Kad saules enerģijas sistēmā ir nepieciešams akumulators?
Saules enerģijas sistēmas (PLTS) uzstādīšana ir gudrs veids, kā samazināt elektrības rēķinus un samazināt atkarību no fosilā kurināmā. Tomēr, kad cilvēki sāk apsvērt saules enerģijas sistēmas iegādi, gandrīz vienmēr rodas jautājums: vai man ir nepieciešamas baterijas? Atbilde ne vienmēr ir "jā". Baterijas var būt visdārgākā saules enerģijas sistēmas sastāvdaļa, taču tās var sniegt arī ievērojamas priekšrocības, jo īpaši elektroenerģijas uzticamības un enerģētiskās neatkarības ziņā. Šajā rakstā ir aplūkoti jautājumi par to, kad saules enerģijas sistēmā baterijas ir absolūti nepieciešamas, kad tās ir vienkārši izvēles iespēja, un faktori, kas jāņem vērā pirms iegādes.
Izpratne par bateriju lomu saules enerģijas sistēmās
Saules paneļi ražo elektrību, kad ir saules gaisma. Dienas laikā paneļa jaudu var izmantot tieši mājsaimniecības slodžu (apgaismojuma, gaisa kondicionēšanas, ūdens sūkņu un elektronisko iekārtu) darbināšanai vai arī to var padot tīklā, ja izmantojat tīkla sistēmu. Baterijas uzglabā lieko enerģiju no saules paneļiem, lai to izmantotu naktī vai tad, kad saules jauda samazinās, piemēram, mākoņainās dienās.
Kopumā ir trīs sistēmas shēmas:
1. Tīklā bez akumulatoriem: saules enerģija tiek izmantota tieši, un pārpalikumu var eksportēt uz tīklu (ja atļauts). Naktī joprojām tiek izmantota PLN elektroenerģija.
2. Hibrīds (ar pieslēgumu elektrotīklam + akumulatoru): var izmantot saules enerģiju, uzglabāt to akumulatorā un palikt pieslēgts elektrotīklam.
3. Bezvadu tīkla (bez PLN): savrupa sistēma, kurai gandrīz vienmēr ir nepieciešamas baterijas (un parasti rezerves ģenerators).
Izprotot iepriekš minēto shēmu, akumulatora vajadzības parasti ir atkarīgas no viena galvenā jautājuma: vai jums ir nepieciešama elektrība, kad saules paneļi neražo enerģiju vai kad PLN izslēdzas?
1) Ja bieži rodas strāvas padeves pārtraukumi, jums ir nepieciešams akumulators.
Šis ir vispārliecinošākais iemesls akumulatora uzstādīšanai. Standarta tīkla sistēmas parasti izslēdzas strāvas padeves pārtraukuma laikā drošības apsvērumu dēļ (pret salu veidošanos). Tas nozīmē, ka pat ja spīd saule un saules paneļi ražo enerģiju, tīkla invertors nepiegādās enerģiju mājām, kad tīkls pārstāj darboties. Hibrīda sistēmas akumulatori var nodrošināt rezerves barošanu kritiskām slodzēm, piemēram:
- gaisma,
- ledusskapis,
– Wi-Fi un sakaru ierīces,
- ūdens sūknis,
– medicīnas ierīces vai darba instrumentus.
Ja dzīvojat apgabalā ar regulāriem strāvas padeves pārtraukumiem, akumulatori nav tikai papildu lieta — tie ir uzticams risinājums. Varat iestatīt kritiski svarīgas slodzes, lai tās paliktu ieslēgtas strāvas padeves pārtraukumu laikā, neieslēdzot ģeneratoru.
2) Jums ir nepieciešams akumulators, ja vēlaties būt pilnīgi neatkarīgs no PLN (vai vispār bez PLN).
Attālās vietās, dārzos, villās kalnu/piekrastes apgabalos vai apgabalos bez uzticamas elektrības padeves akumulatori ir galvenā sastāvdaļa. Sistēma bez akumulatoriem ir gandrīz neiespējama, jo paneļu ražošana svārstās, savukārt slodzei ir nepieciešama pastāvīga elektrības padeve. Ar akumulatoriem jūs varat:
– izmantojot saules enerģiju naktī,
– stabilizēt spriegumu un barošanas avotu,
– samazināt atkarību no ģeneratoriem.
