Ar saulės elektrinė su kaupikliu gali pakeisti dyzelinį generatorių?

Elektros tiekimo sutrikimas per audrą, stiprų vėją ar tinklo avariją gali kelioms valandoms ar ilgiau palikti namus be elektros. Tuomet neveikia ne tik apšvietimas – gali sustoti šildymo sistema, vandens siurblys, interneto įranga, vartų automatika ir kiti svarbūs namų įrenginiai.

Tradicinis sprendimas tokioms situacijoms – benzininis arba dyzelinis generatorius. Tačiau vis daugiau namų ūkių renkasi kitą variantą – saulės elektrinę su energijos kaupikliu ir rezervinio maitinimo funkcija.

Taigi, kas geriau – energijos kaupiklis ar generatorius? Jei svarbiausia automatiškai išgyventi trumpus elektros tiekimo sutrikimus ir sistemą naudoti kiekvieną dieną, daugiau galimybių suteikia kaupiklis. Jei reikia užsitikrinti elektros energiją per kelias paras trunkančią avariją nepriklausomai nuo oro sąlygų, generatorius turi aiškų pranašumą. O ten, kur elektros tiekimas kritiškai svarbus, geriausią atsparumą gali suteikti abu sprendimai kartu.

Trumpai: kaupiklis ar generatorius?

Kodėl namams gali prireikti atsarginio elektros maitinimo?

Šiuolaikiniame name nuo elektros priklauso gerokai daugiau nei apšvietimas. Net jei pats namas nėra šildomas elektra, elektros gali reikėti katilo automatikai, cirkuliaciniams siurbliams ir kitai šildymo sistemos įrangai.

Dingus elektrai gali:

• sustoti šildymo sistema;
• neveikti gręžinio ar šulinio vandens siurblys;
• išsijungti šaldytuvas ir šaldiklis;
• dingti interneto ryšys, apsaugos sistema ir namų automatika;
• neveikti elektrinė maisto gaminimo įranga;
• sustoti vartų, garažo ir kita automatika.

Todėl prieš renkantis atsarginį elektros šaltinį pirmiausia verta atsakyti į vieną klausimą: ar dingus elektrai norite maitinti visą namą, ar tik svarbiausias jo sistemas?

Kaip veikia generatorius?

Generatorius vidaus degimo varikliu gamina elektros energiją tol, kol turi kuro. Tai seniai naudojamas ir palyginti paprastas būdas užsitikrinti atsarginį elektros tiekimą.

Pagrindinis generatoriaus pranašumas – ilga veikimo trukmė. Jei galima papildyti kuro atsargas, elektros energiją galima gaminti nepriklausomai nuo saulės, paros laiko ar baterijos įkrovos.

Tačiau generatorius turi ir trūkumų. Jam reikia kuro, periodinės variklio priežiūros, tinkamos įrengimo vietos ir saugaus išmetamųjų dujų pašalinimo. Generatorius taip pat kelia triukšmą ir paprastai didžiąją laiko dalį nenaudojamas – jis laukia avarinės situacijos.

Paprastesnius modelius reikia paleisti rankiniu būdu. Jei norima automatinio įsijungimo dingus elektrai, reikalingas tam pritaikytas generatorius ir automatinio rezervo įjungimo sistema.

Svarbu: generatoriaus negalima eksploatuoti gyvenamojoje patalpoje, garaže ar kitoje netinkamai vėdinamoje uždaroje erdvėje dėl išmetamųjų dujų ir anglies monoksido pavojaus. Įrengimo vieta turi atitikti gamintojo ir priešgaisrinės saugos reikalavimus.

Kaip veikia saulės elektrinė su kaupikliu dingus elektrai?

Įprastu režimu saulės elektrinė gamina elektrą namo poreikiams, o jos perteklius gali būti perduodamas į tinklą arba kaupiamas baterijoje. Sukauptą energiją galima panaudoti vėliau – vakare, naktį arba tada, kai elektros energijos reikia daugiau.

Tačiau yra labai svarbi sąlyga: vien tai, kad namuose įrengtas energijos kaupiklis, dar nereiškia, kad namas turės elektrą dingus ESO tinklui.

Tam turi būti numatyta rezervinio maitinimo, EPS arba backup funkcija. Sistema turi gebėti saugiai atsijungti nuo išorinio tinklo ir suformuoti autonominį vidaus elektros tinklą, iš kurio maitinamas visas namas arba pasirinktos elektros grandinės.

ESO taip pat nurodo, kad įprasti su tinklu veikiantys (grid-tie) inverteriai, net jei prie jų galima prijungti kaupiklį, sutrikus elektros tiekimui iš tinklo nebūtinai gali autonomiškai tiekti elektrą namui. Todėl rezervinio maitinimo funkciją svarbu numatyti dar projektuojant sistemą.

Ar saulės elektrinė veiks, kai tinkle nebus elektros?

Standartinė prie tinklo prijungta saulės elektrinė dingus elektrai paprastai išsijungia. Tai būtina dėl elektros tinklo saugos.

