O jesenické společnosti Fenix Group jsme psali v minulém čísle Světa průmyslu. Téma chytrých domů nám přišlo natolik zajímavé, že jsme se do Jeseníku vypravili, abychom se z první ruky dozvěděli, jak to tedy s Energetickým konceptem Fenix vlastně je. Povídali jsme si o něm s jednatelem společnosti Cyrilem Svozilem.
Jak jste se dostali k úvahám o tom, že ukládání energie by mohla být cesta ke snížení celkových nákladů na elektřinu?
Začali jsme o tom uvažovat už v roce 2013, což je pro oblast ukládání energie doslova pravěk. Tehdy měl málokdo o této problematice ponětí a málokoho to znepokojovalo, protože energie byly levné a snadno dostupné. Nás to ale už tehdy zaujalo, protože celosvětový trend byl mít co nejvyšší energetickou efektivitu budov. Rozhodli jsme se postavit kancelářské centrum, které bude mít nejvyšší energetickou účinnost, a bude vybaveno všemi dostupnými technologiemi. Jediným zdrojem bude elektřina, což znamená, že celý dům bude plně elektrifikován. Chtěli jsme, aby budova sama automaticky omezovala spotřebu na základě požadavků sítě. Aby přecházela do ostrovního režimu, nebo naopak prodávala elektřinu do sítě, pokud jí bude přebytek.
To vás napadlo v roce 2013?
Ano, je pravda, že tehdy to byl naprosto novátorský přístup. V té době jsme již nějaký čas prováděli experimenty s fotovoltaickými panely a zkoumali, jak jsou schopné spolupracovat s našimi výrobními systémy, jako jsou sálavé topné panely. Během těchto testů jsme zjistili jednu důležitou věc – že nemáme vyřešené skladování energie a že bez toho to asi nebude fungovat. A tak jsme se již v té době začali vážně zajímat o tuto problematiku.
Jak jste si tedy poradili? Sehnali jste si nějakou baterii?
Přesně tak. Do našeho prvního projektu, což bylo kancelářské centrum, jsme začlenili bateriové úložiště, které jsme museli dovézt ze zahraničí, protože v té době u nás taková technologie ještě nebyla dostupná. Nainstalovali jsme fotovoltaickou elektrárnu, která dokáže pokrýt přibližně 35 % celoroční spotřeby této budovy. Máme tam naše topné systémy, které jsou velmi flexibilní a účinné. Samozřejmě jsme nezapomněli ani na rekuperaci a ventilaci. Vše řídí jeden centrální systém, což je jediný český výrobek v celém systému.
Celý projekt se vyvíjel ve spolupráci s ČVUT. Během této spolupráce jsme úspěšně ověřili, že je reálně možné postavit energeticky efektivní budovu, která splňuje ty nejvyšší parametry za rozumnou cenu. Jeho fungování jsme zaznamenali na grafu:
Graf názorně ukazuje, že náš dům odebíral energii během nočních hodin, kdy jsou ceny elektřiny nejnižší. Co je ještě zajímavější, experimentálně jsme v té době dokázali dodávat energii zpět do sítě.
Klíčovou roli v této dynamice hraje náš sálavý systém. Jedná se o velmi flexibilní systém, který reaguje na jakýkoliv dodatečný zdroj tepla. Může to být třeba přítomnost čtyř lidí v místnosti nebo běžící trouba. Tyto faktory jsou významnými producenty tepla, které mohou změnit celkové potřeby vytápění. Když jsou lidé v místnosti, naše topení prakticky nemusí fungovat, a stejně tak platí pro situace, kdy se vaří, pere, nebo žehlí – to vše jsou významné zdroje tepla, které eliminují potřebu klasického vytápění.
Lidé mají doma třeba tepelná čerpadla, u nich to nefunguje?
Tepelné čerpadlo není tak flexibilní. Představte si, že máte v každé místnosti čidlo, které tu teplotu měří, ale než to čerpadlo zareaguje na danou změnu, uběhne několik hodin a ta situace už je mezitím zase jiná. Právě proto potřebujete ty sálavé systémy, které reagují prakticky okamžitě.
Jak jste postupovali dál?
Z dosažených výsledků jsme byli natolik nadšeni, že v roce 2016 jsme založili firmu AERS. Tato firma vznikla ve spolupráci s bývalými projektanty Škody Electric, kteří se původně specializovali na vývoj baterií pro trolejbusy a tramvaje a měli zájem pokračovat v podobných projektech u nás. Je trochu náhodou, že opustili svou původní firmu a sami přišli za námi s tímto nápadem. Samozřejmě jsme tuto příležitost rádi využili a řekli jsme jim, že jejich expertízu potřebujeme přesně na tomto projektu.
