Hybridní elektrárny.

Elektrárna , která umí spolupracovat s veřejnou elektrickou sítí se nazývá  Hybrid Grid – Hybridní  nebo On – Grid – Síťová 

Hybridní elektrárny jsou řešením do míst s veřejnou sítí. U nestabilních sítí je vhodným řešením použít elektrárnu jako hlavní zdroj elektřiny a veřejnou síť jako zdroj záložní.  Díky tomuto uspořádání máte k dispozici vlastní elektřinu, která je pro vás zdarma, na rozdíl od elektřiny, kterou musíte ze sítě kupovat.  A v okamžiku, kdy veřejná síť nefunguje, je vaše elektřina jediným zdrojem elektřiny a její cena je v závislosti na způsobu využití značně vyšší a někdy i neocenitelná.

Hybridní elektrárnou se nazývá proto, že elektrické přístroje pracují ze sítě a nebo z elektrárny. Tento druh elektráren je možné udělat dvěma odlišnými způsoby, tedy s krátkou a nebo dlouhou prodlevou při přepnutí a my používáme tu dlouhou prodlevu:

1. elektrické přístroje pracující z veřejné sítě jsou na sluneční elektrárnu přepnuty ve velmi krátké době. V případě, že se vyčerpá zásobní elektřina, dojde k opětovnému připojení do veřejné sítě. Nevýhoda tohoto způsobu zapojení je vysoká odbornost pracovníků, kteří tento druh zapojení u zákazníka provádí. Současně je také potřeba znát parametry elektrické sítě, do které se přístroje přepínají, aby nedošlo k jejich zničení ani k úrazu spotřebitelů. Proto se tyto elektrárny používají u stabilních elektrických sítí a přepínání je rychlé a elektronické.
2. elektrické přístroje pracující z veřejné sítě jsou na sluneční elektrárnu přepnuty s časovou prodlevou několika desítek vteřin. Tímto krokem se docílí takzvaný bez napěťový stav, při kterém dojde k odpojení všech elektrických přístrojů od jejich zdroje. Tím se zajistí bezpečné přerušení vedení a následné připojení přístrojů na elektrárnu znamená, že nemůže dojít k nechtěnému spojení mezi elektrárnou a veřejnou sítí. Díky tomuto postupu je přepojení vždy bezpečné. Současně také nemůže dojít k nechtěné dodávce elektřiny do veřejné sítě.Díky tomu není třeba znát přesné parametry veřejné sítě. Tím se nároky na uvedení elektrárny do provozu stávají méně odborné a připojení elektrárny zvládne podle přiloženého návodu každý elektrikář. Tento druh elektrárny tedy může pracovat kdekoli. Elektrické přístroje pak pracují v režimu z veřejné sítě nebo z elektrárny. baterkový systém tak může být slabší, protože spotřebitel má možnost volby mezi veřejnou sítí a vlastní elektřinou.

Stejně jako u elektrárny ostrovní, platí i tady že:

