Jako hybridní solární elektrárny se označují takové solární elektrárny, které fungují v ostrovním provozu, ale dům je k distribuční síti připojen. Hybridní fotovoltaický systém tak představuje hojně využívanou kombinaci ostrovního systému a klasické fotovoltaické elektrárny, čímž využívá výhody obou těchto systémů. Tento typ systému je vybaven vlastními akumulátory (solárními bateriemi), což mu umožňuje fungovat nezávisle na distribuční síti.  Dům si bere elektřinu ze sítě jen v případě, kdy jí není z hybridní fotovoltaické elektrárny dostatek. Tato technologie umožňuje maximálně efektivní a flexibilní využití solární energie, čímž zvyšuje energetickou nezávislost a spolehlivost dodávek elektřiny.

Hybridní fotovoltaická elektrárna je navržena tak, aby primárně vyráběla elektřinu pro vlastní potřebu domácnosti. Součástí tohoto systému je solární baterie, která ukládá přebytečnou elektřinu pro použití v době, kdy slunce nesvítí. Když svítí slunce, fotovoltaická elektrárna vyrábí elektřinu a nabíjí akumulátory (akumulátory by měly být schopné uskladnit alespoň 2 kWh solární elektřiny, aby zajistily dostatečnou zásobu energie pro domácnost). Pokud jsou akumulátory vyčerpané a nemají dostatek energie z fotovoltaiky, hybridní střídač automaticky přepne na odběr elektřiny z distribuční sítě.

Ideální hybridní fotovoltaická elektrárna je také připojena k elektrické distribuční síti, což umožňuje domácnosti dodávat přebytky vyrobené elektřiny do sítě. Dobře navržený hybridní fotovoltaický systém může pokrýt značnou část roční spotřeby elektřiny během jarních a letních měsíců. Naopak během podzimu a zimy, kdy je méně slunečního svitu, domácnost odebírá elektřinu převážně ze sítě.

Hybridní fotovoltaický systém pracuje ve dvou základních režimech:

1. Režim připojení k síti (on-grid) – v tomto režimu je systém připojen k veřejné elektrické síti. Přebytečná energie vyrobená solárními panely je buď přímo dodávána do sítě, nebo je ukládána do bateriových úložišť pro pozdější využití. V případě, že je výroba energie nižší než spotřeba, systém čerpá potřebnou energii ze sítě. Tento režim poskytuje uživatelům flexibilitu a zabezpečuje, že vždy budou mít k dispozici dostatek energie, i když slunce nesvítí.
2. Ostrovní režim (off-grid) – v případě výpadku elektrické sítě nebo v lokalitách bez přístupu k síti, hybridní systém využívá energii uloženou v bateriích k zajištění nepřetržitého napájení. To umožňuje fungování domácností nebo podniků nezávisle na veřejné síti. To je obzvláště užitečné v oblastech, kde je přístup k síti omezený nebo kde dochází k častým výpadkům. V tomto režimu se využívá energie uložené v bateriích, což zajišťuje nepřetržitou dodávku elektřiny. Tím se zvyšuje energetická bezpečnost a nezávislost uživatelů, kteří nejsou závislí na stabilitě a spolehlivosti veřejné sítě.

Komponenty hybridní fotovoltaické elektrárny

Kromě fotovoltaických panelů, které přeměňují sluneční světlo na stejnosměrný (DC) elektrický proud, obsahuje hybridní fotovoltaický systém také střídač. Tento střídač převádí stejnosměrný proud na střídavý (AC) proud, který je kompatibilní s běžnými domácími a průmyslovými spotřebiči. Bateriové úložiště pak umožňuje ukládání přebytečné energie, kterou lze využít během noci nebo při výpadcích sítě.

Řídicí jednotka je dalším klíčovým prvkem hybridního systému. Sleduje a optimalizuje tok energie mezi solárními panely, bateriemi a elektrickou sítí. Tím zajišťuje, že systém funguje co nejefektivněji a že je vždy k dispozici dostatek energie pro aktuální potřeby uživatele.

Hybridní fotovoltaické systémy nabízejí několik významných výhod. Především zvyšují energetickou nezávislost tím, že umožňují uživatelům být méně závislí na veřejné síti. To je obzvláště důležité v oblastech, kde je síť nespolehlivá nebo kde dochází k častým výpadkům. Dále optimalizují využití vyrobené solární energie, což vede k nižším nákladům na elektřinu a vyšší efektivitě systému. Systémy také umožňují lepší integraci obnovitelných zdrojů energie do stávající energetické infrastruktury, což je klíčové pro přechod k udržitelnějším energetickým systémům.

