Prodeje elektromobilů v posledních letech prudce rostou, stejně tak přibývá domácích fotovoltaických elektráren. Co tato kombinace přináší? Radek Šindel popisuje praktické zkušenosti s provozem elektromobilu a fotovoltaické elektrárny.

Elektromobilita je v dnešní době ožehavé téma. Přechod na čistší způsoby pohonu v sobě nese hodně emocí a často se vytrácí důvod, proč k této změně vlastně dochází. Hlavní výhodou elektrického pohonu, o které se paradoxně mluví nejméně, je fakt, že elektroauto (battery electric vehicle – BEV) spotřebovává výrazně méně energie oproti autu se spalovacím motorem. Pak samozřejmě to, že elektroauto nemá výfuk, a proto za sebou nenechává zplodiny.

Mezi další výhody patří jednodušší konstrukce motoru, a tím i nižší poruchovost a snazší údržba a výrazně nižší náklady na údržbu. Pokud jde o zmiňovanou spotřebu, litr nafty obsahuje zhruba 10 kWh energie. Běžný automobil střední třídy tak dosahuje spotřeby okolo 50–60 kWh/100 km. Ekvivalentní elektromobil pak díky vysoké účinnosti pohonu a možnosti rekuperace spotřebuje včetně účinnosti nabíjení okolo 15–20 kWh/100 km. Výsledná spotřeba energie je tak zhruba třetinová. Dalším důležitým aspektem je možnost lokální výroby elektřiny. Zatímco ropu pro výrobu kapalných paliv musíme v naprosté většině importovat, elektřinu si minimálně z velké části umíme vyrobit sami.

Jedna z možností lokální výroby elektřiny se nabízí v podobě instalace fotovoltaické elektrárny ideálně přímo na střeše rodinného domku. Rodinný dům z 50. let minulého století jsme nejdříve kompletně zrekonstruovali a v loňském roce jsme na něj pořídili fotovoltaickou elektrárnu. Domek je poměrně dobře zateplený a je vytápěn tepelným čerpadlem vzduch-voda, kterým je celoročně nahřívána i TUV. V zimě jsou k přitápění používána i krbová kamna na dřevo. Celoroční spotřeba se pohybuje v rozmezí 5,5–6 MWh. Na střeše s jižní orientací byla následně instalována FVE s výkonem 5,5 kWp a 8kWh baterií. Zároveň se podařilo pořídit za poměrně výhodných podmínek zánovní elektromobil Hyuindai Kona electric se 40kWh baterií.

Zkušenosti s provozem elektroauta

U elektromobilů je velice diskutovaným tématem dojezd. Podle WLTP má auto spotřebu 14,8k Wh/100 km. Na dnešní poměry poměrně malá baterie poskytuje teoretický dojezd okolo 270 km. Auto je používáno zejména na jízdy do práce a jízdy po okolí. Občas auto používám i na cesty v okruhu stovek kilometrů. V tomto režimu se podařilo dosáhnou reálné spotřeby 16,1 kWh/100 km v období prosinec až únor a 13,0 kWh/100 km v období březen až červen.

Spotřeba energie za celý rok tak bude zhruba odpovídat údajům výrobce. V nejchladnějších měsících roku se reálný dojezd pohybuje okolo 250 km, zbytek roku se pak blíží k 300km hranici. Z pohledu uživatelů spalovacího motoru se to může zdát málo, nicméně vzhledem k režimu provozu to reálně nečiní žádné zásadní omezení. Statisticky probíhá přes 90 % dobíjení doma a při občasných delších cestách není problém dobíjet při pravidelných přestávkách na odpočinek. Pro tento režim provozu se jeví dojezd jako dostatečný. V případě většího množství delších cest by ale bylo nutné uvažovat o větší baterii.

Propojení auta a FVE

Energie vyrobená FVE je primárně využívána pro spotřebu domácnosti, nevyužité přebytky prodávám za spotové ceny distributorovi elektřiny. Rozdíl v cenách odběru a výkupu je ale poměrně výrazný. Při současných cenách se pohybuje cena kWh v rozmezí 6–8 Kč. U výkupu je to složitější. Ve všední dny se spotové ceny pohybují v rozmezí 2–3 Kč/kWh, ale zejména o víkendech ceny padají k nule, nebo dokonce do záporných hodnot. Pro ekonomiku FVE je tak klíčové využít maximum výroby pro vlastní spotřebu a zároveň eliminovat přebytky zejména v době nízkých, nebo záporných cen elektřiny. V rámci domácnosti lze spotřebu částečně ovlivnit zapínáním některých spotřebičů právě v době vyšší výroby. Dá se časovat pračka, myčka, nebo ohřev TUV, což regulaci spotřeby pomáhá, nicméně ve slunečných dnech od března do září s denní výrobou 30–35kWh to na pokrytí kompletní výroby zpravidla nestačí.

