Hibridinės saulės elektrinės: energetinio saugumo ir vartojimo efektyvumo sprendimas

Ši problema neaktuali įsigijusiems hibridinę saulės elektrinę, kurioje įprasta saulės elektrinė sujungta energijos kaupimo sistema (baterijos) ir išmaniuoju valdikliu. Hibridinė saulės elektrinė gali veikti dviem režimais – prisijungusi prie tinklo (on-grid) ir autonomiškai (off-grid).

Hibridinės ir įprastos saulės elektrinių skirtumai

Paprastai kalbant, hibridinė saulės elektrinė ne tik saulės šviesą paverčia elektros energija, bet ir papildomai gali ją kaupti energijos kaupikliuose (baterijose), kad vėliau būtų galima sukauptą elektros energiją panaudoti kai saulė nešviečia arba kai elektra yra brangi. Ji ne tik gamina ir kaupia, bet ir valdo bei paskirsto energiją. Hibridinę saulės elektrinę sudaro tokie komponentai:

• saulės elektrinės moduliai – saulės šviesos energiją paverčiantys elektros energija;

• hibridinis inverteris – koordinuojantis elektros energijos gamybą, vartojimą, baterijos įkrovimą ir tinklo srautus;

• energijos kaupiklis su baterijos valdymo sistema (BMS) – kaupiklis saugo perteklinę elektros energiją, BMS rūpinasi baterijos saugumu bei būkle;

• išmanusis energijos matuoklis (angl. „Smart Meter“) – „matantis“ visus energijos srautus; be šio prietaiso sistema nežinotų, kada ir kiek krauti bateriją ar perduoti elektrą į tinklą.

Dar reiktų paminėti ir apsauginę elektrinės dalį, užtikrinančią saugų sistemos darbą tiek prisijungus prie elektros prie tinklo, tiek dirbant autonominiu režimu.

Visas hibridinės elektrinės stebėjimas bei valdymas vyksta specialioje mobilaus įrenginio programėlėje arba interneto naršyklėje veikiančioje programoje. Valdymas paprastas, intuityvus, neatimantis daug laiko.

Kodėl gyventojai ir įmonės renkasi hibridines elektrines?

„Tiek fiziniai asmenys, tiek įmonės vis dažniau renkasi hibridinis saulės elektrines ir tam yra kelios priežastys. Pirmoji – maksimalus savo elektros energijos gamybos panaudojimas, t.y., vietoje to, kad saulės elektrinės pagamintą elektros energiją atiduotume tinklams, mes ją kaupiame kaupiklyje, panaudojame vėliau ir nemokamai. Tai ypač svarbu tais periodais, kai elektros kaina biržoje yra labai aukšta – įsirengusieji hibridinę saulės elektrinę, kainų šuolio aukštyn valandomis gali naudoti kaupiklyje sukauptą energiją, nepirkti jos „kosminėmis“ kainomis ir ženkliai sutaupyti.

Kita svarbi priežastis – apsauga nuo tinklo sutrikimų – kai dingsta elektra, hibridinės saulės elektrinės baterija perima elektros energijos tiekimą. Ypač tai svarbu įmonėms, nes sutrikęs elektros tiekimas, nesutrikdo įmonės veiklos. Namų ūkiams taip pat svarbu – sutrikus elektros tiekimui jie gali pasišildyti vandenį, turėti interneto ryšį, pasigaminti maisto, įkrauti svarbius įrenginius ir kt.“, – akcentuoja VEESLA pardavimų vadovas Kostas Apanavičius.

Taigi, tradicinė saulės elektrinė leidžia sutaupyti, bet ji visiškai priklausoma nuo elektros tinklo. Jei tinkle įvyksta avarija, nutrūksta elektros tiekimas, ar stebime elektros kainų šuolį – vartotojas neturi jokio atsarginio varianto. Hibridinė sistema šią problemą sprendžia suteikdama galimybę bet kada naudoti sukauptą energiją.

Energetinis saugumas ir nepriklausomybė

Energetinio saugumo svarba Europoje vis auga, todėl auga ir susidomėjimas hibridinėmis saulės jėgainėmis.

„Audringų dienų metuose daugėja, vis dažniau pranešama apie vėjų nuverstus medžius, nutrūkusį elektros tiekimą arba apie jungčių gedimus. Tokiomis situacijomis energijos kaupiklis užtikrina elektros tiekimą, nes jis veikia kaip „power bank“ įrenginys, padedantis ne tik taupyti, bet ir aprūpinantis namus elektra. Reikia įvertinti ir tai, kad nutrūkus energijos tiekimui, kai kurie saulės elektrinių įtampos keitikliai geba toliau dirbti ir įkrauti kaupiklį, tad elektra galima apsirūpinti ir esant ilgiau trunkantiems elektros tinklo sutikimams“, – pastebi K.Apanavičius.

Dažnai klaidingai manoma, kad hibridinės saulės jėgainės sistemos reikalingos tik kaimo vietovėse ar sodybose, kur nėra elektros įvado arba kur elektros tinklo sutrikimai labai dažni. Tačiau tendencijos rodo, kad hibridinės saulės elektrinės populiarėja ir miestuose. Kodėl? Nes miestų gyventojai taip pat nori patikimo elektros tiekimo, ypač kai daugelis dirba iš namų ar turi įrangą, kurios negalima išjungti net kelioms minutėms.