Bezvadu sistēmās akumulatori parasti ir paredzēti, lai apmierinātu enerģijas vajadzības no dažām stundām līdz dažām dienām atkarībā no autonomijas mērķa (piemēram, 1–2 dienu rezerves barošanas avots sliktu laikapstākļu gadījumā).
3) Jums ir nepieciešams akumulators, ja noteiktā laikā (lietošanas laikā) elektrības tarifi ir augsti.
Dažās elektroenerģijas tarifu shēmās elektroenerģijas izmaksas pīķa stundās ir augstākas nekā parastajās stundās. Šādās situācijās akumulatorus var izmantot slodzes maiņai: tie tiek uzlādēti dienas laikā (no saules enerģijas) vai tad, kad elektroenerģijas cenas ir zemas, un pēc tam izmantoti pīķa stundās. Tas var palielināt finansiālos ietaupījumus.
Lai gan šādas tarifu shēmas nav universāli piemērojamas, ekonomiskā loģika ir skaidra: ja pastāv ievērojama tarifu atšķirība starp dienas/nakts vai pīķa/ārpus pīķa stundām, akumulators var palīdzēt "iegādāties" lētu elektroenerģiju (vai uzkrāt saules enerģiju) izmantošanai laikā, kad tā ir dārgāka.
4) Jums ir nepieciešams akumulators, ja elektroenerģijas eksports uz PLN ir ierobežots vai vērtība ir maza.
Dažās vietās kompensācija par saules enerģijas eksportu uz tīklu nav samērīga ar iegādātās elektroenerģijas vērtību (vai eksports ir pat ierobežots). Ja saules paneļu saražotās elektroenerģijas pārpalikumu nevar uzskatīt par būtisku rēķina samazinājumu, pievilcīgāka kļūst tās uzglabāšana akumulatoros pašpatēriņam.
Vienkāršs piemērs: ja dienas laikā tiek izšķērdēts daudz enerģijas, jo māja ir tukša un slodze ir zema, akumulators ļauj šo enerģiju izmantot naktī, kad iemītnieki atgriežas mājās, un patēriņš palielinās. Tādējādi akumulators palielina saules enerģijas pašpatēriņa procentuālo daļu.
5) Ja vislielākā elektrības nepieciešamība rodas naktī, jums ir nepieciešams akumulators.
Jūsu patēriņa profils ir ļoti svarīgs. Ja dienas laikā strādājat ārā un daudz elektrības patērējat tikai naktī (apgaismojums, elektriskās virtuves ierīces, izklaides ierīces, gaisa kondicionēšana), tad tīkla sistēma bez akumulatora var nenodrošināt maksimālu ietaupījumu, jo saules enerģija tiek ģenerēta, kad to nelietojat.
Baterijas "pārnes" enerģiju no dienas uz nakti. Ja jūsu mērķis ir samazināt elektroenerģijas patēriņu naktī, baterijas var būt ļoti noderīgas. Tomēr ir nepieciešams rūpīgs aprēķins, lai pārliecinātos, ka akumulatora ietilpība ir atbilstoša – ne pārāk liela (dārga), ne pārāk maza (nepamanāma).
6) Baterijas ir noderīgas, ja jums ir kritiska slodze, kas nevar atļauties izlādēties.
Dažām mājām un mazajiem uzņēmumiem ir jutīgi izdevumi:
– videonovērošanas un drošības ierīces,
– mazi serveri vai darbstacijas,
– kases aparāts,
– pārtikas produktu saldētava,
- mājas medicīnas ierīces.
Hibrīdsistēmas akumulators var darboties kā mājas mēroga UPS: nodrošinot ierīču darbību īslaicīgu vai ilgāku strāvas padeves pārtraukumu laikā. Šeit nav runa tikai par "naudas ietaupīšanu" — runa ir par zaudējumu novēršanu.
