Jak začít s přípravou energeticky soběstačného domu - tzv. ostrovního systému? Zeptali jsme se
Nový život Karel Otýse a jeho rodiny na „ostrově“ tedy uprostřed lesa v energeticky soběstačném domě jste už poznali v našem pořadu. Možná vás, techničtější typy, ale hned napadaly různé otázky. Kde s přípravou začít, jaké vzdělání je potřeba, jaké jsou ideální podmínky atd. Zeptali jsme se tedy podrobněji.
Jaký byl ten hlavní impuls?
Nechtěli jsme být závislí na energetických společnostech, na tzv. síťových dodavatelích elektřiny, plynu a vody. Náklady na jejich dodávky tvořili podstatnou část našeho rodinného rozpočtu, a byť jsme se snažili všemožně spořit, tak každoroční vyúčtování energií a následné jednání o výši záloh bylo stále více stresující. Měli jsme pocit, že ať šetříme, jak šetříme, tak tyto společnosti si vždy přijdou na své. No a pak hrálo roli i to, že tyto společnosti mohou kdykoliv své dodávky omezit či zastavit, bez ohledu na negativní vliv na jejich zákazníky. Prostě vyvěsí oznámení, že nepůjde elektřina, či voda a hotovo.
Důsledky pro jejich zákazníky je nezajímají. Pokud u nich argumentujete vzniklými škodami, odkáží Vás na své obchodní podmínky, kde je vše důkladně ošetřeno, samozřejmě v jejich prospěch, samozřejmě malým písmem někde schované v textu. Jednotlivec prostě nemá proti nim šanci, je mu povoleno jen platit a platit. Druhým důvodem byla naše snaha o svobodu v rozhodování o vlastním způsobu života, o větší kontrolu nad ním, nezávisle na rozhodnutí někoho jiného. To byl ten podstatnější důvod.
Dnes si již energetické zdroje zajišťujete vlastními silami. Jak to byla náročná cesta od rozhodnutí k realizaci?
Vlastně to bylo jednoduší, než jsme čekali. Rozhodli jsme se prodat náš tehdejší dům a najít si nové bydlení, kde bychom mohli své představy o nezávislosti realizovat. Shodou okolností jsme při hledání nového domu narazili na dům v lese, ke kterému nevedly žádné přípojky. Bývalý majitel ho využíval jako chalupu. Když jsme dům viděli, byla to láska na první pohled. Bývalá hájovna s vlastní zdrojem vody, bez elektřiny a les všude okolo. Nejbližší přípojný bod k distribuční síti 700 m. No prostě pro náš záměr ideální místo.
Proč je to ideální místo? Myslíte si, že uprostřed civilizace nejde vytvořit energeticky soběstačný dům? Bylo by tam moc lákadel?
Energeticky soběstačný dům lze jistě vytvořit v podstatě kdekoliv. Nám však šlo kromě energetické soběstačnosti i o bydlení uprostřed přírody, a mít jí za souseda. A pak taky dům v civilizaci by měl dozajista přípojku elektřiny, vody, možná plynu, a když bychom je nevyužívali, tak jejich samotná existence by pro nás byla symbolem propojení s civilizací, od které jsme se chtěli co nejvíce odpoutat.
Měl jste nějaké elektrotechnické vzdělání?
Neměl. Byl jsem naprostý elektrotechnický laik, jehož znalosti z oblasti elektřiny byly do té doby omezeny pouze na výměnu žárovky a jaksi jsem nechápal rozdíl mezi voltem a ampérem, nebo mezi proudem a napětím. Tak jsem si začal opatřovat informace o možnostech zajištění výroby elektrické energie výhradně pro naši potřebu. Hledání informací a celková příprava trvala asi 6 měsíců. Tak dlouhá doba byla způsobena tím, že jsem se musel zorientovat v úplně novém oboru. Bylo to nezbytné, protože jako v každém novém dynamicky se rozvíjejícím oboru, tak i zde se objevila řada neseriózních firem, připravených vydělat na Vaší neznalosti. A tomu jsem se chtěl vyhnout, což se pečlivou přípravou podařilo, i přesto, že jsem stále elektrotechnický laik.
Čím je dobré začít?
