Pilna spektra saules paneļu risinājumi privātmājām

Tērē gudri!

Ja saražot elektroenerģiju ir samērā vienkārši, tad nākošais uzdevums ir to izdevīgi izlietot.  Mājsaimniecībā elektroenerģiju var izmantot sadzīves elektroiekārtām, apgaismojumam, apkurei (ar siltumsūkni vai bez), gaisa kondicionēšanai, karstā ūdens sagatavošanai, kā arī elektro auto uzlādei. Tātad, mājsaimniecībām ir jāplāno elektroenerģijas patēriņa izmaiņas ilgtermiņā, ja vien iespējams, saražojot visu nepieciešamo enerģiju ne tikai sadzīves elektroiekārtām, bet arī apkurei un transportam, samazinot izmaksas par citiem apkures avotiem (gāze, malka, utt.), kā arī par degvielu.

Pašpatēriņa palielināšana.

Citi pašpatēriņa palielināšanas pasākumi.

Solāro sistēmu ražotāji piedāvā vēl citus automatizācijas risinājumus, lai palielinātu enerģijas pašpatēriņu laikā, kad tā tiek ražota. Piemēram, pieejami “gurie” slēdži, kuri tiek pieslēgti saskaņā ar notriktu algoritmu. Piemēram, var pieslēgt veļas mašīnu, žāvētāju vai trauku mašīnu tad, kad ir saražotās enerģijas pārpalikums. Tāpat, var “gudri” vadīt siltumsūkņa darbību, ieslēgt kondicionierus, ūdenssildītājus, baseina apsildi, kā arī citus jaudīgus patērētājus.

Vēlies uzzināt vairāk, sazinies ar mums.

Izmanto cenu svārstības savā labā!

Paredzams, ka NETO uzskaites sistēma būs spēkā līdz 2029.gadam, kā arī jauni klienti vairs nevarēs izvēlēties NETO uzskaiti un būs atkarīgi no elektrības cenu svārstībām. Tādēļ ražotāji rada jaunus risinājumus, lai enerģijas ražošana no saules arvien būtu izdevīga. Uzstādot saules paneļu sistēmas ar akumulatoriem, pastāv iespēja automatizēt akumulatoru izlādes un uzlādes procesu, ņemot vērā faktiskās elektrības biržas cenas un prognozējamos laika apstākļus. Nākotnes solārā sistēma pati saņems nākošās dienas elektrības cenas un optimizēs darbības algoritmu, plānojot, cik un kad jāuzlādē akumulators no saules vai elektrotīkla, un kad tas jāizlādē, lai nodrošinātu patēriņu vai pat nodotu uzkrāto enerģiju tīklā. Paredzams, ka palielinoties saules un vēja elektrostaciju jaudām, enerģijas cenu svārstības tikai pieaugs, tāpēc enerģijas uzkrāšana un pārdošana kļūs par nozīmīgu energosistēmas posmu un biznesa iespēju.

Pašpatēriņa palielināšanas pasākumi.

Solāro sistēmu ražotāji piedāvā vēl citus automatizācijas risinājumus, lai palielinātu enerģijas pašpatēriņu laikā, kad tā tiek ražota. Piemēram, pieejami “gurie” slēdži, kuri tiek pieslēgti saskaņā ar notriktu algoritmu. Piemēram, var pieslēgt veļas mašīnu,

Elektroauto uzlādes stacija ir samērā vienkārša iekārta, bet, to izvēloties, ir jāņem vērā, kā tā iekļausies kopējā elektrosistēmā. Solārā sistēma parasti ir pievienota internetam un klients var sekot līdzi tās darbībai gan datorā, gan viedierīcē, telefonā. Ja solārā sistēma ir apgādāta ar enerģijas mērītāju, tad var sekot līdzi gan enerģijas ražošanai, gan patēriņam, kā arī pastāv iespēja vadīt pieslēgtās ierīces, tai skaitā elektro auto uzlādes procesu atkarībā no dažādiem sistēmas parametriem, un to darīt vienotā aplikācijā klienta telefonā. Savukārt, ja iekārtu ražotāji ir dažādi, tad parasti tie nespēj sazināties, un katrai iekārtai būs jāuzstāda savs enerģijas mērītājs, un sistēmu vadībai būs jāizmanto dažādas aplikācijas. Visbiežāk izmantotie algoritmi ir šādi:

