Baterijų naudojimo saulės baterijų sistemose energijos kaupimui privalumai
Saulės energija populiarėja, nes laikoma ekologiška, gausia ir gali sumažinti priklausomybę nuo iškastinio kuro pagrindu pagamintos elektros energijos. Saulės baterijos (fotovoltinės / FV) saulės šviesą paverčia elektra, tačiau yra vienas didelis iššūkis: elektros energijos gamyba iš saulės baterijų ne visada atitinka energijos poreikį. Dienos metu elektros energijos gamyba paprastai būna didelė, o elektros energijos poreikis dažnai padidėja po pietų ir vakare. Būtent čia akumuliatoriai atlieka itin svarbų vaidmenį – kaip energijos kaupimo terpė, leidžianti naudoti saulės baterijų elektrą bet kuriuo metu, o ne tik tada, kai šviečia saulė. Šiame straipsnyje aptariami akumuliatorių naudojimo saulės baterijų sistemose energijos kaupimui privalumai įvairiais aspektais: techniniu, ekonominiu, patogumo ir poveikio aplinkai.
1. Gamybos laiko ir energijos suvartojimo neatitikimo įveikimas
Svarbiausias akumuliatorių privalumas saulės baterijų sistemose yra jų gebėjimas kaupti perteklinę energiją piko metu ir pakartotinai panaudoti ją mažo gamybos lygio metu. Be akumuliatorių, saulės baterijų pagaminta elektra, kuri nėra iš karto panaudojama, paprastai yra švaistoma (neprisijungus prie tinklo sistemose) arba eksportuojama į tinklą (prisijungus prie tinklo sistemose). Naudojant akumuliatorius, ši energija gali būti kaupiama ir naudojama naktį arba debesuotu oru.
Tai ypač aktualu namų ūkiams, kuriuose naktį intensyviai veikiama, pavyzdžiui, naudojama šviesa, televizoriai, oro kondicionieriai, įkrovimo įtaisai ir virtuvės prietaisai. Baterijos padeda užtikrinti, kad dienos metu generuojama saulės energija nebūtų švaistoma, o tarnautų kaip paruoštas naudoti rezervas.
2. Padidinti energetinę nepriklausomybę ir sumažinti priklausomybę nuo PLN
Naudodami akumuliatorių, vartotojai gali padidinti savo pačių suvartojamos saulės energijos kiekį. Tai reiškia, kad namai ar pastatai sunaudos daugiau savo elektros energijos, o ne ims ją iš tinklo. Tai užtikrina didesnę energetinę nepriklausomybę, ypač vietovėse, kuriose yra nestabilus elektros energijos tiekimas arba kylantys elektros energijos tarifai.
Hibridinėse sistemose (saulės baterijų, akumuliatorių ir PLN tinklo derinyje) akumuliatoriai gali būti naudojami siekiant sumažinti elektros energijos pirkimą iš PLN piko valandomis. Autonominėse sistemose akumuliatoriai yra netgi gyvybiškai svarbus komponentas, leidžiantis pastatams stovėti atskirai be tinklo prijungimo.
3. Atsarginis maitinimas elektros energijos tiekimo sutrikimų metu
Baterijos gali būti atsarginis energijos šaltinis nutrūkus elektros tiekimui. Tai didelis privalumas, ypač namams, sveikatos priežiūros įstaigoms, biurams ar mažoms įmonėms, kurioms reikalinga nuolatinė elektros energija. Elektros energijos tiekimo sutrikimai yra ne tik nepatogumai, bet ir gali sukelti ekonominių nuostolių, pavyzdžiui, dėl šaldytuvo gedimo gali sugesti maistas, sutrikti darbas ar sutrikti verslo veikla.
Sukūrus atsarginę sistemą, akumuliatorius gali palaikyti svarbiausius įrenginius, tokius kaip apšvietimas, interneto modemai, vandens siurbliai, vaizdo stebėjimo kameros ir šaldytuvai. Kai kurios sistemos netgi gali nustatyti apkrovų prioritetus (apkrovų prioritetizavimas), todėl akumuliatoriaus energija pirmiausia naudojama svarbiausiems įrenginiams.
4. Didesnis saulės energijos panaudojimo efektyvumas
Be akumuliatorių, saulės baterijų sistemos dažnai susiduria su situacijomis, kai perteklinė energija nėra optimaliai panaudojama. Neprisijungusiose prie tinklo sistemose perteklinė energija dienos metu gali būti prarasta dėl kaupimo trūkumo. Prijungtose prie tinklo sistemose energijos eksportas į tinklą gali būti neproporcingas – priklausomai nuo taikomos grynojo apskaitos schemos arba eksporto tarifo.
Baterijos padidina saulės energijos panaudojimo efektyvumą, nes leidžia kaupti ir pakartotinai panaudoti energiją, kuri kitaip būtų švaistoma. Šiame kontekste baterijos padeda maksimaliai padidinti investicijų į saulės baterijas naudą, nes vartotojas iš tikrųjų sunaudoja daugiau kWh baterijų išeigos.
5. Elektros energijos sąnaudų taupymas ir tarifų optimizavimas
Viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl žmonės montuoja saulės baterijas, yra sutaupyti elektros energijos sąnaudų. Baterijos gali padidinti šias santaupas keliais būdais:
1. Sumažinti elektros energijos importą brangiomis valandomis: kai kuriuose regionuose arba pagal tarifų schemas elektros energijos kainos tam tikru metu (vartojimo metu) gali būti didesnės. Baterijos leidžia vartotojams naudoti elektrą iš akumuliatoriaus, kai tarifai yra dideli, ir įkrauti akumuliatorių, kai tarifai yra maži arba kai saulės baterijos gamina didelę galią.