Jako první bod je jednoznačně nutné kompletně zmapovat spotřebu elektrické energie v dosavadní domácnosti a optimalizovat skladbu spotřebičů a spotřeby pro optimální nastavení vlastního zdroje energie. Důležitá je nejenom celková spotřeba domácnosti, ale i její rozložení v čase. Dále je nutné rozdělit spotřebiče do tří kategorií – na nezbytné stáloběžící, které tvoří tzv. stálou spotřebu (například lednice, router), potom spotřebiče nezbytné pro chod domácnosti a domu, ale používané jen občas (například čerpadlo ve studni, pračka), a pak na ty zbytné, bez kterých se lze v případě
nedostatku energie obejít (například TV, žehlička, elektrické nářadí).
Ve druhé a třetí kategorii převažují spotřebiče s velkou spotřebou, jejichž provoz je potřeba plánovat, abyste minimalizovali výkonovou špičku spotřeby. Ale to jsou jen počáteční kroky, pak Vás čeká spousta dalších. Pro zájemce o energeticky soběstačné bydlení jsme připravili tzv. desatero energetického ostrovníka, které každého zájemce provede cestou k energetické nezávislosti. Postupně rozpracováváme jeho jednotlivé body do detailního návodu.
Vcelku obtížný byl výběr realizační firmy. Jde o novou oblast, na které se snaží přiživit řada tzv. „odborných firem“ a najít někoho s referencemi, kdo má slušnou cenu a aby zároveň Vám byl schopen vše laicky vysvětlit, byla opravdu náročná anabáze. Do svépomocné realizace jsem se jako laik pouštět nechtěl. Přeci jen nám přišlo lepší řešení vsadit na odbornost, když na zdroji energie budeme zcela závislí.
Jak dlouho samotná realizace trvala?
Příjemným překvapením bylo, že po měsících příprav, byla vlastní realizace odbornou firmou otázkou několika dnů. Pak přišel ten slastný okamžik prvního rozsvícení z naší vlastní elektřiny. Nicméně pro to, aby odborná firma mohla připravit optimální návrh řešení, je nutno si připravit co vlastně od systému očekáváte, jaký výkon, jaké přístroje budete provozovat, jak dlouho, jak často, jaký bude jejich souběh, a řadu dalších věcí. A to bylo to nejnáročnější. A ty za Vás žádná firma neudělá. A to může trvat týdny až měsíce.
Kdy jste začali?
Vlastní realizace se odvíjela od okamžiku, kdy se nám povedlo koupit náš současný dům. Vše proběhlo před nastěhováním. Bylo na to na jaře, takže nás čekalo několik měsíců sluníčka a mohli jsme si možnosti elektrárny vyzkoušet a otestovat jí ještě před příchodem kritického podzimního a zimního období. Tento postup doporučuji všem, pokud mají možnost dobu realizace ovlivnit.
Mohl byste stručně popsat Váš systém pro výrobu elektřiny?
Jedná se o ostrovní fotovoltaickou elektrárnu. Na střeše jsou FV panely, které přeměňují energii ze slunce na stejnosměrné napětí. Spotřebiče jsou vyráběné na střídavé napětí 230V, takže vyrobená energie z panelů proudí přes solární regulátor a akumulátory do měniče, který přeměňuje stejnosměrné napětí na střídavé a odtud jde kabel do domovního rozvaděče a z něho již vedou standardní domovní rozvody do vypínačů a zásuvek, tak jak jsme všichni zvyklí. V případě, že je naše spotřeba nižší než výroba, je přebytečná energie ukládána do akumulátorů, odkud je čerpána v noci nebo v době, kdy je naše spotřeba vyšší než výroba (zejména v zimě).
Mezi panely a akumulátory je umístěn solární regulátor, který reguluje množství energie dodávané do baterek, aby nedošlo k jejich přebití a poškození. Pokud nastane situace, že pro naši spotřebu nestačí ani energie uložená v akumulátorech, zapínáme benzínovou centrálu, kterou doplníme energii v akumulátorech. Taková situace nastává v pozdním podzimu a v zimě a lze ji omezit zvýšením počtu panelů a kapacity akumulátorů, nebo snížením spotřeby v době, kdy je výroba nízká. Nelze ji však zcela vyloučit.