• Ātrā auto uzlāde, ja uzlāde jāveic maksimāli ātri. Šādā gadījumā ierobežojošais parametrs ir kopējais elektrības patēriņš. Ja mājas pieslēgums nodrošina 32A strāvas stiprumu, tad kopējā pieslēgto elektroiekārtu jauda nedrīkst pārsniegt 7.36 kW katrā fāzē, kopā 22 kW. Trīsfāzu uzlādes iekārtas maksimālā jauda var sasniegt 22 kW. Tas nozīmē, ka ieslēdzot vēl citas elektroiekārtas, jauda var pārsniegt maksimāli pieļaujamo un var “izsist drošinātājus” – izslēgties automātslēdzis. Bet, ja vienlaicīgi ar elektrouzlādi, solārā sistēma ražo enerģiju, tad kopējais patēriņš drīkst pārsniegt maksimālo jaudu 22 kW. Tātad šajā režīmā auto uzlāde izmanto visu pieejamo enerģiju un nodrošina, lai patēriņš no tīkla nepārsniegtu maksimāli pieļaujamo.
• Uzlāde, izmantojot tikai saražotās enerģijas pārpalikumu. Ja nav steigas, tad uzlādi var veikt tikai no solārās enerģijas pārpalikuma. Šādā režīmā tiek samazināta enerģijas nodošana tīklā un patēriņš no tīkla, visa saražotā enerģija tiek izmantota pašpatēriņam. Šis ir visizdevīgākais režīms, ja neņem vērā enerģijas cenu.
• Uzlāde noteiktā laika intervālā. Parasti lādētājam var iestatīt laika intervālu, kad veikt uzlādi. To var izvēlēties, plānojot laiku, kad auto jābūt uzlādētam, vai, kad ir lētākas enerģijas cenas vai solārā sistēma saražo vairāk.

Kā izdevīgi izlietot saražoto elektroeneģiju? Ja saražot elektroenerģiju ir samērā vienkārši, tad nākošais uzdevums ir to izdevīgi izlietot. Mājsaimniecībā elektroenerģiju var izmantot sadzīves elektroiekārtām, apgaismojumam, apkurei (ar siltumsūkni vai bez), gaisa kondicionēšanai, karstā ūdens sagatavošanai, kā arī elektro auto uzlādei. Tātad, mājs

Vai atmaksājas akumulatoru uzstādīšana? Ja akumulatori ir paredzēti saražotās enerģijas pašpatēriņam, tad lēmumu pieņemšanā var palīdzēt atmaksāšanās laika aprēķins. Atmaksāšanās laiku nosaka investīcijas un ieņēmumi. Ieņēmumi atkarīgi no uzkrātās enerģijas vērtības. Ja solārā sistēma ir pieslēgta NETO uzskaites sistēmā, tad enerģijas vērtība vienāda ar Sadales tīkla pārvades tarifu, kas ir ap 0.049 Eur/kWh. Ja elektrība tiek pārdota par Nordpool biržas cenu, tas tās vērtība ir vienāda ar biržas cenu, no kā atskaitīts tirgotāja uzcenojums.

Atmaksāšanās laika aprēķins NETO uzskaites sistēmas dalībniekiem.

Kā piemēru var izskatīt 11 kW saules paneļu sistēmu, kas gadā saražo 10 MWh enerģijas. Mājsaimniecības gada patēriņš – 10 MWh. Sistēma bez akumulatoriem nodod tīklā NETO uzskaites veidā ap 75% saražotās enerģijas,betnaktīs u ziemas mēnešos  visu diennakti – saņem uzkrāto enerģiju no tīkla, par ko tiek aprēķināta Sadales tīkla pakalpojuma maksa 0.045 Eur/kWh. Tātad, izmaksas bez akumulatoriem gadā sastāda 7500 kWh x 0.049 Eur=368,-Eur.
Ja vidējais diennakts patēriņš ir 30 kWh, no tām 20 kWh ir dienas gaišajā laikā, 10 kWh tumšajā, tad iespējams akumulatoros uzkrāt un iztērēt 3650 kWh gadā. Ieatupījums gada laikā iespējams 3650 kWh x 0.049 Eur = 179,- Eur. Ja tiek uzstādīti akumulatori ar 10 kWh lietderīgo ietilpību, investīcijas ir aptuveni  3800,- Eur, atmaksāšanās laiks 21 gads. Var secināt, ka, izmantojot NETO uzskaites sistēmu, izdevīgāk ir nodot pārpalikumu tīklā, bet katrs gadījums ir jāvērtē individuāli, kā arī jāizvērtē aktuālās akumulatoru cenas, lai pieņemtu atbilstošu lēmumu.