Takže jste si vyvinuli vlastní úložiště?
Nešlo to ale tak rychle, jak si možná někdo představuje. Vývoj tohoto projektu trval velmi dlouhou dobu a bylo s ním spojeno hodně nákladů. Naše cesta začala v roce 2016 a až před dvěma lety jsme mohli uvést na trh první výrobky. Celkově se vývojový proces protáhl na zhruba 6 let. Když začínáte od nuly, což byla naše situace, vyžaduje to prostě čas. My jsme ale celou dobu věděli, že jdeme správnou cestou.
Prvním krokem bylo bateriové úložiště, které jsme instalovali u nás ve Fenixu v roce 2018. V té době to mělo přesně ty funkcionality, které jsme potřebovali. Dalším krokem pak bylo vyzkoušet, jak to celé funguje ve výrobě, pokud systém nasadíme to tovární haly.
Je v tom nějaký rozdíl?
Ano, spotřeba energie ve výrobním prostředí se řídí trochu jiným způsobem. Zde platíme za tzv. rezervovaný výkon, což je fixní poplatek. Je jedno, kolik odebíráte, pokud nepřekročíte stanovený limit, platíte stále stejně, když ho překročíte, doplácíte. Tomu se chce každý vyhnout, takže běžně to ve výrobě chodí tak, že pokud se spotřeba dostane na hranici rezervovaného výkonu, tak nějaký software začne vypínat druhotné spotřebiče, aby snížil odběr.
To je běžná praxe, která pomáhá minimalizovat dodatečné náklady. I nám se v továrně stávalo, že se robotické linky samy odstavovaly. To je poměrně běžný problém. Stačí chvilkové podpětí nebo přepětí a automaty na to okamžitě reagují a vypínají se z bezpečnostních důvodů. Když máte energii uskladněnou v úložišti, tak nic takového nehrozí, protože dodatečný výkon dodá baterie.
Opět je to dobře vidět na grafu:
Vidíte, že v období nízkých cen elektřiny aktivně odebíráme energii a tím dobíjíme baterie, zatímco v období vysokých cen elektřiny kompenzujeme a snižujeme odběr téměř na minimum. Toto chování je plně automatické a řídí se sofistikovaným algoritmem, který jsme vyvinuli ve spolupráci s odborníky z ČVUT. Náš řídící systém zahrnuje také predikci počasí a má paměť, která uchovává historii našeho energetického chování v čase. Celý tento systém je velmi komplexní a zohledňuje mnoho proměnných. V konečném důsledku to znamená, že se chováme opačně než většina ostatních průmyslových provozů. Místo toho, abychom odebírali energii ve špičkách, kdy jsou ceny elektřiny nejvyšší, a snižovali odběr, když jsou ceny nízké, děláme právě naopak, což nám umožňuje efektivněji nakládat s náklady na energii.
Takže, když jste vyřešili energetický problém ve výrobních závodech, bylo to pro vás hotové a splněno, že ano?
Kdepak, nezůstali jsme jenom u toho. Následně jsme se rozhodli prověřit, jak by se náš systém choval v klasickém rodinném domě. To nebyl zcela náš nápad, ale vyzvali nás k tomu odborníci z ČVUT, kteří chtěli prověřit náš model na tomto typu budovy, která má svá vlastní specifika.
Jaká?
V domě je to úplně jinak než ve fabrice. Přes den jsou většinou všichni pryč, takže se nesvítí a největší spotřeba elektřiny se odebírá večer, až jsou všichni doma. Jednoduše řečeno, časová dynamika je zde posunutá na opačný režim.
Takže jste začali stavět rodinný dům?
To ne, našli jsme investora, který chtěl stavět domek a šel do toho s námi. Poskytl svůj dům pro tento, řekněme, experiment. Pozvali jsme několik českých firem, aby se na projektu podílely a dodaly některé komponenty. Ale během toho procesu se situace na trhu elektřiny zcela změnila.
V čem?
Nastala energetická krize a ceny letěly vzhůru. To nás donutilo soustředit se na to, jak udržet ceny energií pro uživatele domu pod kontrolou. Využili jsme naše zkušenosti s nákupem energií za spotové ceny, což jsme již dříve prováděli v Norsku, kde máme také firmu. Podařilo se nám přesvědčit klienta, že přechod na spotové ceny je pro něj výhodný. To přitom probíhalo v době, kdy byla veřejnost varována před přechodem na spotové ceny, a média upozorňovala, že to není výhodné. Jak můžete vidět na následujícím grafu, našemu přístupu to velmi prospělo. Nicméně museli jsme přistoupit k několika chytrým krokům a provést několik změn.