Když nabijete akumulátory, jak dlouho vám zdroj vydrží? Na kolik dní? Hodin?
Tato doba velmi záleží na spotřebě. Omezením spotřeby ji můžete prodloužit a naopak. Naše akumulátory mají celkovou kapacitu 15 kWh, reálně vyčerpatelných je 80 % což je 12 kWh. Naše průměrná denní spotřeba je 3 kWh, systém si vezme pro vlastní provoz necelou 1 kWh. Celkem tedy na den potřebujeme v průměru 4 kWh, takže tři dny vydržíme. Jak jsem uvedl, lze tuto dobu prodloužit omezením spotřeby, což realizujeme někdy v zimě, místo světel použijeme petrolejové lampy, místo kotle s čerpadlem zatopíme v kamnech, nepoužijeme TV, a omezíme provoz spotřebičů výš e zmíněné druhé a třetí kategorie. Tím můžeme dobu výdrže akumulátorů prodloužit.
Jak moc musíte sledovat počasí a jak přizpůsobujete spotřebu?
Svojí spotřebu vždy přizpůsobujeme možnostem zdroje, ne naopak jak je dosud většina tzv. vyspělé civilizace zvyklá. Jsme zastánci maximální jednoduchosti a pouze nezbytné automatizace. Projevuje se to například tak, že nemáme automatický start benzínové centrály. Zapínám ji vždy manuálně na základě zhodnocení stavu energie v akumulátorech a výhledu počasí. Stav disponibilní energie nám ukazuje jednoduchý přístroj pod názvem baterry monitor, který v procentech ukazuje, kolik energie máme v akumulátorech k dispozici, tak víme, jak dlouho ještě vystačíme a jak se máme energeticky chovat v dalších dnech. Koukneme na stav akumulátorů, na výhled spotřeby a na počasí a podle toho se rozhodneme, zda je nutno zapnout centrálu, nebo stačí dočasně omezit spotřebu a počkat až bude svítit a baterie se dobijí ze slunce. Takovýto přístup nám umožňuje uzpůsobovat svoji spotřebu energie možnostem zdroje a žít více v souladu s možnostmi, které nám dává příroda. Ze začátku to musíte hlídat, ale časem se z toho stane rutina, která nás nijak nezatěžuje.
Jaké spotřebiče tedy používáte, jste nějak omezeni proti standardní domácnosti? Změnil se Vám nějak v tomto ohledu život?
Otázkou je co považujeme za standardní domácnost. To je vysoce individuální. My trvale celoročně používáme lednici, mrazák, TV, satelit, router na internet, veškerá osvětlení, čerpadlo ve studni, notebooky, v zimě oběhové čerpadlo na kotli. Využití pračky a žehličky řídíme podle počasí, snažíme se čekat na slunečné dny. Na jaře a v létě v době dostatku energie si můžeme dovolit používat téměř jakékoliv spotřebiče z důvodu přebytků výroby – například kávovar, topinkovač, vaření na elektřině, dokonce někdy i ohřev vody v boileru. Při práci kolem domu využívám občas elektrické nářadí, práce s ním se také snažím plánovat na dny s dostatečnou výrobou.
Všechny spotřebiče jsou úsporné?
Ano, museli jsme je optimalizovat a většinu pořídit nových (například naše lednice má spotřebu 0,3 kWh za 24 hodin, mrazák stejně). Využíváme úsporného osvětlení (úsporky nebo LED svítidla) a zapínání spotřebičů jen když je využíváme – tj. minimalizace standby režimů. Pečlivě jsme vybírali čerpadla s co nejnižší spotřebou, nepotřebujeme TV s velkou úhlopříčkou, ta naše má spotřebu 30W.
Řadu činností, kde jsme zvyklí na využití elektřiny, lze bez problémů nahradit alternativou. Vaření na plynu, ohřev vody kotlem na dřevo, mixér ručním mícháním a podobně. Tak jak to dělali naši předkové.
Není vaření na plynu závislost? Musí se někde koupit. Nevaříte v zimě na kamnech?