Atmaksāšanās laika aprēķins NETO norēķinu sistēmas dalībniekiem.

Ja nevar izmantot NETO norēķinu sistēmu, tad aprēķini jāveic, prognozējot biržas cenas stundas intervālā, un aprēķini sāk ievērojami atšķirties. Ja, pieaugot saules elektrostaciju jaudai, dienā elektroenerģijas cena tuvosies 0 Eur/kW, bet maksimuma stundās var sasniegt 0.3 Eur/kWh un vairāk, tad atmaksāšanās laiks var kļūt īsāks. Solāro invertoru ražotāji sāk piedāvāt automatizācijas rīkus, kas saņem elektrības biržas cenas un pēc uzstādītā algoritma otimizē akumulatoru uzlādi un izlādi, uzlādējot tos, kad cenas ir zemas, un izlādējot, tai skaitā nododot elektrību tīklā, kad cenas ir augstas. Pie lielām cenu svārstībām akumulatori var sākt atmaksāties 10 gadu laikā.

Akumulatoru sistēmas klientiem, kam ir ierobežota jauda enerģijas nodošanai tīklā.

Tiesības lieko enerģiju nodot tīklā tiek nodrošinātas mājsaimniecībām. Komersantiem enerģijas ražošanas jaudas ir ierobežotas vai vieži vien nav pieejamas. Tādās situācijās saules elektrostacijas var uzstādīt tikai pašpatēriņam, vai ar ļoti ierobežotu jaudu nodošanai tīklā. Šādās situācijās akumulatoru uzstādīšana ir neizbēgama. Ja uzņēmums vēlas samazināt izdevumus par elektroenerģiju, uzstādot saules paneļus, bet ražošanas jaudas enerģijas nodošanai tīklā nav pieejamas,  ir iespējams uzstādīt saules paneļus tikai pašpatēriņam. Simulācijas dati rāda, ka bez akumulatoriem, iespējams samazināt izmaksas par elektroenerģiju līdz 10% no kopējā gada patēriņa. Uzstādot akumulatorus, iespējams samazināt enerģijas  patēriņu no elektrotīkla par 60%, kā arī izvairīties no lielām cenu svārstībām, izmantojot akumulatorus patēriņam, kad elektroenerģijas cenas ir augstas.

Kā izvēlēties atbilstošus akumulatorus? Akumulatoru izvēli nosaka tādi kritēriji, kā cena, efektivitāte, ilgmūžība, drošība, garantijas, servisa pieejamība, piemēroti uzstādīšanas un  lietošanas apstākļi, kā arī jāizvēlas atbilstoši parametri.

Cena un efektivitāte, ilgmūžība.

Cenu vajadzētu izvērtēt, salīdzinot līdzvērtīgus parametrus. Piemēram, lētākie svina akumulatori, kas paredzēti dzinēju iedarbināšanai (startera baterijas), var maksāt 1 Eur/Ah (100 Ah akumulatora cena – 100 Eur), labi gēla dziļās izlādes akumulatori var maksāt 2 Eur/Ah (100 Ah akumulatora cena – 200 Eur). Viens jums nokalpos vienu gadu, kādus 200 ciklus, otrs – 3 gadus, 600 ciklus. Tātad, viena cikla cena lētajā variantā ir 0.5 Eur/cikls, dārgākajam – 0.33 Eur/cikls. Lētākais ne vienmēr būs lētāks visā dzīves laikā. Vērtējot svina akumulatoru cenu, jāņem vērā, ka to lietderīgi izmantot, veicot uzlādi/izlādi līdz 50% no tā ietilpības. Tātad, lai uzkrātu 1 kWh enerģijas, akumulatora nominālajai ietilpībai jābūt 2 kWh – tātad, divreiz lielākai. Jāņem arī vērā zudumi – svina akumulatoros tie būs vismaz 20%, tātad, ielādējot 1o kWh, izlādējot varēs atgūt tikai 8 kWh.

Salīdzinot ar litija akumulatoru cenas, jāsalīdzina to plānotais kalpošanas laiks, faktiski izmantojamā ietilpība ( parasti akumulatoru uzlādes līmenis  nedrīkst būt mazāks par 10%. Jāsalīdzina arī, kas ir iekļauts akumulatora cenā – vai tajā jau ir BMS, balansēšanas funkcija, aizsardzības atslēgšanās, komunikācijas funkcija ar invertoru, pievienojuma vadi.