2. Pikinės galios mažinimas (piko mažinimas): Verslo klientams elektros energijos sąnaudas dažnai veikia pikinės apkrovos. Baterijos gali padėti sušvelninti apkrovos šuolius, tiekdamos papildomą energiją, taip sumažindamos sąskaitas pagal poreikį.
3. Sumažinkite priklausomybę nuo generatorių: Vietovėse, kuriose dažnai nutrūksta elektros energijos tiekimas, generatoriai dažnai yra atsarginis sprendimas. Tačiau eksploatavimo išlaidos (degalai ir priežiūra) yra didelės. Baterijos gali sumažinti generatoriaus naudojimo dažnumą arba netgi jį pakeisti tam tikromis apkrovomis.
Svarbu atkreipti dėmesį, kad sutaupytos lėšos labai priklauso nuo baterijų kainos, vartojimo modelių, sistemos talpos ir vietinių taisyklių. Tačiau apskritai baterijos suteikia didesnį ekonominį lankstumą energijos valdymo srityje.
6. Stabilizuoja įtampą ir palaiko energijos kokybę
Baterijos kartu su geru keitikliu / įkrovikliu gali padėti palaikyti stabilią namų elektros sistemą. Kai kuriais atvejais baterijos gali padėti sušvelninti elektros energijos svyravimus, palaikydamos stabilesnį tiekimą jautriems elektroniniams prietaisams, tokiems kaip kompiuteriai, tinklo įranga, medicinos prietaisai ar maži gamybos įrenginiai.
Sudėtingesnėse sistemose akumuliatoriai taip pat gali veikti kartu su išmaniąja energijos valdymo sistema (EMS), kad optimaliai reguliuotų akumuliatorių įkrovimą ir iškrovimą. Rezultatas – geresnė energijos kokybė ir lengviau valdoma sistema.
7. Platesnės atsinaujinančiosios energijos integracijos rėmimas
Sistemiškai baterijos naudingos ne tik vienam namui, bet ir prisideda prie atsinaujinančiosios energijos integravimo platesniu mastu. Saulės energija yra nepastovi (priklausomai nuo oro sąlygų ir paros laiko). Kuo daugiau saulės elektrinių įrengta, tuo svarbesnė tampa kaupimo technologija tinklo stabilumui palaikyti.
Baterijos padeda „išlyginti“ energijos gamybą, kaupdamos ją, kai jos perteklius, ir išlaisvindamos, kai jos trūksta. Tai palaiko švaresnę ir patikimesnę elektros energijos sistemą, kartu sumažinant iškastiniu kuru kūrenamų atsarginių elektrinių poreikį.
8. Lankstumas skirtingiems poreikiams ir masteliams
Saulės baterijų baterijos yra įvairių talpų, technologijų ir konfigūracijų. Gyvenamųjų namų vartotojai gali pasirinkti bateriją, kurios pakanka kelioms valandoms nakties metu, o verslo vartotojai gali suprojektuoti didesnes sistemas, kad sumažintų didžiausias apkrovas arba palaikytų veikimą elektros energijos tiekimo sutrikimų metu.
Akumuliatorių technologijos taip pat vystėsi – nuo švino-rūgštinių iki ličio jonų (pvz., LiFePO4) akumuliatorių, kurie yra patvaresni, efektyvesni ir lengvesni. Turint platų variantų pasirinkimą, sistemas galima pritaikyti pagal jūsų poreikius ir biudžetą.
9. Didesnis teigiamas poveikis aplinkai
Naudojant baterijas saulės energijai kaupti, galima padidinti švarios energijos suvartojimą, sumažinant elektros energijos, gaunamos iš iškastinio kuro, suvartojimą. Jei baterijos leis namams sumažinti generatorių naudojimą, taip pat bus galima gerokai sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį ir oro taršą.
Nors baterijos daro neigiamą poveikį aplinkai dėl savo gamybos ir perdirbimo procesų, pramonės tendencijos yra didesnės efektyvumo, ilgesnės eksploatavimo trukmės ir patobulintų perdirbimo sistemų link. Tinkamai naudojant ir tvarkant nebenaudojamas baterijas, jos vis tiek gali būti gyvybiškai svarbi perėjimo prie švarios energijos dalis.
Išvada
Saulės baterijų sistemose naudojamos baterijos suteikia plačią ir apčiuopiamą naudą: jos kaupia energiją neatidėliotinam naudojimui, didina energetinę nepriklausomybę, užtikrina atsarginį energijos tiekimą nutrūkus tiekimui, maksimaliai padidina saulės baterijų gamybos panaudojimą ir padeda taupyti elektros energijos sąnaudas valdant apkrovą ir tarifus. Plačiau kalbant, baterijos prisideda prie atsinaujinančiosios energijos integravimo ir palaiko elektros energijos sistemos stabilumą.
Visiems, norintiems maksimaliai padidinti savo investicijas į saulės baterijas, padidinti komfortą ir pagerinti energetinį saugumą savo namuose ar versle, baterijos yra vis aktualesnis sprendimas. Tinkamai planuojant pajėgumus, parinkus tinkamą baterijų technologiją ir naudojant patikimą keitiklį bei energijos valdymo sistemą, baterijos gali būti raktas į optimalų ir tvarų saulės energijos surinkimą.
