Jak velkou FVE firma potřebuje

Začněte provozem, ne střechou

Fotovoltaická elektrárna se zkracuje jako FVE. Její výkon se běžně uvádí v kWp, tedy jmenovitém výkonu panelů za stanovených zkušebních podmínek. Nejde o množství elektřiny vyrobené za rok. To měříme v kWh nebo MWh; jedna MWh je tisíc kWh.

Firma může za rok odebrat 230 MWh a přesto mít po instalaci FVE značné přetoky. Stačí, aby většina spotřeby připadala na pracovní dny, ale elektrárna vyráběla také o víkendech a během odstávek. Roční součet tento rozdíl schová. Stejně zavádějící je porovnat maximální výkon strojů s výkonem panelů: ne všechny stroje běží současně a FVE nepodává jmenovitý výkon celý den.

Pro první rozbor potřebuji alespoň celý rok intervalového odběru a kalendář provozu. Doplním plánované směny, nové technologie, nabíjení vozidel a případná omezení střechy. Teprve potom má smysl vybírat několik výkonových variant. Záměr zaplnit celou střechu může být správný, ale musí obstát v číslech.

Stejná firma, tři velikosti FVE

Následující příklad spojuje veřejná data s výslovně modelovou spotřebou. Pro Brno používáme hodinový výstup PVGIS za celý rok 2023: jižní orientace, sklon 15° a zadané systémové ztráty 14 %. Jde o výpočet výroby podle meteorologických podkladů, nikoli měření konkrétní elektrárny. ^{[1] [2]}

Modelový provoz odebírá v pondělí až pátek od 7 do 17 hodin 60 kW, jindy 12 kW. Svátky a dovolené pro přehlednost nerozlišujeme. Celkem je to 229,9 MWh. V každém hodinovém kroku porovnáme výrobu se spotřebou; baterie zatím není přítomna. Výkony 50 a 150 kWp jsou proporcionální varianty stejného profilu 100 kWp, bez zvláštního modelu omezení střídače.

U každé velikosti oddělte výrobu použitou přímo ve firmě od přebytků dodaných do sítě. Vlastní využití obvykle nahrazuje nákup; přebytek se oceňuje podle výkupní smlouvy. Proto stejná vyrobená kilowatthodina nemusí mít stejnou hodnotu.

Přechod z 50 na 100 kWp přidá přibližně 34,9 MWh přímého využití ročně. Dalších 50 kWp už přidá jen 19,0 MWh; větší část dodatečné výroby zamíří ven. To neznamená, že 150 kWp je špatně. Znamená to, že poslední panely mají jinou ekonomiku než první.

Kolik vydělá další část elektrárny

Pro další rozšíření není rozhodující výnos celé elektrárny, ale to, co přidají nové panely navíc. Porovnáme proto dodatečnou investici s dodatečným přínosem. Tak se neúmyslně nepřipíše větší variantě i úspora, kterou už přinášela ta menší.

Zkusme pro představu 3,50 Kč za ušetřenou kWh nákupu a 0,80 Kč za prodanou kWh. Jsou to vlastní modelové hodnoty bez DPH, nikoli aktuální ceník nebo výhled. Cena ušetřeného nákupu zahrnuje pouze složky, které se skutečně sníží s odběrem; pevné platby automaticky nemizí.

Hrubá roční hodnota energie vychází přibližně na 165 tisíc Kč pro 50 kWp, 300 tisíc Kč pro 100 kWp a 393 tisíc Kč pro 150 kWp. Posledních 50 kWp tedy přidá asi 93 tisíc Kč před servisem, investicí a financováním. Pro rozhodnutí je podstatné, kolik tato dodatečná část stojí a jak se výsledek změní při horším výkupu. U spotového výkupu je nutné ocenit každý interval samostatně; pevná cena v příkladu tuto proměnlivost záměrně neřeší.

Letní přebytky nevyřeší zimní odběr

Měsíční pohled ukazuje sezónnost. V lednu má modelová FVE 100 kWp výrobu přibližně 3,0 MWh, v červenci 14,5 MWh. Ani měsíc s výrobou nižší než spotřeba ale neznamená nulové přetoky: polední přebytek a noční odběr se v měsíčním součtu navzájem skryjí.

Jedno počasím konkrétní období není dlouhodobý průměr. Pro investiční studii bych vedle tohoto principu ověřil více let, místní stínění, orientace střech a chování plánované sestavy. Hodinový podklad navíc nepostihne všechny čtvrthodinové výkyvy.

Baterie mění využití i vhodnou velikost FVE

Pro dvousměnný provoz může větší FVE s baterií znamenat více vlastní elektřiny i po skončení slunečné části dne. Přesun poledních přebytků do pozdější spotřeby se označuje jako PV shifting. Hodnotou není jen vyšší procento soběstačnosti, ale především nákup, který díky němu firma nemusí zaplatit.

Při modelových cenách z tohoto článku má uložení 100 kWh přebytku a pozdější dodání 90 kWh hodnotu 90 × 3,50 − 100 × 0,80 = 235 Kč před náklady baterie. Odečítáme výkup, o který uložením přijdeme. Předpokládáme 90% účinnost celého cyklu a dostatek pozdějšího odběru. To vysvětluje jeden přesun, nikoli návratnost sestavy.

Řídicí systém, označovaný jako EMS, může vedle přebytků využívat i levnější elektřinu ze sítě, pokud to smlouva a připojení dovolují. Před slunečným polednem proto nemusí být správné baterii naplnit ze spotu do poslední kWh: volné místo může mít vyšší hodnotu pro vlastní výrobu. Nabíjecí plán se má opírat o očekávanou výrobu, ceny a spotřebu. ^[3]

Porovnám menší FVE, větší FVE bez baterie a větší FVE s BESS. U každé varianty ověřím časové využití, přetoky a dodatečné náklady. Hala zavřená od pátku do pondělí má jiné možnosti než večerní výroba; součet všech přebytků není automaticky množství, které baterie dokáže využít.

Co má návrh velikosti doložit

Ve výsledku chci vidět využití výroby, přetoky, odběr ze sítě a ekonomiku několika variant na stejných datech. Samostatně ověřím možnost připojení, sjednané přetoky a omezení stavby. Snížení nebo zákaz dodávky do sítě může výběr změnit stejně zásadně jako cena panelů.

Závěrem nemusí být jediné číslo. Dobré rozhodnutí může znít: teď menší FVE, připravená na rozšíření po zavedení druhé směny; nebo větší sestava společně s baterií, protože večerní odběr dodatečnou investici obhájí. Důležité je vědět, z jakých předpokladů doporučení vychází.

Pro variantu s omezenými přetoky musí výpočet ukázat také nevyužitou výrobu. Elektřinu, kterou by střídač kvůli limitu omezil, nelze současně vykázat jako prodanou. U DC a AC propojení s baterií ověřte, zda se k takové energii úložiště vůbec dostane. Pokud je podklad výroby hodinový a odběr čtvrthodinový, jejich pouhé rozdělení na čtyři stejné části nenahradí jemnější skutečná data. Omezení časového kroku má být ve výsledku viditelné.