplne zadarmo.

Pri našej spotrebe domu je nainštalovaný výkon panelov “zbytočne” vysoký. Pôvodne sme mali od SSE objednaný výkon iba 4,1 kWh a menič asi len 5 kWh. Tým, že SSE to nebola schopná dodať, sme pri objednávke od iného dodávateľa (D&D Energy) konzultovali aj to, že prechádzame na elektroautá a urobili sme prvotnú objednávku na 4 kWh panely a rovno 10 kWh hybridný trojfázový menič. Skôr ako to stihli osadiť sme doobjednali panely do výkonu 7,84 kWh (teoretická kapacita strechy) a počas inštalácie sa zistilo, že sa ešte zmestia 2 kusy panelov (po 560 W), doobjednali sme preto ešte aj tie a získali sme tak výsledný výkon 16*0,56=8,96 kWh.

Dôvod prečo doporučili dať hneď 10 kWh trojfázový hybridný menič, bol možnosti budúceho postupného navyšovania výkonu podľa potreby. Menič nepustí cez seba viac ako je jeho maximum, preto malo význam ísť rovno do teoretickej najvyššej hodnoty (alebo aj viac – viď. vysvetlenie vyššie, tam kde som popisoval graf výroby ako balistickú krivku). A dôvod prečo sme čo najskôr išli do vyššieho výkonu panelov bolo nabíjanie elektroáut.

Pre samotný dom by bez problémov stačilo mať výkon 4 kWh (pokrylo by to cca. 2/3 ročnej spotreby domu), ale v kombinácii s autami by to už bolo málo, najmä keď sme mali zámer nastavovať wallboxy na nabíjanie len z prebytkov slnka (t.j. najskôr by sa uspokojila spotreba domu a až prípadný prebytok by bol pustený do wallboxu a z neho do auta). To by však trvalo nabíjanie auta nekonečne dlho, preto sme išli rovno do maxima našej inštalačnej plochy (strechy). Ďalšia výhoda vyššie inštalovaného výkonu je relatívne použiteľné množstvo vyrobenej elektriky aj počas horších podmienok (mraky).

Platí jednoduchá priama úmera – čím nižší inštalovaný výkon, tým nižšie výroby počas celého roka a naopak. Ak je potrebné rozložiť náklady na inštaláciu fotovoltiky, najlepšie je nešetriť na meniči, ten kúpiť vždy 10 kWh trojfázový hybridný a šetriť radšej na množstve panelov a fyzickej baterke (nekupovať ju na začiatku). Obe tieto súčasti sa dajú dokupovať kedykoľvek priebežne. Pri paneloch doporučujem ísť na čo najvyšší výkon na 1 panel (v súčasnosti bifaciálne s 560 W na 1 panel), aby sa aj na malej streche nainštaloval čo najvyšší výkon.

Elektromobily: Základný pohľad a nabíjanie z fotovoltiky v praxi

Kto nemá skúsenosť s elektromobilom, ten je vopred nastavený natvrdo proti nim. S pseudoargumentmi o malom dojazde, dlhom nabíjaní a žiadnom ušetrení. Tieto argumenty sú pravdivé, ale v prípade plug-in hybridov, kde sa spájajú negatíva oboch technológií v jednom aute a pri hybridoch je spravidla inštalovaná malá batéria a len pomalá nabíjačka (preto krátky dojazd na elektro a dlhé nabíjanie).

Pri čistých elektromobiloch je to inak, kapacita batérií je vyššia (výrazne) a rýchlosť nabíjania aj pri AC nabíjaní je rýchlejšia, plus je podpora aj rýchleho DC nabíjania. Všetky nové elektromobily majú zároveň aj teplotný manažment batérie – je to na dlhšie vysvetľovanie, ale v skratke vďaka tomu odpadá spomaľovanie nabíjania počas teplých dní alebo počas zahriatia auta pri dlhej jazde. Dôležitá informácia a dôvod prečo ich uvádzam pri skúsenostiach s fotovoltikou je to, že prítomnosť elektromobilov zásadne upravuje návratnosť investície do fotovoltiky a aj do navýšeného výkonu fotovoltiky oproti pôvodnému plánu.

