Pixabay

Sončne elektrarne so v zadnjem času prisotne na številnih javnih in zasebnih stavbah v našem okolju. Kako se obnesejo v slabem vremenu ter v obdobjih, ko je dan krajši? Kaj vse vpliva na njihov izkoristek? In kako lahko energijo, ki jo proizvajajo, shranimo, da nam bo na voljo takrat, ko jo bomo potrebovali za polnjenje vozila ali ogrevanje doma?

· Slovenija

Celje: Od kod rjave pike na avtomobilih?

O tem smo se pogovarjali z Matevžem Šilcem, projektnim menedžerjem pod okriljem Zavoda Energetska agencija za Savinjsko, Šaleško in Koroško (Zavod KSSENA). Je tudi svetovalec kontaktne točke Borzen za spodbujanje rabe obnovljivih virov energije.

Osebni arhiv

Kaj vse vpliva na izkoristek sončnih elektrarn?

Koliko električne energije proizvajajo sončne elektrarne, je odvisno od različnih razlogov. Na proizvodnjo energije vpliva vreme na mikrolokaciji. Na proizvodnjo vplivajo še prisotnost drugih stavb oz. objektov ali naravnih danosti, ki lahko sončni elektrarni delajo senco. Pozimi sončni žarki na Zemljo svetijo pod nižjim kotom kot poleti, zaradi česar je seveda izkupiček proizvedene električne energije manjši. Pozimi je dan krajši, kar pomeni, da sonce manj ur obseva elektrarno.

Najbolj optimalno je, da sonce na panele sije pod kotom 90 stopinj, najbolj optimalna lega elektrarne pa je postavitev vzhod–zahod. Tako nam sonce elektrarno osvetljuje ves čas od takrat, ko vzide, do takrat, ko zaide.

Kaj se dogaja, če elektrarno prekriva sneg? Ali takrat lahko proizvaja energijo?

Elektrarno večkrat prekrivajo sneg, listi in tudi druge prepreke. Deli panelov, ki niso prekriti, ob sončnem vremenu začnejo delovati. Ko začnejo paneli proizvajati električno energijo, se njihova površina ogreje, kar vpliva, da se začne sneg sčasoma taliti. Kadar se temperature čez dan gibajo pod nič stopinj Celzija, se sneg na sončni elektrarni tali počasneje. Ko so temperature nekje do pet stopinj Celzija, se sneg na sončnih panelih precej hitro stali.

Poleti, ko so višje temperature ozračja in ko je sonce najvišje na obzorju, torej med 11. in 13. uro, se lahko elektrarna pregreje, kar vpliva na to, da deluje z manjšo močjo.

Zunaj, na terasi, ponavadi opazimo veliko prahu, cvetnega prahu in druge umazanije. Ali tudi to lahko vpliva na delovanje sončne elektrarne?

Seveda, vsaka smet in packa vplivata na proizvodnjo električne energije, vendar govorimo o manjših odstopanjih, ki na letni ravni ne pomenijo bistveno manj proizvedene električne energije. Ko se elektrarna po nekaj letih »umaže«, morda proizvede do 1,5 odstotka električne energije manj, kot bi jo sicer. Pri samooskrbnih sončnih elektrarnah za gospodinjsko rabo to ni veliko. Pri večjih elektrarnah z močjo več sto kilovatov tudi 1,5 odstotka lahko predstavlja kar precej »izgubljenih« megavatnih ur električne energije.

Zato je smiselno razmisliti o čiščenju. V zakup je treba vzeti strošek čiščenja, če to izvaja pooblaščen izvajalec. Če se za čiščenje odločimo sami, moramo v zakup vzeti nevarnost oz. morebitne posledice, ki nam pri tem opravilu pretijo.

Kakšne so možnosti, da energijo, kadar je elektrarna proizvede v izobilju, shranimo, da nam bo na voljo točno takrat, ko jo bomo potrebovali?

Za shranjevanje električne energije je na voljo precej tehnologij, in sicer s pomočjo vode, vodika, različnih zbiralnikov.

V zadnjih letih je za gospodinjstva na trgu trenutno najbolj dostopno shranjevanje električne energije s pomočjo baterijskih hranilnikov.

V zadnjih letih je za gospodinjstva na trgu trenutno najbolj dostopno shranjevanje električne energije s pomočjo baterijskih hranilnikov. Večinoma so proizvedeni na Kitajskem in vsako leto postajajo cenovno ugodnejši.

Borzen, operater trga z električno energijo v Sloveniji, za hranilnike trenutno omogoča subvencije, torej nepovratna sredstva. Najvišje subvencije so na voljo predvsem za namestitve nove sončne elektrarne v kombinaciji z baterijskim hranilnikom. Pri nakupu samooskrbne sončne elektrarne za gospodinjsko rabo z močjo do 15 kilovatov se s pomočjo subvencije naložba v baterijski hranilnik z zmogljivostjo do 20 kilovatnih ur dokaj dobro pokrije. To je seveda odvisno od ponudbe izvajalca in od končne cene hranilnika.

