Saulėta diena, ant stogo įrengta saulės elektrinė gamina energiją, tačiau staiga visame rajone dingsta elektra. Atrodytų, kad bent jau saulės elektrinę turinčiuose namuose šviesa turėtų likti. Vis dėlto dažniausiai nutinka priešingai – kartu su tinklu išsijungia ir saulės elektrinė.
Tai nėra sistemos gedimas. Įprastos, prie elektros tinklo prijungtos saulės elektrinės nutrūkus elektros tiekimui automatiškai sustabdo darbą. Norint, kad namuose liktų elektra, neužtenka vien saulės modulių – tam reikalinga tinkamai suprojektuota sistema su energijos kaupikliu ir atsarginio maitinimo funkcija.
Kodėl saulės elektrinė išsijungia, nors šviečia saulė?
Didžioji dalis Lietuvoje įrengtų saulės elektrinių veikia kartu su bendru elektros tinklu. Inverteris nuolat stebi tinklo įtampą bei dažnį ir, užfiksavęs elektros tiekimo sutrikimą, automatiškai atsijungia.
Toks veikimo principas numatytas dėl saugumo. Jeigu nutrūkus elektros tiekimui saulės elektrinė ir toliau perduotų energiją į tinklą, jame galėtų išlikti pavojinga įtampa. Tai keltų grėsmę gedimą šalinantiems specialistams, kurie turi būti tikri, kad atjungtoje tinklo dalyje elektros nėra.
Todėl įprasta saulės elektrinė be papildomos įrangos negali savarankiškai maitinti namo. Net ir vidurdienį, kai moduliai galėtų gaminti didžiausiu pajėgumu, namai liks be elektros taip pat, kaip ir kaimyniniai pastatai.
„Tai vienas dažniausių klientų klausimų. Žmonės natūraliai tikisi, kad turėdami elektrinę ant stogo elektros turės ir sutrikus tinklo darbui. Tačiau įprasta saulės elektrinė yra skirta mažinti elektros sąnaudas, o ne veikti kaip avarinis elektros šaltinis. Atsarginiam maitinimui sistema turi būti atitinkamai suprojektuota ir saugiai atskiriama nuo išorinio tinklo“, – paaiškina bendrovės „Ekoenergas“ serviso vadovas Artūras Lisauskas.
Vien energijos kaupiklio gali nepakakti
Energijos kaupiklis leidžia dieną pagamintą, bet iš karto nesunaudotą elektros energiją išsaugoti ir panaudoti vėliau – vakare, naktį arba tuo metu, kai saulės elektrinė gamina mažiau.
Tačiau kaupiklio buvimas dar ne visada reiškia, kad nutrūkus elektros tiekimui namuose automatiškai liks elektra. Tam reikalingas su kaupikliu suderinamas hibridinis inverteris, atsarginio maitinimo, dažnai vadinamo EPS arba „Backup“, išėjimas ir tinkamai įrengta elektros instaliacija.
Sistema turi gebėti saugiai atskirti namo vidaus tinklą nuo bendro elektros tinklo ir suformuoti atskirą, autonomiškai veikiančią grandinę. Tik tada sukaupta energija gali būti naudojama namuose, neperduodant jos į išorinį tinklą.
Todėl planuojant kaupiklį verta klausti ne tik jo talpos ar kainos. Ne mažiau svarbu išsiaiškinti, ar pasirinkta įranga turi atsarginio maitinimo funkciją, kokią galią gali užtikrinti sutrikus tinklo darbui ir kokią namo dalį ji galės aprūpinti.
Ar dingus elektrai veiks visas namas?
Tai priklauso nuo pasirinkto sistemos sprendimo. Vienais atvejais prie atsarginio maitinimo prijungiamos tik iš anksto parinktos svarbiausios elektros grandinės, kitais – galima rezervuoti didesnę namo dalį ar net visą pastatą.
Dažniausiai gyventojai nori, kad dingus elektrai toliau veiktų:
- šaldytuvas ir šaldiklis;
- apšvietimas;
- interneto įranga;
- apsaugos sistema ir kiemo vartai;
- cirkuliaciniai siurbliai;
- šildymo sistemos valdymas;
- vandens gręžinio siurblys;
- keli svarbiausi elektros lizdai.
Didelės galios įrenginiai – elektrinė viryklė, pirties krosnelė, momentinis vandens šildytuvas, elektromobilio įkrovimo stotelė ar kai kurie šilumos siurbliai – atsarginio maitinimo sistemai kelia gerokai didesnius reikalavimus. Jeigu vienu metu įjungiama daugiau įrenginių, nei inverteris gali aprūpinti, sistema gali būti perkrauta ir atsijungti.
Dėl šios priežasties rezervinis maitinimas neturėtų būti projektuojamas vien pagal bendrą namo elektros suvartojimą. Reikia įvertinti didžiausią vienu metu galinčią atsirasti apkrovą, atskirų prietaisų paleidimo galią, elektros įvado fazių skaičių ir tai, kiek valandų namai turėtų išsiversti be tinklo.