„Miestuose hibridinės elektrinės yra energetinio lankstumo įrankis – jos padeda subalansuoti vartojimą, mažina elektros išlaidas, saugo nuo elektros tiekimo sutrikimų, mažina tinklo apkrovą bei CO₂ emisijas. Vidutiniškai 10 kW galios saulės elektrinė su 15 kWh kaupikliu, CO₂ emisijas kasmet sumažina apie 2,5–3,7 tonomis – tiek anglies dioksido per metus sugeria 120–185 medžiai. Galima drąsiai teigti jog kiekvienas turintis saulės elektrinę prisideda prie gamtos išsaugojimo“, – pastebi pašnekovas.

Didesnės pradinės investicijos

Kadangi hibridinę elektrinę sudaro daugiau komponentų, reikės didesnių pradinių investicijų. Taip pat svarbu numatyti ateities žingsnius, kad dabarties pasirinkimai nekeltų problemų ateityje.

„Jei individualaus namo savininkas nusprendė įsigyti tik hibridinį įtampos keitiklį, kol kas be energijos kaupiklio, iš karto reikėtų apsvarstyti kur, kokį, kokios talpos energijos kaupiklį ateityje galėsime įrengti, pasidomėti ar pasirinktas įtampos keitiklių gamintojas apskritai turi savo energijos kaupiklius, kadangi abu įrenginiai turi būti suderinami tarpusavyje.

Dažnai žmonės pirkdami tik įtampos keitiklį be kaupiklio nepasidomi ar vėliau galės rasti kaupiklį, kuris būtų suderinamas su keitikliu, deja, kai kurie rangovai nepapasakoja tokių dalykų, nes jų tikslas tik parduoti, o užsakovas paprastai visų niuansų nežino. Todėl visada rekomenduoju kreiptis tik į gerus, aukštą kompetencijos lygį turinčius specialistus, galinčius geriausią sprendimą parinkti būtent pagal jūsų poreikius“, – pataria VEESLA pardavimų vadovas.

Hibridinis įtampos keitiklis dažnai bus 600-1 000 eurų brangesnis negu paprastas, galintis veikti tik tinkle. 15 kWh talpos energijos kaupiklis gali kainuoti 5 000-8 000 eurų. Šiuo metu Aplinkos projektų valdymo agentūros (APVA) administruojamos paramos kaupikliams įsigyti maksimalus dydis siekia 5 700 eurų už 15 kWh energijos kaupiklį, tad galima teigti jog, priklausomai nuo kaupiklio talpos ir kitų jo savybių, šį įrenginį galima įsigyti minimaliomis sąnaudomis arba sumokant kelis tūkstančius eurų.

„Kol turime tokias sąlygas, rekomenduoju nesnausti ir įsirengti energijos kaupiklius“, – pastebi pašnekovas. Svarbu paminėti, kad parama teikiama tik jau įsirengusiems energijos kaupiklius: iš pradžių turime savomis lėšomis susimokėti už kaupiklį, sumontuoti jį, o tada teikti prašymą kompensacijai gauti.

Reiktų paminėti, kad hibridinės saulės elektrinės įrengimo darbai sudėtingesni, juos turi atlikti aukštos kvalifikacijos montuotojai, nes sistema jungiasi tiek prie tinklo, tiek prie vidaus elektros sistemos.

Hibridinės saulės elektrinės ne mada, bet ilgalaikė tendencija

K.Apanavičiaus nuomone, neteisūs teigiantys, kad hibridinės saulės elektrinės yra laikina mada.

„Europos energetikos politikos kryptis labai aiški: energetinis savarankiškumas, energijos kaupimas, išmanus vartojimas, todėl drąsiai galima teigti, kad hibridinės saulės elektrinės – ilgalaikė tendencija. Hibridinės sistemos keičia vartojimo įpročius: stebėdami gamybą bei suvartojimą programėlėse, žmonės gali optimaliau planuoti elektros energijos vartojimą, suplanuoti kada turėtų veikti daug elektros energijos vartojantys įrenginiai. Dirbtinio intelekto valdymo sistemos leidžia prognozuoti saulės elektrinės gamybą ir automatiškai optimizuoti, kada verta kaupti, o kada geriau vartoti. Hibridinės saulės elektrinės – tai ne tik dabarties sprendimas, bet ir neišvengiama energetikos ateitis“, – sako jis.

Energetikos rinka keičiasi: elektros kainos tampa nepastovios, klimato sąlygos vis labiau verčia ieškoti stabilumo, o technologijos pinga. Elektromobilių plėtra taip pat skatina namuose turėti kaupiklį, nes dieną važinėdami elektromobiliu, naktį galėsime įkrauti jo bateriją kaupiklyje sukaupta saulės elektrinės pagaminta energija.

Hibridinės saulės elektrinės – tai naujos kartos sprendimas, sujungiantis saulės energijos gamybą, energijos kaupimą ir išmanų valdymą. Skirtingai nei įprastos elektrinės, jos suteikia galimybę būti mažiau priklausomiems nuo tinklo, užtikrina elektros tiekimą net ekstremaliomis sąlygomis ir sumažinti išlaidas ilguoju laikotarpiu.