Můžete být konkrétnější?
Původně jsme se zaměřili pouze na nákup elektřiny za nízké ceny, stejně jako jsme to dělali v případě naší továrny. Nicméně brzy jsme zjistili, že tato strategie není dostatečná k pokrytí nákladů na baterii. Prostě to finančně nevycházelo. Museli jsme tedy přijít s dalším zlepšením a od března jsme začali aktivně prodávat přebytek elektřiny.
Toto rozhodnutí znamenalo dramatickou změnu ekonomiky celého domu. Každá prodaná kilowatthodina nám přinesla další tři „zdarma“, když se to takto vezme. Majitel domu měl i elektromobil, který nabíjel doma, což se také promítalo.
Na grafu vidíme, že až do devátého měsíce existuje nějaká spotová cena na trhu. Mimochodem je také dobře vidět, že po zastropování cen všichni velcí hráči ještě ceny navýšili. Stát jim to doplácel, což je z mého pohledu opravdu neuvěřitelná záležitost. Ale nechme to stranou. Jak je vidět, jenom jeden měsíc byl spotový průměr vyšší než cena ČEZu, jinak to bylo vždy výrazně levnější. Ve výsledku jsme tedy výrazně ušetřili na ceně díky jednoduchému principu prodávat přebytky a čerpat elektřinu do zásoby, když je levná.
Takže se vám vlastně ty divoké výkyvy cen energií hodí, je to tak?
Rozvoj cen elektřiny má v našem systému výrazný vliv na celý den. Tyto disproporce v cenách elektřiny během 24 hodin jsou pro nás klíčové, protože nám umožňují využít tyto výkyvy k naší výhodě. Mnoho lidí má obavy z toho, že cena elektřiny na spotovém trhu může vystřelit do nebes, ale my se jim snažíme vysvětlit, že i v takovém případě existují intradenní výkyvy, na kterých se dá velmi dobře vydělat. Výsledky našeho domu byly pro nás i naše partnery z ČVUT docela šokující. Zjistili jsme, že 38 procent celoroční spotřeby tvořilo nabíjení elektromobilu. To je docela dost, ne?
Přesně tak, přitom vezměte si, že ten dům byl plně elektrifikován, nebyl tam žádný jiný zdroj energie. Topilo i svítilo se elektřinou a i tak dělal elektromobil 38 procent. Pořád slyšíme, že se u elektromobility neustále řeší počet nabíječek a infrastruktura, ale nikdo se nebaví o tom, že je potřeba navýšit kapacitu sítě a vlastně i výroby.
Kde tu elektřinu vezmeme, když se každému majiteli vozu o 38 procent zvýší spotřeba elektřiny?
To nás postaví před obrovské problémy, protože zdroje na to zatím vůbec nemáme. Navíc všechny evropské země do budoucna plánují, že se stanou čistými dovozci elektrické energie. Tak kdo jí tedy bude pro Evropu vyrábět?
Ale zpět k výsledkům, kterých jsme dosáhli. Spotřeba za celý rok činila 16 132 kWh z toho 10 018 kWh bez nabíjení elektromobilu. Celkové náklady za energie byla za rok 50 919 Kč, bez elektromobilu 31 569 Kč. To je cena za celoroční provoz plně elektrifikovaného domu.
Důležité je také to, že jsme elektromobil nabíjeli za nejnižší možné ceny, což nám opět ušetřilo finance. A to všechno se dělo bez potřeby zvláštního úsilí ze strany uživatele, systém vše řídil automaticky. Nově testujeme u mě doma také funkci, že si člověk přes telefon bude moci sám měnit hladiny, třeba když pojede na dovolenou nebo bude pracovně pryč. Nastaví nižší odběr a systém podle toho bude fungovat.
Je tedy váš koncept vhodný pro jakýkoliv typ domu?
Náš systém je flexibilní a může být aplikován v různých typech budov, ale jeho největší efekt se projevuje zejména u energeticky úsporných domů s vyšší spotřebou elektřiny. Pokud má člověk doma plyn, tak asi nemá smysl tohle řešení použít, protože odběry by byly příliš malé a stejně tak finanční úspora. Je tedy třeba zvážit konkrétní situaci a potřeby jednotlivých domácností před nasazením tohoto systému.
Kdybych si chtěl pořídit podobný systém do domu, kolik by to asi stálo?
Celkové náklady můžeme odhadnout na 750 tisíc, to jsou peníze za fotovoltaiku a baterii včetně práce a je v tom i řídící software. Na baterie i fotovoltaiky můžete mít dotace, takže to bude ve výsledku menší částka.