My sme nad elektromobilmi pôvodne vôbec neuvažovali, všetko zmenilo až rozhodnutie ísť do fotovoltiky. Až následne sme sa začali v teoretickej rovine oboznamovať s tým, ako vlastne fungujú elektroautá. Pôvodne sme chceli nabíjať autá len z prebytkov fotovoltiky po uspokojení spotreby domu, t.j. úplne zadarmo. Preto sme sa rozhodli pre wallboxy od AgeVolt a plánovali sme ich nastaviť len na používanie prebytkov. No nenastavili sme ten režim nabíjania len z prebytkov fotovoltiky, ale idú na maximálny výkon (ich výkon je 22 kW, naše autá dokážu pri AC nabíjaní ísť na výkon 11 kW, preto teda ide nabíjanie na 11 kW).

Pri maximálnej výrobe zo slnka (cca. 9 kW) to znamená dokúpenie 2 kWh za hodinu. Pri žiadnej výrobe zo slnka (napr. v noci) to znamená dokúpenie 11 kWh za hodinu, ale v našom prípade v cene z virtuálnej batérie, t.j. za 0,062 Eur za kWh.

Autá nabíjame spravidla medzi 20%-80% kapacity baterky. Plná kapacita je 50 kW, technicky využiteľných je 46,2 kWh. 20% je 9,24 kWh a 80% je 36,96 kWh. Rozdiel medzi nimi je 27,72 kWh. Pre jednoduchšie počítanie zaokrúhlene nahor je to 30 kWh nabíjania a necelé 3 hodiny nabíjania z 11 kWh wallboxu. Do výpočtov ďalej budeme počítať zaokrúhlene s 3 hodinami.

V prípade plného výkonu zo slnka dokupujeme 2 kWh na hodinu, ale keďže dom má tiež nejakú spotrebu (väčšinu času 0,5 kW, pre jednoduchosť počítania zvýšime na 1 kW), dokupujeme tak 3 kWh na hodinu a pri nabíjaní 3 hodiny je to dokúpenie 9 kWh v cene 0,062 Eur z virtuálnej batérie. Nabitie plnou rýchlosťou AC nabíjania tak počas slnečného dňa stojí 0,558 Eur za “plnú” nádrž.

V prípade úplne bez slnka (len v noci, inak stále aspoň niečo ide, aj v prípade zamračeného počasia), je to 11 kWh na hodinu, spolu cca. 30 kWh v cene 0,062 Eur za kWh = 1,86 Eur za “plnú” nádrž.

Takto “plná” nádrž vydrží na jazdenie v meste a v okolí na cca. 240 km, čo pre nás znamená v manželkinom aute cca. 10 dní a v mojom aute cca. 5 dní. Počet takýchto nabíjaní za rok je cca. 73 v mojom prípade a cca. 37 v manželkinom prípade. Zatiaľ máme slnečné obdobie, tak nabíjame spravidla na spodnej hranici toho výpočtu (0,558 Eur za “plnú”). Od jesene do jari očakávame sem tam síce aj slnečné nabitie, ale väčšinou skôr z virtuálnej batérie na hornej hranici (1,86 Eur za “plnú”).

Aj keby sme počítali na všetky nabitia s “najdrahším” variantom, stálo by aktuálne za celý rok nabíjanie oboch áut dokopy 110*1,86=204,60 Eur, reálne to bude menej vďaka priamemu slnku. Na porovnanie, PHM do 2 predchádzajúcich áut (nafta a benzín) stáli za rok 2022 až 3960 Eur.

