Aktuální trendy v akumulaci a fotovoltaice, bariéry rozvoje v ČR. Ing. Pavel Hrzina, Ph.D.

Transkript

1 Aktuální trendy v akumulaci a fotovoltaice, bariéry rozvoje v ČR Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. Solární energie a akumulace v ČR 2017

2 Osnova prezentace Vývoj nástrojů pro výrobu (PV moduly) Vývoj možností ukládání energie (Baterie, teplo) Stav v ČR podpora státu Budoucnost?

3 Jak vyrábět energii ze slunce? Jak vyrábět elektrickou energii ze slunce? Jak vyrábět elektrickou energii ze slunce ve střední Evropě? 10 věží, zrcadel, 2 GW Potenciál ČR do GW Zdroj:

4 Jaké moduly a proč? Požadavky Cena Životnost Výkon (účinnost) 250 Wp / modul 4900,- (s DPH, kusový prodej) Záruka 10/25 let Minimální účinnost 15,8 % Tento RD 5,25 kw, (100 tis. Kč) Zdroj: Zdroj:

5 Realita Cena snesitelná Výdrž odpovídající Účinnost dostatečná

6 Situace na trhu (2017) Top 10 (2016)

7 Ukládání energie Tepelná energie voda Elektrická energie - baterie Foto: UCEEB ČVUT FEL

8 Kolik energie je potřeba? Bateriové úložiště bude pravděpodobně vždy vhodné pouze pro ukládání energie na hodiny, nejvýše jednotky dní. Nelze akumulovat sezónně (léto-zima) Zdroj: Matuška, Šourek ČVUT FS

9 Akumulátory (baterky) Olovo Nikl Lithium Sodík Průtočné baterie Olovo Lithium 40 Wh/kg Hustota energie mnohem více max. 70% Účinnost nabíjení max. 95% 1200 cyklů nabíjecí/vybíjecí cykly > 3000 cyklů během nabíjení uniká vodík a kyslík Plynování neplynuje většinou potřebná Údržba není třeba nabití na 50% cca. 3h, na 90% cca. 6-7hod. Rychlost nabíjení nabití na 90% za cca. 1,5 až 2 hodiny Snižuje životnost Příležitostné nabíjení Nemá významější vliv

10 Lithiové baterie (iontové) V současnosti jediná použitelná technologie* Existují různé druhy Li článků Méně než 10 významných výrobců *) Doporučuji sledovat dění v oblasti sodíkových baterií.

11 Cena? Příklad BMZ ESS Li-Ion (NMC*) baterie s kapacitou - 6,74kWh 112 tis. Kč s DPH kusový prodej $300 / kwh $200 / kwh $100 / kwh 2030? - zdarma Techniké parametry: Jmenovité napětí: 55,5 V Nominální kapacita: 121,5 Ah Maximální využitelná energie: 6,8kWh Maximální vybíjecí proud (trvalý): 250 A Maximální vybíjecí proud trvalý: 300A Komunikace: CAN Chladící systém: aktivní Maximální vybíjecí výkon: 16kW Efektivita cyklu nabití/vybití: 97% Životnost: 5000 cyklů při DOD 80% Třída ochrany: IP21 Kompaktní konstrukce: 639 x 453 x 457 mm Váha: 95 kg Zdroj: *) Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide

12 Recyklace PV moduly jsou malým ekologickým rizikem s výrazným podílem zisku z prodané suroviny Zdroj:

13 Recyklace Zdroj: V případě baterií není tento poměr tak příznivý Baterie jsou více chemicky aktivní a obsahují množství přírodě nebezpečných složek V současnosti spolehlivě vyřešeno jen pro malé baterie a olovo

14 Second-life of the Battery Druhý život pro baterie Přepracování bateriových sad elektromobilů pro domácí využití Zdroj: Nissan Tento způsob recyklace může generovat zajímavé právní důsledky (kdo je nositel záruky na reapas.systém???)

15 Moduly a baterie stav a vize PV moduly Monokrystalický případně multikrystalický křemík (nová technologie zpracování modulů) Baterie LiFePo4 pro základní aplikace s přechodem k NMC a dalším typům Lithiových baterií s lepšími vlastnostmi

16 Situace v ČR - NZÚ cca. 540 systémů Většina C.3.4

17 Podpora pro C.3.4? Systémy s využitím FV pro zisk tepla Důvodem je pravděpodobně příznivý poměr dotace ku ceně systému Bateriové systémy jsou řádově dražší a podpora je pouze o málo větší Závěr podpora NZÚ není v této podobě vhodná pro instalaci bateriových systémů

18 Další omezení a budoucí problémy Velmi chabá definice energetického uložiště a jeho zakotvení v legislativě Především chybí rámec pro dodávku/odběr z/do distribuční sítě v případě akumulované elektřiny. Související problémy s provozem mikrozdrojů a sankcemi za přetoky do sítě.

19 Budoucnost? (Závěr) Problematická podpora (dotace) na instalace bateriových systémů a legislativní vakuum Pozvolné snižování ceny bateriových systémů Možnost přelomového objevu v oblasti baterií do 2027 s dopadem na trh velmi malá pomalé zavádění nových technologií do výroby rozvoj a investice do stávající výroby (LiFePo4 a NMC) U fotovoltaiky setrvalý stav možné mírné zlepšení parametrů bez dopadu na cenu

20 Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. Odborný asistent na katedře elektrotechnologie ČVUT FEL. Manažer kvality a metrolog Laboratoře diagnostiky fotovoltaických systémů, ČVUT FEL. Vedoucí skupiny pro malé zdroje a akumulaci, Solární asociace. Výzkumný pracovník Univerzitního centra energeticky efektivních budov ČVUT. Kontakt: hrzinap@fel.cvut.cz pasan.feld.cvut.cz