Zde pak přichází ke slovu nabíjení auta. S průměrným denním nájezdem okolo 35 km se průměrná denní spotřeba pohybuje okolo 5–6 kWh. Pro maximální životnost baterie se nedoporučuje držet baterii 100% nabitou delší dobu. Plné nabití baterii samo o sobě tolik neškodí, ale je potřeba po nabití ideálně ihned vyjet. Proto se plné kapacity používá spíše na delších cestách, kdy je potřeba maximální dojezd.

V rámci běžného provozu proto držím baterii v rozmezí 20–80 % a nabíjení pak vychází 1–2× týdně. Jelikož mám možnost využívat částečně práci z domova, není problém nabíjet pouze ve dnech vyšší výroby a zároveň preferovat pro nabíjení ideálně víkend. Statisticky pak vychází nabíjení pouze z přebytků FVE na celé období mezi jarní a podzimní rovnodenností. V grafu je vidět průběh výroby a spotřebu v průběhu roku. V zimních měsících se spotřeba (Load) pohybuje okolo 800–900 kWh/měsíc a FVE spotřebu pokryje z 10–20t %. V letním období spotřeba klesá k 500–600 kWh/měsíc a FVE pokryje spotřebu více méně celou. V tomto období se pak objevují i přebytky (Feed in). Za celý rok lze predikovat pokrytí celkové spotřeby zhruba z 50 % a využití výroby z FVE na úrovni 75 %.

Tento režim tak významným způsobem zkracuje návratnost FVE a snižuje náklady na provoz auta. Možnost řízení spotřeby zároveň do budoucna umožňuje případné rozšíření FVE.

V zimním období probíhá nabíjení zpravidla v noci. S příchodem chytrého měření se v budoucnu dá očekávat příchod flexibilních tarifů s cenou elektřiny částečně závislou na aktuálním vytížení distribuční sítě, takže se v nočním období dá očekávat nabíjení za nižší ceny než v odběrových špičkách, což sníží uživatelům náklady na nabíjení a zároveň zamezí přetěžování distribuční sítě v časech vysokého zatížení.

Závěr

Rozumně velká FVE nemůže v našich podmínkách pokrýt spotřebu domku po celý rok. Jak je ale vidět z uvedených dat, FVE dokáže i v zimním období pokrýt poměrně významnou část spotřeby a za celý rok bez problémů pokryje polovinu spotřeby domku včetně nájezdu auta. V případě větší FVE by byl poměr ještě lepší.

Celkovou ekonomickou návratnost systému je zatím těžké hodnotit. Bude záležet na mnoha faktorech jako ceny elektřiny v různých obdobích roku, ceně servisu auta a možnostech rozšíření FVE. Ceny elektroaut pomalu klesají a ve vyšších třídách už se srovnaly s cenami spalovacích vozů. V následujících letech se to samé dá očekávat i u menších vozů. Bezmála polovina obyvatel žije v rodinných domech se snadnou možností instalace podobného systému.

Od letošního roku lze instalovat FVE i na bytových domech a i u nich lze instalovat wallboxy třeba na dvoře nebo v podzemních garážích. Tu samou možnost mají zároveň firmy třeba na střechách výrobních hal s instalací wallboxů na firemních parkovištích, nebo v podzemních garážích. Většina obyvatel už tedy má dnes možnost domácí nabíjení relativně snadno nainstalovat a spotřebu pokrýt částečně ze svého zdroje. Na delší cesty jsou už dnes k dispozici tisíce rychlých nabíječek okolo hlavních tahů. I přes vyšší pořizovací cenu elektrických vozů tak mohou být pro mnoho lidí náklady na provoz ve výsledku nižší než u spalovacích ekvivalentů.

Na sídlištích je budování nabíječek obtížnější, nicméně technicky proveditelné. Pro tyto obyvatele je zatím výhodnější použití spalovacích vozů. Nicméně s přibývající infrastrukturou a nižší cenou vozů se může situace poměrně rychle otočit.

Radek Šindel

Tagy BEV elektromobilita FVE Hyundai Kona

129 komentářů