Ďalšie ušetrenie v prípade elektromobilov je na servise, človekohodina servisného technika je síce cca. 3x drahšia ako pri benzínovom aute, ale na servisnej prehliadke nie je čo robiť, t.j. za tú hodinu je aj všetko vybavené a nie je potrebné platiť takmer ani žiadny materiál na výmenu (sú niektoré drobnosti, ale napr. všetky oleje a ich filtre odpadajú). Za rok 2022 sme na pôvodné autá (benzín a nafta) dali na servis a udržiavanie (opravy, autá boli 7 a 8 rokov staré) 3240 Eur. Spolu za rok 2022 (PHM + servis) stáli 7200 Eur. Naproti tomu prvý rok elektromobilov má predpokladané náklady len max 200 Eur (za “PHM” a žiadny servis).

Naše autá sú Peugeot e2008, ich elektrická verzia je o 8000 Eur drahšia oproti obdobnej výbave s benzínovým motorom. Pri dvoch autách je to jednorazové navýšenie o 16000 Eur a cca. 100 Eur ročne v drahšej havarijnej poistke z dôvodu vyššej ceny vozidla. Na prevádzkových nákladoch oboch dokopy je ušetrenie cca. 7000 Eur ročne (platné podľa prvého roku, v niektorom roku môže individuálne klesnúť tento rozdiel – viď. predchádzajúci odsek).

Individuálny pohľad môže byť aj v tom, že na vstupnú investíciu (fotovoltika, wallbox, elektroauto) je možné získať zvýhodnené (zelené úvery – napr. modrá planéta od Tatra Banky) úverové financovanie, na prevádzku (PHM) je použitie úverových zdrojov nemysliteľné (a nezmyselné zároveň). Z dlhodobého hľadiska sa úver raz splatí, prevádzka pokračuje nepretržite ďalej a s predpokladom navyšovania ceny v budúcnosti. Preto aj zvýšené vstupné náklady majú z dlhodobého hľadiska význam vďaka dlhodobému ušetreniu na prevádzke.

Rýchly prehľad nákladov a výpočet návratnosti

Návratnosť fotovoltiky je v našom prípade krátka, z toho ako sa na ňu pozeráme my. Dá sa argumentovať zvýšením cez tie vyššie vstupné ceny áut, ale aj s nimi je návratnosť krátka. A to všetko v situácii, kedy sú veľmi nízke ceny elektriky pre domácnosti. Ak budú v čase stúpať, návratnosť to skôr urýchli (a samozrejme prešli by sme potom na využitie nabíjania áut väčšinou z prebytkov fotovoltiky).

My ju počítame tak, že autá by sme menili aj tak, síce nie za elektrické, ale v nominálnej cene za približne rovnaké ako nás nakoniec vyšli 2 elektrické (dostali sme aj zaujímavú zľavu pri kúpe dvoch naraz). Preto vstupnú cenu elektrických áut v našom pohľade ignorujeme počítame na návratnosť fotovoltiky len ročné ušetrenie ceny elektriky (cca. 600 Eur ročne) a ročné ušetrenie prevádzky áut len na PHM a na bežnej servisnej prehliadke (priemer 400 Eur ročne za kus) bez zohľadňovania udržiavania pri živote starších áut.

Toto ušetrenie je 3960+400+400=4760 Eur. Celková ročná úspora v našom prípade je 4760+600=5360 Eur a pri tom sa náklady na fotovoltiku a náklady na wallboxy (v našom prípade sú individuálne vyššie ako by mohli byť inde) v sume 11542,18+4560,16=16102,34 Eur  vrátia za presne 3 roky. Všetky ďalšie roky budú už len čistým plusom.

Nemali by ste prehliadnuť:

• Elektromobil Roka 2025 powered by ČSOB Leasing: Ford vytiahol klenoty. Tieto modely bojujú o Váš hlas
• Test Mercedes-Benz G 580 with EQ Technology: Elektromobil je lepší v (takmer) každom ohľade
• Koľko nových elektromobilov Tesla pribudlo na Slovensku v roku 2024?