Kad akumulators nav nepieciešams (vai varat to atlikt)
Ne visiem saules enerģijas elektrostaciju īpašniekiem ir jāiegādājas akumulatori jau no paša sākuma. Jūs varētu apsvērt iespēju atteikties no akumulatoriem, ja:
1. PLN jūsu atrašanās vietā ir ļoti uzticams, un elektroenerģijas padeves pārtraukumi ir reti.
2. Jūsu galvenais mērķis ir tikai samazināt elektrības rēķinu, nevis rezerves barošanas avotu.
3. Liels elektroenerģijas patēriņš dienas laikā (piemēram, notiek aktivitātes mājās, darbā vai tiek izmantots gaisa kondicionieris dienas laikā), tāpēc saules enerģija tiek izmantota tieši, to neuzkrājot.
4. Budžets ir ierobežots, un vispirms vēlaties maksimāli palielināt paneļu ietilpību.
Daudzi cilvēki izvēlas vispirms uzstādīt tīkla sistēmu zemāku izmaksu un bieži vien ātrākas ieguldījumu atdeves (ROI) dēļ. Pēc lietošanas modeļu un vajadzību novērtēšanas akumulatorus var pievienot vēlāk ar saderīgu hibrīdsistēmu.
Svarīgi faktori pirms akumulatora iegādes
Lai pieņemtu pareizo lēmumu, apsveriet šādus aspektus:
1. Elektroenerģijas padeves pārtraukumu biežums un ilgums
Ja strāvas padeves pārtraukums neregulāri ilgst tikai 5–10 minūtes, var pietikt ar nelielu UPS. Ja strāvas padeves pārtraukums ilgst stundām ilgi, daudz piemērotāka būs baterija.
2. Kritiskā slodzes kapacitāte
Uzskaitiet ierīces, kurām jāpaliek ieslēgtām strāvas padeves pārtraukuma laikā, pēc tam aprēķiniet to enerģijas patēriņu (vatos) un ilgumu (stundās). No tā varat aprēķināt nepieciešamo akumulatora jaudu (kWh).
3. Akumulatora tehnoloģijas izvēle
Litija akumulatori (piemēram, LiFePO4) parasti ir izturīgāki pret cikliem, efektīvāki un tiem nepieciešama mazāka apkope nekā svina-skābes akumulatoriem. Tomēr sākotnējās izmaksas parasti ir augstākas.
4. Uzstādīšanas vieta un drošība
Baterijām nepieciešama droša vieta, atbilstoša ventilācija (atkarībā no veida), atbilstoša elektriskā aizsardzība un uzstādīšana, ko veic kvalificēts tehniķis.
5. Kopējās īpašumtiesību izmaksas
Neskatieties tikai uz akumulatora cenu. Apsveriet tā kalpošanas laiku, ciklu skaitu, garantiju, efektivitāti un iespējamās nomaiņas iespējas nākotnē.
Secinājums
Saules enerģijas sistēmā akumulatori ir nepieciešami, ja jūsu prioritātes ir elektroenerģijas piegādes uzticamība, neatkarība no valsts elektroenerģijas uzņēmuma un/vai saules enerģijas izmantošanas maksimizēšana naktī. Akumulatori ir visizdevīgākie, ja bieži ir elektroenerģijas padeves pārtraukumi, ir kritiskas slodzes, elektroenerģijas eksportēšana uz tīklu nav izdevīga vai vislielākais patēriņš ir pēc saulrieta. Un otrādi, ja tīkls ir stabils un jūsu mērķis ir tikai ietaupīt uz elektrības rēķiniem, tīkla sistēma bez akumulatoriem bieži vien ir diezgan efektīva.
Ja vēlaties, varu palīdzēt jums veikt vienkāršu aprēķinu, pamatojoties uz: jūsu atrašanās vietu (vai bieži rodas strāvas padeves pārtraukumi), vidējo elektrības rēķinu, paredzamo nakts slodzi un kritisko slodžu sarakstu, kuras vēlaties nodrošināt, lai jūsu akumulatora izvēle patiesi atbilstu jūsu vajadzībām un budžetam.