Výhody hybridních fotovoltaických systémů

Hybridní fotovoltaické systémy představují moderní a efektivní řešení pro výrobu a využití solární energie, které kombinují výhody tradičních fotovoltaických systémů připojených k síti s možnostmi autonomních ostrovních systémů. Následující body představují hlavní výhody těchto systémů:

• Energetická nezávislost a spolehlivost – hybridní systémy umožňují uživatelům být méně závislí na dodávkách elektřiny z veřejné sítě. Díky bateriovému úložišti mohou fungovat nezávisle na síti, což je obzvláště užitečné během výpadků nebo v odlehlých oblastech bez spolehlivého přístupu k elektrické síti. To zvyšuje energetickou bezpečnost a zajišťuje, že domácnosti a podniky mají vždy k dispozici dostatek energie.
• Optimalizace využití energie – hybridní systémy jsou navrženy tak, aby maximalizovaly využití vyrobené solární energie. Přebytečná energie vyrobená během dne je ukládána do baterií a může být použita v době, kdy solární panely neprodukují dostatek energie, například v noci nebo při nepříznivém počasí. Tím se minimalizuje závislost na síti a maximalizuje se využití obnovitelné energie.
• Snížení nákladů na elektřinu – díky schopnosti ukládat a efektivně využívat přebytečnou energii mohou hybridní systémy snížit náklady na elektřinu. Uživatelé mohou využívat vlastní vyrobenou energii místo nákupu dražší elektřiny z veřejné sítě během špiček. To vede k úsporám na účtech za elektřinu a k rychlejší návratnosti investice do fotovoltaického systému.
• Ochrana proti výpadkům – v případě výpadku sítě přechází hybridní systém do ostrovního režimu a pokračuje v napájení domácnosti nebo podniku z baterií. To zajišťuje kontinuitu provozu a ochranu citlivých zařízení před poškozením způsobeným výpadky proudu. Pro podniky to znamená méně prostojů a pro domácnosti vyšší komfort a bezpečnost.
• Flexibilita a škálovatelnost – hybridní fotovoltaické systémy jsou velmi flexibilní a škálovatelné. Mohou být navrženy a přizpůsobeny specifickým potřebám jednotlivých uživatelů, od malých domácích systémů až po velké komerční instalace. Systém lze také snadno rozšířit přidáním dalších solárních panelů nebo baterií podle potřeby.
• Ekologické přínosy – používání hybridních fotovoltaických systémů přispívá ke snížení emisí skleníkových plynů a znečištění ovzduší. Využitím solární energie místo fosilních paliv dochází k výraznému snížení uhlíkové stopy. Tímto způsobem přispívají hybridní systémy k ochraně životního prostředí a boji proti klimatickým změnám.
• Zvýšení hodnoty nemovitosti – instalace hybridního fotovoltaického systému může zvýšit hodnotu nemovitosti. Potenciální kupci oceňují energetickou nezávislost a nižší náklady na elektřinu, což může být rozhodujícím faktorem při koupi nemovitosti. Energeticky úsporné a ekologicky šetrné domy jsou stále více žádané na realitním trhu.

Co je dobré vědět o hybridní fotovoltaické elektrárně?

Hybridní fotovoltaická elektrárna může v ideálním případě pokrýt přibližně 75 % roční spotřeby elektřiny. Pokud je dostatek slunečního svitu, fotovoltaický systém dokáže během dne pokrýt velkou část spotřeby domácnosti. Přebytečná energie se ukládá do baterie, která se pak využívá večer nebo v následujících dnech. Baterie má však omezenou kapacitu, a jakmile je plně nabita, další přebytky elektřiny odcházejí do distribuční sítě. Tyto přebytky lze buď prodávat, nebo využít službu virtuální baterie, která umožňuje čerpat elektřinu v době, kdy slunce nesvítí a fyzická baterie je vybitá.

Na podzim a v zimě domácnost obvykle využívá více energie ze sítě, protože solární elektrárna vyrobí méně elektřiny, než je potřeba. V případě využití virtuální baterie lze velkou část této spotřeby pokrýt právě z ní, což vede k úsporám i v měsících s nižším slunečním svitem.

Ačkoli to může znít složitě, v praxi funguje vše automaticky díky klíčové součásti systému, kterou je hybridní střídač. Ten řídí tok energie v domě a zajišťuje, že systém pracuje co nejefektivněji.