Salīdzinot svina un litija akumulatorus, vislabāk salīdzināt to izmaksas plānotajā kalpošanas laikā uz vienu uzlādes/izlādes ciklu. Piemēram, svina akumulatora paredzamais darba mūžs ir 600 cikli pie izlādes līmeņa  50%, tā ietilpība 110 Ah, 12V. Tātad dzīves laikā tajā varēs uzkrāt ap 400 kWh enerģijas. Ja tā cena ir 200 Eur. Tad viena cikla izmaksas būs 0.5 Eur/kWh. Salīdzinot ar litija akumulatoru – ietilpība 4.8 kWh,  ciklu skaits 6000, izmantojamā ietilpība 90%, dzīves laikā uzlādētā/izlādētā enerģija – 25920 kWh, cena 1800,- Eur vai 0.07 Eur/kWh. Tātad, dzīves laikā litija akumulators izmaksās 7 reizes lētāk, nerēķinot zudumus. Rēķinot zudumus sistēmā – 10 reizes lētāk.

Drošība, garantijas, serviss.

Akumulatori ir dārgākā sistēmas komponente, tāpēc garantijas un serviss ir ļoti būtiski argumenti. Uzstādot akumulatorus, garantiju ietekmē viss sistēmas iekārtu kopums, visām iekārtām ir jāstrādā ražotāja instrukcijās noteikto parametru robežās, uzstādot jāievēro garantijas nosacījumi. Piemēram, invertoru ražotājam un akumulatoru ražotājam – abiem ir jādeklarē iekārtu saderība. Otrkārt, uzstādot, ir jāievēro darbības parametru iestatīšana. Treškārt, ir jānodrošina, ka iekārtu uzstādītājs kvalificējas akumulatoru un invertoru instalēšanas prasībām. Piemēram, Pylontech akumulatoru garantija ir 6 gadi, bet reģistrējot ražotāja mājas lapā – 10 gadi. Klientiem jāpārliecinās, ka nopirktās iekārtas paredzētas tirdzniecībai Eiropas savienībā. Bieži gadās, ka pērkot iekārtas internetā, tiek nopirktas Ķīnas tirgum paredzētas, kurām Eiropā garantijas nedarbojas.

Atbilstoši akumulatoru parametri.

Akumulatora ietilpība. Solārajās sistēmās akumulatori pilda saražotās enerģijas uzkrāšanas funkciju. Pie tīkla pieslēgtām sistēmām ir lietderīgi uzkrāt tik daudz enerģijas, cik var iztērēt līdz nākamajam rītam, jo nākošajā dienā solārā sistēma atkal sāks ražot un pārpalikums būs jāuzkrāj. Savukārt, autonomās sistēmās vai rezerves elektroapgādes nodrošināšanai, nosacījums ir cik ilgi sistēmai jāstrādā līdz nākamajai uzlādes reizei.

Uzlādes, izlādes ātrums, strāvas stiprums. Akumulatora parametriem jāļauj efektīvi uzkrāt saražoto enerģiju un jāspēj nodrošināt patēriņa jaudu. Izvēloties akumulatorus, to parametri jāsaskaņo ar pārējās sistēmas parametriem.

Akumulatoru veidi un to pielietojums.

Akumulatoru tehnoloģijas strauji attīstās, praktiskai izmantošanai ir pieejami vairāki  akumulatoru veidi:

• Svina – skābes akumulatori,

  tai skaitā startera akumulatori, kas paredzēti dzinēju iedarbināšanai. Akumulatori piemēroti īslaicīgai slodzei ar lielu strāvu, bet lielāko daļu laika tie ir pilnīgi uzlādēti. Ggēla dziļās izlādes akumulatori, kuros elektrolīts ir želejveida, svina elementi ir masīvāki, un tie paredzēti lēnākai un dziļākai izlādei un ilgāk var atrasties daļēji izlādētā stāvoklī. Tāpēc tos var izmantot arī solārajās sistēmās un no visiem svina akumulatoru veidiem to lietošanas laiks ir vislielākais.. AGM akumulatori, kuros elektrolīts ir iesūcināts stiklauduma sūkļveida materiālā. Tie var būt piemēroti rezerves barošanas sistēmās, kurās nepieciešama liela energoietilpība, bet tie tiek izlādēti reti, kā arī solārajās sistēmās, bet to dzīves laiks var būt īsāks par gēla akumulatoiem.
  Svina akumulatoriem ir daudz trūkumu. Akumulatoru dzīves laiks atkarīgs no izlādes ciklu skaita. Tas ir atkarīgs no izlādes līmeņa – piemēram, ja izlādes līmenis ir 30%, ciklu skaits ir 900 cikli, ja 50%, tad tas samazinās līdz 600 cikliem, ja 70%, tad tikai 300 cikli. Tie nedrīkst tikt pilnībā izlādēti, jo tos var neglābjami sabojāt pat viena pilnīga izlāde. Tāpat, uzlādes – izlādes procesā enerģijas zudumi ir 20% un vairāk. Paredzamais svina akumulatoru kalpošanas laiks – 2 līdz 5 gadi, ražotāju garantija, līdz 2 gadiem.