Kako delujejo baterijski hranilniki?

Delujejo po enakem načelu kot vse litij ionske baterije, le da imajo hranilniki večje razsežnosti in so prilagojeni večjim napetostim. Tovrstne baterije električno energijo shranjujejo ves čas. Če jo na primer napolnimo junija in nato hranilnik izklopimo, bo ob ponovnem vklopu energija še vedno v bateriji, le da jo bo verjetno kakšen odstotek manj.

Podobno kot pri vseh drugih litij ionskih baterijah, ki jih poznamo doslej, tudi na primer tistih pri električnih vozilih, se odstotek hranjenja energije z leti zmanjšuje.

Pixabay

Za kako zmogljivo baterijo se bo odločil, je odvisno od vsakega uporabnika, kajne?

Povprečna raba gospodinjstva, ki nima električnega vozila ali ogrevanja stavbe s toplotno črpalko ali podobnim sistemom, ki za ogrevanje potrebuje električno energijo, je od 5 do 8 megavatnih ur na leto. Gospodinjstva, ki za ogrevanje uporabljajo toplotno črpalko, povprečno porabijo od 10 do 20 megavatnih ur letno ali več.

Povprečna dvostanovanjska hiša, če uporablja najbolj razširjen tip toplotne črpalke zrak/voda, v zimskih mesecih v povprečju na dan porabi od 40 do 60 kilovatnih ur energije. Poraba je seveda odvisna od lastnosti toplotne črpalke, lastnosti ogrevalnega sistema, toplotne izolacije hiše … Z nakupom baterijskega hranilnika, ki ima zmogljivost 20 kilovatnih ur in ki stane več tisoč evrov, torej ne pokrijemo niti enega dneva pozimi.

Če povem čisto preprosto, so tovrstni hranilniki trenutno torej še predragi, da bi pokrivali dnevne rabe takšnih stavb pozimi. A ker se tehnologija bliskovito razvija, po drugi strani postajajo hranilniki iz leta v leto cenejši.

Subvencije so zanje na voljo šele v zadnjem letu in pol, nepovratne finančne spodbude so v zadnjem letu višje, kot so bile prej. Vsak mesec se pojavljajo novi prototipi, nove tehnologije, na trg stopajo novi proizvajalci.

A kot pravite, nam lahko baterijski hranilniki pomagajo pri zmanjševanju stroška omrežnine.

Drži, lahko jih uporabimo za »peak-shaving«, čemur po slovensko pravimo rezanje konic. S takšnim pristopom lahko zmanjšamo strošek omrežnine. Ta je zaradi novega omrežninskega akta, ki v osprednje postavlja 5-blokovni režim, v zadnjem letu dvignil veliko prahu. Prav tako so baterijski hranilniki uporabni še v nekaterih drugih primerih. Vendar je smiselnost namestitve in uporabe hranilnika vedno odvisna od želja in potreb uporabnika.

Kam je smiselno namestiti baterijski hranilnik?

Zaradi različnih vzrokov lahko pride do samovžiga baterije. Verjetnost za takšen pojav je precej nizka, a vseeno je ta pojav možen in dokazan, čeprav ni vsakodneven. V Sloveniji in Evropi smo glede tega še previdni in prav je tako. Gasilci pravijo, da je baterijske hranilnike energije težko pogasiti. Ti namreč ne gorijo, ampak so močno segreti. Kadar gre za samovžig hranilnikov, jih gasilci ne gasijo, temveč hladijo.

Zaradi različnih vzrokov lahko pride do samovžiga baterije. Verjetnost za takšen pojav je precej nizka, a vseeno je ta pojav možen in dokazan, čeprav ni vsakodneven.

Študije različnih strokovnjakov so pokazale, da je zadrževanje električnega avta ali baterijskega hranilnika energije v zaprtem prostoru precej nevarno, saj je gašenje takšnih elementov oteženo in nevarno. Ob tlenju baterije se sproščajo nevarni in strupeni plini ter druge kemikalije, ki niso le škodljive zdravju, temveč so lahko prav tako zelo nevarne za okolje.

Zato je hranilnik bolje namestiti na prosto, na mesto ob stavbo, ki je najmanj izpostavljeno zunanjim vremenskih vplivom. To mesto mora biti hkrati dobro zračno in predvsem dostopno, če pride do samovžiga.

Baterijski hranilnik je smiselno namestiti ob del stavbe, ki je najmanj gorljiv, je pokrit s streho, ni preveč osončen, da ne pride do pregrevanja, in je prav tako oddaljen od zelo vnetljivih delov stavbe (npr. vrtna lopa, leseno stavbno pohištvo ...). Hranilniki različnih proizvajalcev se razlikujejo. Nekateri baterijski hranilniki so popolnoma prilagojeni za namestitev zunaj hiše, nekateri pa sploh ne.