Kaupiklio talpa ir galia – ne tas pats
Renkantis kaupiklį dažniausiai pirmiausia žiūrima į jo talpą, nurodomą kilovatvalandėmis. Ji parodo, kiek energijos galima sukaupti. Pavyzdžiui, 10 kWh talpos kaupiklis teoriškai galėtų 1 kW apkrovą maitinti maždaug 10 valandų, tačiau realus veikimo laikas priklausys nuo leistino baterijos iškrovimo gylio, sistemos nuostolių, likusio įkrovos lygio ir tuo metu veikiančių prietaisų.
Ne mažiau svarbi yra sistemos galia, nurodoma kilovatais. Ji parodo, kokios bendros galios įrenginius galima naudoti vienu metu. Didelės talpos baterija nebūtinai galės paleisti daug galingų prietaisų, jeigu inverterio arba pačios baterijos atiduodama galia yra per maža.
Paprasčiau tariant, talpa atsako į klausimą „kiek laiko?“, o galia – „kiek prietaisų vienu metu?“.
„Kaupiklio negalima rinktis vien pagal namo metinį elektros suvartojimą. Vienam klientui svarbu, kad kelias valandas veiktų šaldytuvas, apšvietimas ir internetas, kitam – kad nenutrūktų šildymas, vandens tiekimas ar įmonės įrangos darbas. Nuo šių poreikių priklauso ne tik baterijos talpa, bet ir inverterio galia, prijungimo schema bei rezervuojamos grandinės“, – sako A. Lisauskas.
Kas vyksta, jeigu elektros tiekimas nutrūksta naktį?
Jeigu sutrikimas įvyksta naktį, saulės moduliai energijos negamina, todėl namai naudoja tik tai, kas jau sukaupta baterijoje. Kuo daugiau prietaisų veikia, tuo greičiau jos energija bus sunaudota.
Dieną situacija palankesnė. Jeigu įranga palaiko autonominį veikimą ir tam pakanka saulės, elektrinė gali tuo pačiu metu maitinti namo prietaisus bei papildyti kaupiklį. Vis dėlto gamyba nėra pastovi: ją veikia debesuotumas, metų laikas, paros metas, modulių kryptis ir kitos sąlygos.
Svarbu suprasti, kad net ir didelė saulės elektrinė negali garantuoti neriboto energijos kiekio. Žiemą arba ilgiau trunkant apniukusiems orams gamybos gali nepakakti visiems įprastiems poreikiams, todėl atsarginio maitinimo metu energiją verta naudoti apgalvotai.
Ar atsarginį maitinimą galima įrengti vėliau?
Daugeliu atvejų energijos kaupiklį ir atsarginio maitinimo sprendimą galima prijungti ir prie jau veikiančios saulės elektrinės, tačiau ne visada tai bus vienodai paprasta.
Pirmiausia reikia įvertinti esamą inverterį. Jeigu jis nėra hibridinis arba nepalaiko pasirinkto kaupiklio, gali tekti montuoti papildomą įrangą ar keisti inverterį. Taip pat būtina patikrinti elektros skydą, kabelius, apsaugos įtaisus, fazių paskirstymą ir numatyti, kurios grandinės bus maitinamos dingus elektrai.
Jeigu saulės elektrinė dar tik planuojama, būsimo kaupiklio ir atsarginio maitinimo galimybę naudinga aptarti iš anksto. Net jeigu baterija bus montuojama vėliau, tinkamai parinktas inverteris ir iš anksto paruošta elektros instaliacija ateityje gali padėti išvengti papildomų darbų bei išlaidų.
Sprendimą turi lemti realūs namų poreikiai
Vieniems gyventojams trumpalaikiai elektros tiekimo sutrikimai nesukelia didelių nepatogumų. Kitiems net kelių valandų pertrauka reiškia neveikiantį šildymą, nutrūkusį vandens tiekimą, atitirpstantį šaldiklį ar sustojusią darbui reikalingą įrangą.
Todėl universalaus kaupiklio ar vienodos atsarginio maitinimo schemos visiems namams nėra. Prieš pasirenkant sistemą verta atsakyti į kelis klausimus:
- kurie prietaisai privalo veikti dingus elektrai;
- kokia jų bendra ir paleidimo galia;
- kiek laiko turėtų užtekti sukauptos energijos;
- ar rezervuojamos tik svarbiausios grandinės, ar visas namas;
- ar sistema turės galėti pasikrauti iš saulės elektrinės autonominio veikimo metu;
- ar ateityje planuojamas šilumos siurblys, elektromobilis arba didesnis elektros poreikis.
Tinkamai suprojektuota saulės elektrinė su energijos kaupikliu gali ne tik padėti daugiau pagamintos energijos sunaudoti savo namuose, bet ir suteikti daugiau ramybės sutrikus elektros tiekimui. Tačiau tam būtina iš anksto suderinti visus sistemos elementus – modulius, inverterį, kaupiklį, automatiką ir namo elektros instaliaciją.
Bendrovė „Ekoenergas“ yra įgyvendinusi daugiau kaip 6000 saulės energetikos projektų Lietuvoje ir Baltijos šalyse. Įmonės specialistai projektuoja bei montuoja saulės elektrines, energijos kaupimo sistemas ir elektromobilių įkrovimo stoteles, įvertindami ne tik dabartinį kliento elektros vartojimą, bet ir būsimas namo energetines reikmes.
Daugiau informacijos apie saulės elektrines ir energijos kaupimo sprendimus: www.ekoenergas.lt.