1. veškerá vyrobená elektřina se uloží do baterek ( čím více baterek, tím více uložené elektřiny)
2. jakmile jsou baterky plné, elektrárna elektřinu nevyrábí.
3. jakmile se na elektrárnu připojí spotřebič, elektřinu si bere z baterek a tím se baterky mohou začít nabíjet
4. jakmile se uložená elektřina zcela spotřebuje, automatika odstaví- vypne-elektrické spotřebiče, aby se ochránily baterky před zničením a přístroje se začnou napájet z veřejné elektrické sítě, na kterou je automatika přepne.
5. pokud svítí slunce a je připojený spotřebič, který si bere elektřinu z baterek, elektrárna baterky začne dobíjet.
6. kdykoli slunce nesvítí a spotřebiče odebírají elektřinu z baterek,  jakmile začne zase svítit, elektrárna automaticky zásobu v baterkách doplní.
7. pokud se baterky často zcela vypotřebují, snižuje se tím jejich životnost
8. čím menší % uložené elektřiny se z baterek v průběhu dne spotřebuje, tím delší životnost baterie mají, proto se vždy hodí mít větší baterkové pole.
9. Spotřeba elektřiny z baterek se na slunci rychle vyrovná, protože elektrárna vyrobí každou hodinu svůj celkový výkon ( např 5 kW)
10. spotřeba elektřiny bez slunce – například v noci-znamená vyčerpávání baterek. Jejich doplnění začne až s novými slunečními paprsky a je třeba zvážit, jak dlouho se vyčerpané baterky mohou nabíjet. Záleží to na množství vyráběné a současně i spotřebovávané elektřiny.
11. každou hodinu se baterky naplní o celkový výkon elektrárny, pokud není žádný odběr.
Příklad: elektrárna má 5,2 kW v panelech. Za hodinu se zásoba v baterkách zvětší o 5,2 kWh elektřiny. Za 2 hod je to 10,4 kWh, za 10 hod je to 52 kWh elektřiny.
12. základní velikost baterek je 9,6 kWh elektřiny. To znamená, že za 2 hodiny bez slunce je zásoba elektřiny nulová, pokud používáte spotřebič o velikosti 5 kW.
13. v průběhu dne můžete elektřinu spotřebovávat průběžně spotřebičem 2,5 kW. Aby se baterky současně i nabily, protože elektrárna baterky průběžně dobíjí, pokud elektřinu nespotřebujete.
14. po 4 hodinách nabíjení ( 4 x 2,5 = 10 kWh) jsou baterie plné a už můžete spotřebovávat veškerou vyráběnou elektřinu, tedy celkem 5 kW. Pro dobrou kondici baterek je dobré z nich spotřebovávat jen 70% maximálně, což je  maximálně kolem 3,5 kW elektřiny průběžně.
15. za těchto podmínek se životnost baterek může zvýšit asi o 8 roků.
16. životnost baterek se udává v cyklech. Cyklus znamená vybití baterky na hraniční limit.
17. pokud se baterky vyčerpávají z 20-30%, jejich životnost je obrovská. Cyklus vybíjení se počítá za 24 hod.
18. pokud je jeden cyklus 30% a další 70%, je to pro baterky lepší režim, než když je cyklus každý den například 70%.
19. nejlepší baterky s olovem mají maximálně 1 200-1 500 cyklů, pokud se používají maximálně na 50%.
20. Baterky LIFEPO4 mají 3000 – 5000 cyklů, podle výrobce, při používání na 80%.
21. S používáním na 70% mají 6 000 – 8 000 cyklů .
22. Pokud se používají na 30% mají Lifepo4  i 16 000 cyklů.
23. limitem elektrárny je maximální velikost elektrického spotřebiče podle výkonu měniče.
24. další limit je maximální velikost spotřebované elektřiny podle výkonu měniče a množství baterek. Optimální velikost baterek je tedy více než 60 kWh.

Příklad: za 12 hod spotřebuje měnič  o výkonu 3,5 kW  celkem 42 kWh elektřiny. Baterky by  proto měly mít alespoň 60 kWh, což by znamenalo, že měnič spotřebuje uloženou zásobu na 70% a raní slunce baterky začne nabíjet dříve, než se zásoba ještě více sníží.
25. V praxi se však přes noc obvykle spotřebuje menší množství elektřiny, protože v noci se každý uživatel snaží spotřebovávat elektřiny co nejméně.
26. V průběhu dne se tedy baterky průběžně dobíjejí a interval jejich vybití na 70% je tedy minimální.

 

Popis jednotlivých řešení pak najdete na příslušných stránkách o jednotlivých elektrárnách.

1. elektrárna Hybridní  – Hybrid Grid
2. elektrárna Síťová – On-Grid
3. elektrárna Ostrovní – Off-Grid