Úvod

Bydlíme již nějaký ten měsíc bez elektrické přípojky. To znamená, že náš dům a okolní svět nespojuje žádný kabel. Neznamená to však, že bychom žili bez elektřiny. Máme ji, ale pouze tu, kterou vyrobíme pomocí solárních panelů a dalších prostředků a kterou máme na noci a tmavé dny uloženou v baterii. Takto vyrobená a uskladněná energie pak po úpravě normálně “teče” do domovního rozvaděče, odkud vše funguje víceméně standardně (zásuvky, žárovky a veškeré spotřebiče na 230V).

Toto řešení jsme si vybrali sami, byť nás k němu do jisté míry přivedly vnější okolnosti popsané níže. Bereme to do jisté míry vlastně jako příležitost, a to k posílení vztahu s přírodou, ke zcitlivění na proměny počasí a ročních období. Snad nikdy předtím, ani při našem pobytu ve Finsku, jsme tolik nepozorovali s každým dnem klesající Slunce v očekávání Zimního slunovratu, proces nyní doprovázený zcela praktickými dopady na na náš každodenní život. Tím je to také příležitost k tomu uvědomit si, jak moc jsme v moderním světě závislí na elektřině. Je to v mnoha ohledech radost, a to z věcí, jako je první vyprání prádla čistě za využití sluneční energie získané prostřednictvím panelů. Jak ukážu níže, je to ale samozřejmě v mnohém i starost, a to starost, která, pokud se projevuje ve zdravé míře, podporuje odpovědnost.

Poté, co krátce nastíním, jak jsme se do této situace vlastně dostali, se pokusím shrnout, jaké výzvy pro fungování domácnosti se s ostrovním systémem pojí a jak jsme se s nimi vyrovnali a nadále vyrovnáváme my. Podělím se zejména o informace o spotřebě nejrůznějších domácích spotřebičů, což může být cenné nejen pro toho, kdo zvažuje ostrovní systém, ale vlastně pro kohokoliv, kdo přemýšlí o úsporách elektřiny.

A jak jsme k tomu přišli?

Když jsme v létě 2016 kupovali takzvaně nezasíťovaný pozemek s tím, že bychom na něm chtěli do několika měsíců začít stavět, byli jsme upozorněni, že nás může dost zdržet čekání na vyprojektování a zbudování elektrické přípojky, které je plně v kompetenci ČEZu, přičemž řešení dodávky elektřiny je podmínkou pro stavební povolení. Tomu dále nepřidávalo, že se náš pozemek nachází zcela na kraji vesnice, s nejbližším elektrickým vedením vzdáleným více než 50 metrů. To by mohlo docela dobře znamenat, že zbudování přípojky by mohlo být podmíněno našim finančním spolu-podílem. A na to jsme nechtěli čekat.

Tato zjištění nás málem připravila o počáteční budovatelský elán. Pak nás ale úvahy přivedly ke konceptu ostrovních elektráren. Zjistili jsme, že trh je dnes plný nejrůznějších fotovoltaických stavebnic zamýšlených jako jediné zdroje elektřiny pro karavany, lodě či chaty na odlehlých místech. Řekli jsme si, proč by při úsporném životním stylu nemělo být něco podobného možné také v případě domu? Jak vycházelo stále více najevo, nebyli jsme rozhodně první, koho něco takového napadlo, v některých zemích se naopak jedná o velice rozšířenou praxi.

Zaprvé bylo třeba zjistit, zda bude možné na dům řešící přísun elektřiny pouze tímto způsobem získat stavební povolení. Ukázalo se, že pokud budeme mít autorizovaný projekt, nestojí tomu nic v cestě, neboť toto na rozdíl od celé řady jiných věcí je plně v kompetenci místního stavebního úřadu, a nikoli např. krajské hygienické stanice apod. Dále bylo třeba stanovit si rozpočet a spočítat parametry pro to, k čemu bude elektrárna sloužit, a najít někoho, kdo by byl schopen navrhnout vhodné řešení a obstarat autorizovaný projekt.

V říjnu padla volba na jednu malou společnost, s jejímž zástupcem jsme si od prvního setkání padli do noty, nejspíš i proto, že nás pojily vazby k pražské jazzové scéně (dost možná jsme se před lety mohli potkat někde v Praze na jamu, já v roli basisty, on v roli bubeníka, a pokud se to nestalo, třeba se to ještě někdy v budoucnu stane). Stanovili jsme si rozpočet na cca. 200 tisíc, sdělili základní představy a získali zásadní podněty pro to, jak pro ostrovní systém co nejlépe koncipovat náš zamýšlený dům. V tomto směru se ukázalo klíčové, že jsme se setkali v době, kdy se teprve rozjížděly práce na projektu domu, a bylo tedy možné vše od počátku koordinovat, byť vše s omezenými možnostmi typového modulárního domu (o tom víc v Lenky postu).

Kolik se vyrobí?

