Hybridnou fotovoltaikou sa vo všeobecnosti nazývajú fotovoltaické systémy, ktoré využívajú viaceré zdroje elektriny – či už elektrinu priamo produkovanú fotovoltaickými panelmi, uloženú dočasne v batériách a elektrinu zo siete. Často sa hybridnou fotovoltaikou nazýva akákoľvek fotovoltaika s akumuláciou v batériách/akumulátoroch. Nie každý hybridný systém však funguje rovnako. Líšia sa aj tým, čo je pre používateľa asi najdôležitejšie, čo sú mu schopné ponúknuť a zabezpečiť.

Na porovnanie, on-grid alebo „sieťový“ fotovoltaický systém (nie hybridný, bez batérií) funguje paralelne so sieťou – menič dodáva celú produkciu fotovoltaických panelov do elektroinštalácie domácnosti. Ak je spotreba v domácnosti vyššia ako produkcia panelov, potrebný zvyšok sa „doplní“ zo siete. Na druhej strane, ak panely produkujú viac ako sa v domácnosti spotrebuje, prebytok „preteká“ do siete.

Schéma on-grid fotovoltaického systému

Pri hybridnej fotovoltaike, inými slovami fotovoltaike s akumuláciou/batériami, sa aktuálne „prebytky“ elektriny z produkcie panelov ukladajú do batérií, z ktorých sa neskôr (v priebehu dňa alebo večer a v noci) využijú. Rozšírenie fotovoltaického systému o batérie, teda na hybridný systém, sa môže zdať jednoduché – veď sa doplnia batérie a je to. Nie celkom. Okrem batérií je potrebná regulácia nabíjania/vybíjania batérií, ktorá je buď integrovaná v hybridnom meniči alebo je samostatná. Ďalej, nie každý hybridný menič funguje a je pripojený rovnako, tiež je rozdiel v tom, či dokáže hybridné riešenie fungovať aj pri výpadku siete. Riešení „topológie“ hybridného fotovoltaického systému je viacero.

Grid-tie

Schéma hybridného grid-tie fotovoltaického systému

Je to v podstate on-grid fotovoltaika s akumuláciou v batériách, (zväčša) nebude fungovať pri výpadku siete. Pri tomto riešení hybridný menič (aj keď to v tomto prípade nie je úplne presné označenie) „obsluhuje“ aj nabíjanie batérií a ich využívanie na dodávky elektriny. Okrem hybridného meniča a batérií je potrebný aj jednoduchý elektromer, aby menič „vedel“, koľko energie sa v domácnosti spotrebuje a následne koľko elektriny z panelov môže použiť na dobíjanie batérií, prípadne koľko elektriny má „zobrať“ z batérií, keď panely neprodukujú dostatok (napr. oblačno) alebo neprodukujú nič (večer, noc).

Niektoré grid-tie hybridné meniče (napr. GoodWe EM a ES) majú aj druhý samostatný výstup striedavého prúdu na napájanie spotrebičov z batérií pri výpadku prúdu. Určitou nevýhodou je, že tento okruh musí byť oddelený od elektroinštalácie napájanej sieťou.

Sieťový menič + samostatná regulácia nabíjania

Schéma hybridného fotovoltaického systému so samostatnou reguláciou nabíjania

V zásade funkcionalitou rovnaké ako predchádzajúce riešenie, rozdielom je, že regulácia nabíjania a využívania batérií je v tomto prípade samostatný modul, nie je súčasťou meniča. Takéto riešenie sa môže využiť napríklad pri doplnení akumulácie do klasickej on-grid fotovoltaiky, aby nebolo potrebné vymeniť existujúci striedač. Rovnako ako pri grid-tie systéme, pri výpadku siete systém nebude fungovať a tiež je potrebné doplniť aj elektromer, aby regulácia vedela, koľko elektriny je možné využiť na dobíjanie batérií pri vyššej produkcii panelov a koľko je potrebné „doplniť“ z batérií pri nižšej produkcii.

Hybridný – kombinovaný sieťový a ostrovný systém

Schéma hybridného fotovoltaického systému s ostrovnou prevádzkou

Takýto systém vychádza z ostrovného riešenia fotovoltaiky, pričom využíva sieť ako ďalší „zdroj“ elektriny (okrem panelov a batérií), kedy sa sieť pripojí na vstup meniča. Celá domácnosť je však napájaná cez menič, ktorý podľa potreby (a nastavení) dodáva elektrinu do domácnosti z panelov/batérií/siete alebo ich rôznej kombinácie. Systém funguje aj pri výpadku siete (samozrejme, ak produkuje elektrinu fotovoltaika alebo batérie nie sú vybité). Takto fungujú napr. „hybridné“ meniče Victron (kvalitné a drahšie) alebo InfiniSolar a podobné (otázna kvalita, lacnejšie).

Nevýhodou je, že menič sa nemôže (dlhodobo) preťažovať, takže je dilemou, či zvoliť výkonnejší (a drahší) menič, alebo dávať pozor, aby sa nepoužívalo viac spotrebičov s vyššou spotrebou naraz (typicky v kuchyni – varná kanvica, mikrovlnka, kávovar a ďalšie). Dokonca niektoré (lacnejšie) meniče z tejto kategórie nedokážu využívať panely/batérie a sieť zároveň, teda ich „zmiešavať“, takže ak výkon panelov a batérií nestačí odberu v domácnosti, odopnú fotovoltaiku/batérie a prepnú na sieť tzv. bypassom. V takomto prípade je to jedno z tých najhorších riešení hybridného systému, vlastne to ani nie je hybridný systém, ale prepínanie medzi ostrovným systémom a sieťou.

Komplikáciou je tiež, že pri inštalácii je potrebné prerobiť elektroinštaláciu tak, že je potrebné viesť prívod elektriny od elektromeru najskôr k meniču a až potom do domového rozvádzača s ističmi.

Fronius Symo Hybrid

Schéma hybridného fotovoltaického systému Fronius Symo Hybrid

Funguje aj pri výpadku siete, v podstate je to grid-tie systém s doplneným odpájaním od siete, aby pri výpadku siete bolo možné využívať panely/batérie a zároveň neboli možné prietoky elektriny do siete. Odpájanie od siete ovláda priamo menič Symo Hybrid, ku ktorému ale musí byť pripojený Fronius Smart Meter (aby menič „vedel“, čo sa deje za ním). Elegantné riešenie, kedy nie sú potrebné zásadnejšie zásahy do elektroinštalácie domácnosti, nevýhodou je, že k Fronius Symo Hybrid je možné pripojiť len lítiové batérie Fronius, ktoré sú síce špičkové, s vynikajúcou životnosťou, ale aj pomerne drahé, alebo batérie Tesla Powerwall. S inými batériami menič nebude „spolupracovať“.