• Litija akumulatori.

  Ir vairāki litija akumulatoru veidi pēc to ķīmiskā sastāva un ražošanas tehnoloģijas, tomēr kopumā to īpašības ir līdzīgas. Akumulatori tiek veidoti no virknē savienotām šūnām. Vienas šūnas spriegums ir aptuveni 3.8V. Iespējams iegādāties gan atsevišķas šūnas, gan akumulatoru blokus. Tāpēc ir uzmanīgi jāizvērtē, kas slēpjas zem nosaukuma – akumulators. Litija akumulatoru uzlāde atšķiras no svina akumulatoru uzlādes procesa. Svarīgākais, ko lietotājam ir jāzina – uzlādes procesā ir jākontrolē katras šūnas uzlādes līmenis, izmērot izlādēto, uzlādēto enerģijas daudzumu (Ah, Wh), jākontrolē šūnas spriegums un temperatūra. Sistēmā ir jābūt akumulatoru vadības iekārtai (BMS), kas saņem informāciju par katru šūnu un dod komandas uzlādes iekārtai – invertoram, lādētājam. Svarīga funkcija ir šūnu uzlādes līmeņa balansēšana, kā arī aizsardzība pret pārlādi vai pārāk dziļu izlādi. Akumulatoru blokos šīs funkcijas parasti ir iebūvētas, bet tās var būt vairāk vai mazāk “gudras”. Akumulatoru BMS sistēmai ir jāspēj sazināties ar uzlādes iekārtām un tām jāstrādā sinhroni, ņemot vērā šūnu uzlādes līmeni, temperatūru. Ja uzlādes process netiek pareizi vadīts un kontrolēts, akumulatora šūnas var tikt sabojātas, tās pilnībā izlādējot, vai turpinot lādēt, kad tās ir pilnas. Sliktākajā gadījumā šūna, kur tiek lādēta pārāk lielā spriegumā, var uzkarst un aizdegties. Dažādi pārdevēji mēdz pārdot litija akumulatoru šūnas bez jebkādas BMS sistēmas, akcentējot zemāku cenu. Pircējiem jāsaprot, ka šāda šūna ir tikai pusfabrikāts, kurš izmantojams akumulatoru bloka ražošanā, papildus jāpērk salāgojamu BMS, atslēgšanas automātiku, jānodrošina komunikāciju ar uzlādes iekārtu, jāizgatavo pareiza izmēra vadi, galu galā tas viss jāievieto ugunsdrošā korpusā. Šāda akumulatoru izgatavošana no šūnām ir jāveic kvalificētiem speciālistiem un gala produkta garantiju var sniegt tikai izgatavotājs, bet ne šūnu ražotājs. Rūpnieciski izgatavoti Litija akumulatori ir piemērojami konkrētajām sistēmām. Arī tiem jābūt savietojamiem ar citām sistēmas komponentēm – invertoriem, lādētājiem. Bieži vien solārajās sistēmās invertoru ražotājs pats izgatavo akumulatorus un savās sistēmās neļauj pievienot citu ražotāju akumulatorus (piemēram Growatt, Huawei). Atsevišķi invertoru ražotāji ļauj izmantot vairāku ražotāju akumulatorus (Sungrow, Victron). Uzstādot solāro sistēmu, klientiem jāinteresējas, vai piedāvātajai sistēmai varēs vēlāk pievienot akumulatorus, kādus, cik tie maksā, kādas papildus iekārtas būs jāiegādājas. Litija akumulatoru efektivitāte ir ievērojami augstāka, zudumi uzlādes/izlādes ciklā līdz 10%.

Paredzamais kalpošanas laiks litija akumulatoriem ir vismaz 6000 cikli, ražotāju garantija līdz 10 gadiem.