Je to závislost. Víte s přípravou a prvním rokem nezávislého bydlení je spojeno mnoho starostí, prací, zařizování, že nelze vše stihnout a je nutno si určit priority. Otázka vaření na kamnech nebyla tou absolutní prioritou. V současné době se nad tím již zamýšlíme a příští zimu již budeme vařit na kamnech, která budou zároveň jedním ze zdrojů tepla. No, a kdyby náhodou nebylo plyn kde koupit již nyní, máme pro tento účel v kolně dvoje kamna tzv. Petry, která by nouzově posloužila.
Jaký spotřebič má největší spotřebu?
Pračka, ale většinu energie spotřebuje na ohřev vody. Takže jednoduchým propojením zásobníku na teplou vodu (který se vytápí kotlem na dřevo) s pračkou přes obyčejný třícestný ventil pouštíme do pračky teplou vodu a tím jsme snížili energetickou náročnost pracího cyklu až na třetinu. Určitou dobu jsme mysleli ve wattech, (myšlení ve wattech znamená přepočítávání všech činností závislých na elektřině na watty, které spotřebuje a podle toho plánovat jejich provoz) než jsme si zvykli na změnu životní stylu, ale osobně já ani moje manželka žádné omezení nepociťujeme. Opatření, která jsem jmenoval, by měla být asi součástí života v každé domácnosti, která usiluje o minimalizaci spotřeby energie. Na druhou stranu musím říci z vlastní zkušenosti z dřívějšího života, že pokud nemáte omezený zdroj, je obtížné se k větším úsporám donutit.
Jaké je cena ostrovní FVE? Vyplatí se mít vlastní výrobu elektřiny?
Omlouvám se, ale neuvedu přesnou cenu naší ostrovní elektrárny. Důvodem je, že naše podmínky směru a délky osvitu jsou mimořádně nepříznivé a tak jsme museli celý systém dosti předimenzovat. Tím se samozřejmě navýšila cena. Naprostá většina domů má podmínky osvitu výrazně lepší. Ceny není problém zjistit z nabídky firem na internetu, rozpětí cen pro běžný rodinný dům se čtyřčlennou rodinou je někde mezi 150 a 350 tis.Kč za kompletní realizaci na klíč.
Zdůrazňuji, že mám na mysli ostrovní elektrárnu realizovanou na klíč pro trvale obydlený rodinný dům celou rodinou, nikoliv chaty či chalupy byť trvale obydlené. Zde jsou logicky nároky nižší. Konečná výše ceny je závislá na individuálních nárocích na množství a výkon spotřebičů a celkovém množství požadované energie. A také na tom, zda ostrovní FVE je využívána jako jediný zdroj energie, nebo pouze jako tzv. poloostrov zálohovaný v době nedostatku ze sítě.
Cenu můžete velmi výrazně ovlivnit důkladnou přípravou a využitím postupu podle našeho desatera energetického ostrovníka. Pro příklad uvedu nákup měniče napětí. Ten by měl mít výkon nad úrovní maximální momentální spotřeby při souběhu spotřebičů. Když nebudete provoz spotřebičů druhé a třetí kategorie plánovat, tak se Vám může stát, že současně poběží pračka, žehlička, čerpadlo, kávovar a třeba i další a momentální výkonová špička bude třeba i 8 kW, pokud budete provoz těchto spotřebičů plánovat, můžete snížit výkonovou špičku na 3 kWh. Rozdíl v ceně měniče na 8 kW a na 3 kW je desítky tisíc. A stejně můžete ovlivnit cenu i dalších komponentů. Cena tedy výrazně odráží Vaše energetické nároky a jejich optimalizací ji můžete dost ovlivnit.
Mnoho čtenářů napadne. Vyplatí se to?
To záleží na tom, jaké kritérium použijete. Rozhodně není sporu o tom, že elektřina ze sítě je stále nejlevnější. Návratnost ostrovní FVE se velmi obtížně propočítává, protože s jejím využíváním dojde přirozeně ke značnému snížení spotřeby, ke kterému by jinak asi nedošlo. A pak máte spotřebu tak nízkou, že ekonomické propočty nedávají smysl. Například naše spotřeba byla v klasickém domě téměř 20 kWh za 24 hodin, dnes v ostrovním režimu je pouhé 3 KWh. To je ta hlavní úspora, vyplývající z nutnosti se přizpůsobit možnostem zdroje. Nám však nešlo prioritně o úsporu, ale o nezávislost.