Subjektívne závery

Fotovoltika:

• radšej investovať do meniča (10 kW, 3 fázy, hybridný) a zvyšok stavať priebežne podľa potreby (cena za 10 kWh 3-fázový hybridný menič a 4 kWh panely je s inštaláciou 6200 Eur)
• výkon inštalovať podľa ročnej spotreby domu alebo podľa očakávania ročnej spotreby domu + navýšenia za prípadné elektroautá
• nevhodné pre domy s elektrickým vykurovaním (pretože v zime toho menej vyrobí, práve keď sa veľa spotrebúva). Pri elektrickom vykurovaní je vhodnejšia 2 tarifná sadzba s “nočným” prúdom
• veľmi vhodné do pasívnych a nízkoenergetických domov
• veľmi vhodné v kombinácii s elektroautami a so smart wallboxom
• doporučené vymeniť doma všetky prístroje za elektrické (napr. benzínové kosačky, píly, krovinorezy a pod. zmeniť za akumulátorové)
• fyzická batéria sa môže oplatiť ak bude mať zaujímavú životnosť (aj keby klesla jej kapacita na 80%). Pri súčasných cenách je fyzická batéria ťažšie splatiteľná. No z dlhodobého hľadiska ju budeme chcieť najmä kvôli tomu, že vtedy budeme mať elektriku aj pri dočasnej technickej odstávke od dodávateľa alebo náhlej odstávke po intenzívnej búrke ak sa spôsobí niekde na vedení technický problém – jednoducho keď je batéria, je zásobovaný menič a celá infraštruktúra fotovoltiky a cez prípadné slnko sa dokáže fungovať až tak, akoby žiadny výpadok nebol. Bez slnka by to dokázalo v našom dome pri 10 kWh baterke potiahnuť 5 až 20 hodín, podľa toho aké spotrebiče a ako dlho by sme použili. Dá sa to zjednodušiť tak, že pri 10 kWh baterke by sme sa nemuseli pri výpadku prúdu vôbec nijako obmedzovať (samozrejme auto by sme vtedy nenabíjali)

Elektroautá:

• vyhnúť sa plug-in hybridom a nebrať do úvahy skúsenosti majiteľov plug-in hybridov. Buď len čistý elektromobil alebo potom radšej čistý benzín, len nie plug-in hybrid (všetky skúsenosti s plug-in hybridmi sú len negatívne)
• určite auto s teplotným manažmentom batérie a tepelným čerpadlom
• určite auto s čo najrýchlejšou DC nabíjačkou (kvôli občasným dlhým cestám) a minimálne s 11 kWh AC nabíjačkou (ideálne s 22 kWh – ale pozor 22 kWh bude naplno fungovať len v dome s 32A ističom, pri 25A ističom je maximum necelých 18 kW, pri smart wallboxe to však nie je problém, sám obmedzí výkon na aktuálne technické maximum)
• úplne vhodné pre jazdu po meste a okolí (resp. po okreskách takmer kdekoľvek vhodné). Menej vhodné pre jazdu po diaľnici (alebo je potrebné vybrať elektroauto, ktoré je na jazdu po diaľnici optimalizované aerodynamicky alebo má väčšiu kapacitu batérie)
• veľmi vhodné ak bývate v dome a máte parkovacie miesto niekde pri dome (kvôli rozumnej inštalácii wallboxu)
• menej vhodné ak nebývate v dome. No aj vtedy by pri napr. mojom nájazde (cca. 73 nabíjaní za rok po cca. 30 kWh = 2190 kWh. Je to cca. 17500 km za rok) bola cena pri najnižšom paušále od ZSE Drive v sume 11,90 Eur mesačne nasledovná:
  • 11,90*12=142,8 Eur a v tejto cene by bolo už 480 kWh zaplatených. Zvyšných 1710 kWh by bolo v cene po 0,29 Eur za kW, t.j. za 495,9 Eur. Spolu 142,80+495,90=638,7 Eur v plne komerčnej sieti. 
    • Pri mesačnom paušále je cena 0,29 Eur za kWh zhodná pre AC aj DC nabíjanie
  • prípadné nabíjanie bez fotovoltiky a virtuálnej batérie na jednotarifnej sadzbe DD2 so všetkými poplatkami (domáca zásuvka alebo z nej vyvedený wallbox) je 0,156 Eur za kW, pri spotrebe 2190 kWh by to bolo 2190*0,156=341,64 Eur