Naše šestice panelů má celkový výkon 1,56 kWp. Ve srovnání s tím, co můžeme vidět na mnoha střechách rodinných domů po celé republice, se jedná o relativně malý systém. Z uvedeného výkonu je možné vypočítat kolik elektrárna v našich konkrétních podmínkách (orientace, sklon, převažující povětrnostní podmínky) přibližně vyrobí. Tato hodnota se však zásadně liší v průběhu roku a v závislosti na počasí.

Vychází to tak, že během jarního či letního slunečného dne je elektrárna schopná dodat 7 kWh i více, což není málo. Avšak přibližně od listopadu do února je to výrazně méně. Během zamračených a mlhavých dní během prosince (tj. kolem slunovratu) tak výroba klesne až pod 0,5 kWh na den. Když se pak v lednu začne vyjasňovat, jsme už z nejhoršího venku a elektrárna je opět schopná dodat 1 až 1,5 kWh. Tyto výnosy jsme schopni uskladnit v baterii o kapacitě 5kWh a kdykoli okamžitě použít. Když zejména v prosinci výroba nestačí, zapneme benzínovou elektrocentrálu a v poměru 1 litr benzínu na 1 kilowat hodinu baterii dobijeme.

Otázka tedy zní, jak se popasovat s obdobím přibližně od začátku listopadu do konce ledna, kdy se čisté výnosy po řadu dní pohybují kolem 0,5 až 1 kWh za den? Odpověď spočívá v optimalizaci spotřeby.

Lednička

Včera (tj. na konci února) jsme opět zapnuli ledničku. Kvůli úsporám elektřiny jsme ji měli vypojenou od začátku listopadu, tedy zhruba čtyři měsíce. Asi jsme ji mohli bez problémů zapojit už o několik týdnů dříve, ale vlastně jsme si na život bez ní a chlazení potravin za oknem vcelku zvykli.

Lednička má v energeticky soběstačné domácnosti specifické postavení. Je to proto, že se jedná o jeden z mála spotřebičů, který je zapojený takříkajíc 24/7. Buď ji používáte, nebo ne, nic mezi tím. Abychom si tedy s naší malou elektrárnou mohli dovolit ji mít zapnutou nepřetržitě po co nejdelší část roku, bylo nutné, abychom při výběru konkrétního spotřebiče dbali na jeho tabulkově uváděnou roční spotřebu ještě bedlivěji, než kdyby nám šlo o to ušetřit pár korun na účtu za elektřinu.

Ledničku jsme kupovali přibližně rok před přestěhováním, tedy v době, kdy jsme se akorát rozhodovali, že půjdeme cestou ostrovního systému. Bylo nám tedy jasné, že bude muset jít o spotřebič v nejúspornější kategorii A+++. Nakonec jsme vybrali exemplář s tabulkovou spotřebou 173 kWh ročně. Měřákem spotřeby jsme doma ověřili, že tato hodnota sedí, když po 24 hodinách na displeji svítilo něco málo přes 0,4 kWh. To byl uspokojivý výsledek. Necelá půl kilowatt hodina může být na jednu stranu zanedbatelná – v běžné domácnosti se desetinásobek až dvacetinásobek násobek spotřebuje např. na topení, ohřev vody či vaření. Pokud si ale u těchto věcí vystačíte bez elektřiny, pak i tato půl kilowat hodina může být celkem znatelná. Co teprve tehdy, když tato půl kilowat hodina je vše, co máte na den k dispozici?

Světlo a počítače

Na žárovkách je spotřeba přímo napsaná. Pro energickou úsporu byla pro nás od začátku jasnou volbou technologie LED.

V podobných hodnotách jako svícení se pohybuje spotřeba výpočetní techniky, tedy zejména notebooků, případně pak tabletů a telefonů. Já sám trávím větší čas pracovního dne ve své domácí pracovně, kde používám malý 12” Macbook, který je krom jiného znám právě svou maximální úsporností: při běžném provozu odebírá ze zásuvky přibližně 8 W, při dobíjení baterie, které trvá omezený čas, pak něco kolem 30 W. Celodenní používání se tak pohybuje někde kolem 0,05 kWh. Nabíjení menších spotřebičů téže značky pak probíhá ještě pod nižším výkonem, v řádu jednotlivých wattů, a v našem výpočtu je můžeme zcela opominout

Vedle toho je tu internet. Signál přijímáme anténou a v domě máme domácí wifi prostřednictvím jednoho routeru. Tato zařízení jsou trochu zrádná. Na jednu stranu berou dohromady pouhých 5 W, na druhou stranu jsou také zapojené 24/7. To znamená, že za den spotřebují více než desetinu kilowat hodiny. To je v součtu víc než svícení či jeden počítač.

Teplo a užitková voda

Řádově mnohem víc elektřiny potřebují spotřebiče přeměňující elektřinu na teplo. Sem nepatří pouze vytápění, ale i ohřev užitkové vody v bojleru, vaření a praní prádla. Například vytápět elektřinou pro nás nepřipadá v temných dnech a měsících vůbec v úvahu. Od konce února je však už možné elektřinou solidně přitápět prostřednictvím přímotopů.