V našem případě je možné pro posouzení ekonomické výhodnosti použít také náklady na případné vybudování přípojky, které by převýšily cenu ostrovní FVE a ještě bychom platili za energii dodavateli. Odborné firmy udávají návratnost 10, až 15 let v závislosti na tarifu jaký je brán pro porovnání.
Jak dlouho je garantovaná životnost elektrárny a panelů?
Každý výrobce udává své hodnoty. V našem případě je to u panelů 15 let garance plného výkonu. Potom dojde ke snížení asi o 20 %, ale budou vyrábět dále, jen o 20 % méně. U akumulátorů se měří životnost počtem nabíjecích cyklů. U našich akumulátorů typu LIFEPO4 je garance 2000 cyklů, ale při dobrém zacházení až 5000 cyklů. Při našem provozu to vychází na 15 let. Opět po této době nedojde ke zničení, ale ke snížení kapacity. U olověných akumulátorů, jejichž cena je asi třetinová, je reálná životnost asi 700 cyklů. Nicméně vzhledem ke krátké době, kdy se tyto technologie používají, nemohlo ještě dojít k reálnému ověření v praxi. Nicméně i zde platí, nedívejme se jen na pořizovací cenu, ale i na životnost. I levné zde může být nakonec nejdražší.
Kalkulačka tedy v tomto případě při rozhodování asi nehraje hlavní roli.
Přesně. Každý má jinou motivaci a jiná měřítka pro hodnocení zda se to vyplatí.
Pro nás je hlavní pocit nezávislosti na vnějších zdrojích, fungující domácnost i v době poruch či odstávky sítě nebo v případě blackoutu. Nic z toho se nás už netýká, jsme v elektřině plně soběstační a sami si určujeme, kdy kolik energie spotřebujeme a kdy, aniž bychom za ní někomu platili.
Co se týká finanční náročnosti, je to vždy otázka preferencí ve výdajích. Když se mi lidé ptají na cenu FVE a odpovím jim, tak často slýchávám, že to je drahé a že nemohou něco takového dovolit. Pak zjistím, že si koupili drahé auto, sedací soupravu za desítky tisíc, nový drahý nábytek, lyže a podobně. To jim přijde přirozené. Nám zase přijde přirozené tyto věci nevlastnit a investujeme do ostrovní FVE, kterou vidíme pro budoucnost rozhodně jako smysluplnější investici. Každý máme prostě jiné priority.
Co byste poradil těm, kteří uvažují o cestě k energetické nezávislosti?
Ať neváhají a vydají se touto cestou. Není to vůbec těžké ani ukrutné drahé, jak jsem slyšel v jedné debatě. Není nutné začít okamžitě jako my s čistě ostrovním systémem. Stačí si pořídit menší poloostrovní systém a na něm si ověřit smysluplnost a postupně tento systém rozšiřovat. Distribuční síť mít jako zálohu. Postupně optimalizovat spotřebu a zvyšovat podíl FVE na celkové spotřebě. Takový systém je zároveň ochranou proti odstávkám sítě, výpadkům či blackoutu. Až se svět vypne ze zásuvky, tak bude dobré mít svůj zdroj. Rozhodně bych však poradil důkladnou přípravu, ta je rozhodující pro funkčnost i finanční náročnost.
Záznamy pořadu najdete v iRadiu.
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Víte, kde spočívá náš společný ukrytý poklad? Blíž, než si myslíte!
Jan Rosák, moderátor
Slovo nad zlato
Víte, jaký vztah mají politici a policisté? Kde se vzalo slovo Vánoce? Za jaké slovo vděčí Turci husitům? Že se mladým paním původně zapalovalo něco úplně jiného než lýtka? Že segedínský guláš nemá se Segedínem nic společného a že známe na den přesně vznik slova dálnice? Takových objevů je plná knížka Slovo nad zlato. Tvoří ji výběr z rozhovorů moderátora Jana Rosáka s dřívějším ředitelem Ústavu pro jazyk český docentem Karlem Olivou, které vysílal Český rozhlas Dvojka.