Naším hlavním zdrojem tepla jsou krbová kamna s teplovodním výměníkem, z nichž je rozváděna nahřátá voda do radiátorů ve zbývajících místnostech a do bojleru pro účely ohřevu vody. I k tomu je potřeba, aby byla alespoň nějaká elektřina, neboť je potřeba zajistit napájení čerpadla, které rozvod vody z kamen zajišťuje. Bez toho není možné kamna používat, neboť hrozí, že se přehřejí. Toto čerpadlo má spotřebu cca 10 W a vlastně ani neběží pořád, jen když teplota nahřívané vody ve výměníku v kamnech dosáhne určité teploty. Když to vztáhneme k otázce celkové spotřeby elektřiny, i při intenzivním topení si lze jen těžko představit, že by toto čerpadlo spotřebovalo za den více než 0,1 kWh.

K ohřevu teplé vody máme v domě osazený bojler o kapacitě 160 L, jehož úplné nahřátí elektrickou topnou spirálou si papírově žádá 12 kWh. To je hodně i pro standardní domácnosti “na síti”, u kterých se z tohoto důvodu počítá s tím, že se bojler nahřívá pouze tehdy, když se elektřina počítá na levnější tarif, takzvaný noční proud. My však nemáme přístup ani k tomu. Současně platí, že té teplé vody v naší dvoučlenné domácnosti až tolik nepotřebujeme. Na nahřátí vody nám stačí zhruba 2 kWh na den. I to je ale výrazně víc, než jsme v zimě schopni dodat. Řeší se to tak, že si v zimě vodu v bojleru ohříváme prostřednictvím krbových kamen. Funguje to tak, že v bojleru je kromě klasického elektrického topného tělesa ještě spirála, skrz kterou může protékat horká voda podobně jako skrz radiátory a teplotní směnou ohřívat vodu v okolí spirály. A tak vlastně když topíme ohříváme si současně vodu na koupání, a někdy vlastně primárně právě proto topíme.

Jinak je elektrárna nastavena tak, že veškeré přebytky vyrobené elektřiny, které se nevejdou do baterie, se posílají přímo na ohřev vody v bojleru. To se počínaje únorem už opět nezřídka děje. Tím se to příjemně vyvažuje.

Vaření

S vařením na elektřině, konkrétně na indukci, počítáme. Je to řešené tak, že na varné desce máme dvě indukční plotýnky převážně určené pro světlou část roku a vedle nich dvě plynové plotýnky pro temnou část roku. Nic však nebrání tomu, abychom v případě potřeby použili všechny čtyři plotýnky současně. Uvařit ale na indukční plotýnce o spotřebě 1800W zeleninovou polévku může v temných dnech znamenat spotřebovat více elektřiny, než kolik se za celý den vyrobí. Proto v tomto období vaříme téměř výlučně na plynu z propan-butanové bomby.

Pračka

Ač to to tak na první pohled možná nevypadá, s výrobou tepla souvisí do značné míry i praní prádla. Hlavní podíl na spotřebě elektřiny zde připadá právě na ohřev vody v první fázi praní a nikoli na hlučnou fázi máchání v závěru. Naše pračka dokáže vyprat 8kg prádla na 40° při spotřebě kolem 0,7 kWh. To je množství energie, které se po větší část roku dá jednou za pár dní vyšetřit. Je to zhruba poloviční množství energie, než které je běžné u některé starší či méně úsporné pračky.

Měnič

Měnič je klíčová součást fotovoltaické elektrárny, která zajišťuje přeměnu stejnosměrného napětí o 48 voltech uloženého v bateriích na střídavých 230 voltů, které vedou do domovního rozvaděče, z něhož jsou napájeny všechny domácí spotřebiče.

My máme měniče dva, mezi kterými přepínáme dle potřeby. Jeden výkonný, který je potřeba např. právě na praní či na vaření na indukci, a jeden malý, úsporný, který stačí na běžný provoz. Velký měnič jen sám na svůj provoz během 24 hodin spotřebuje možná až 1kWh. Proto jej v zimě používáme opravdu jen výjimečně a místo něj fungujeme na menším úsporném měniči se spotřebou kolem 0,2 kWh na den (ten je navíc roztomilý a dá se monitorovat přes mobil). V březnu již opět není problém nechat po slunném dni zapnutý velký měnič přes noc.

Závěr

Při výběru domu jsme u jedné stavební firmy setkali s názorem, že ideální dům je takový, u něhož se člověk nemusí o nic starat. To je určitě z velké části pravda. Pojí se s tím však jedno riziko. Člověk tak snadno ztratí představu o tom, kolik spotřebovává vody, tepla a elektřiny a kolik naopak produkuje odpadu. Dochází ke ztrátě kontaktu s okolním světem a přírodou, namísto prohlubování vztahu s nimi. Věřím, že ostrovní elektrárna, u které člověk potřebuje téměř každodenně sledovat spotřebu energie v závislosti na proměnách ročních období a počasí, představuje naopak prostředek, jak tento vztah v člověku obnovovat a prohlubovat. V tom tkví hodnota ostrovního řešení snad víc než v jakýchkoli pragmatičtěji založených benefitech, ať už ekonomických či racionálně-ekologických, které nejsme nikdy schopni naplno vyhodnotit.