Jei norite, kad saulės elektrinė veiktų ir elektros tiekimo sutrikimo metu, tam turi būti pritaikytas inverteris, energijos kaupiklis ir visa elektros instaliacijos schema.

Tinkamai suprojektuotoje sistemoje saulės moduliai dienos metu gali maitinti namo apkrovas ir papildomai įkrauti bateriją. Tai gali gerokai pailginti autonominio veikimo laiką.

Tačiau ir čia yra svarbi išimtis: ne kiekviena kaupimo sistema elektros tiekimo sutrikimo metu gali naudoti saulės modulių generaciją baterijai įkrauti. Tai priklauso nuo konkretaus inverterio ir sistemos architektūros.

Todėl, jei rezervinis maitinimas jums yra svarbus, rangovo reikėtų klausti ne tik „ar kaupiklis turi backup?“, bet ir „ar dingus tinklui saulės elektrinė toliau gamins energiją ir galės krauti bateriją?“

Generatorius ir energijos kaupiklis: pagrindinių skirtumų palyginimas

Didžiausias kaupiklio privalumas – jis dirba ne tik per avariją

Čia atsiranda esminis skirtumas tarp abiejų technologijų. Generatorius dažniausiai yra atsarginė investicija: perkamas tam, kad prireikus būtų elektros, tačiau didžiąją laiko dalį nenaudojamas.

Energijos kaupiklis gali būti naudojamas kiekvieną dieną. Jame galima sukaupti saulės elektrinės pagamintą energiją ir panaudoti ją tada, kai elektrinė negamina arba gamina nepakankamai.

Todėl investicija į kaupiklį gali atlikti dvi funkcijas vienu metu:

• kasdien padėti efektyviau naudoti savo saulės elektrinės energiją;
• tinkamai suprojektuotoje sistemoje užtikrinti rezervinį elektros maitinimą.

Kiek laiko energijos kaupiklis gali maitinti namą?

Veikimo laikas priklauso ne tik nuo baterijos talpos, bet ir nuo tuo metu veikiančių prietaisų.

Paprastą orientacinį skaičiavimą galima atlikti taip:

veikimo laikas ≈ rezerviniam maitinimui naudojama energija (kWh) ÷ vidutinė apkrova (kW)

Tarkime, kad iš 10 kWh nominalios talpos kaupiklio konkrečioje sistemoje rezerviniam maitinimui galima panaudoti apie 9 kWh energijos. Tuomet:

Tai tik iliustraciniai skaičiavimai. Realų veikimo laiką lemia baterijos naudojamos talpos ribos, inverterio ir baterijos nuostoliai, baterijos įkrovos lygis elektros dingimo momentu, momentiniai galios šuoliai ir kiti parametrai.

Jeigu elektros tiekimo sutrikimo metu šviečia saulė ir sistema gali veikti autonominiu režimu, saulės elektrinė gali maitinti namo apkrovas bei papildyti bateriją, todėl autonominio veikimo laikas pailgėja.

10 kWh kaupiklis nereiškia 10 kW galios

Renkantis kaupiklį svarbu nepainioti dviejų skirtingų parametrų:

kWh – energijos kiekis. Jis daugiausia lemia, kiek laiko galėsite naudoti sukauptą energiją.

kW – sistemos galia. Ji lemia, kokios galios prietaisus ir kiek jų galima maitinti vienu metu.

Pavyzdžiui, didelės talpos baterija nebūtinai galės paleisti šilumos siurblį, gręžinio siurblį ar kitą didelę paleidimo srovę turintį įrenginį, jei inverterio ir baterijos atiduodamos galios tam nepakanka.

Rezerviniam maitinimui todėl reikia vertinti ir kWh, ir kW.

Visas namas ar tik svarbiausi prietaisai?

Vienas svarbiausių sprendimų projektuojant rezervinį maitinimą – nuspręsti, ką sistema turi maitinti dingus elektrai.

Galima rezervuoti visą namą, tačiau tam paprastai reikia didesnės inverterio galios ir baterijos talpos. Dažnai racionalesnis variantas – atskirti svarbiausias elektros grandines, pavyzdžiui:

• šildymo sistemą;
• šaldytuvą ir šaldiklį;
• vandens siurblį;
• interneto ir ryšio įrangą;
• apsaugos sistemą;
• dalį apšvietimo;
• kelias pagrindines elektros rozetes.

Tokiu būdu tos pačios talpos kaupiklis gali užtikrinti svarbiausių namo sistemų veikimą gerokai ilgiau.

Trifazis namas: dar vienas svarbus niuansas

Lietuvoje daugelis individualių namų turi trifazį elektros įvadą. Tai nereiškia, kad kiekviena trifazė kaupimo sistema rezerviniu režimu galės vienodai maitinti bet kokias apkrovas.

Skirtingi inverteriai turi skirtingas rezervinio režimo galios, fazių balansavimo ir nesimetrinių apkrovų galimybes. Tai ypač svarbu, jei namuose yra trifazis šilumos siurblys, gręžinio siurblys, elektrinė viryklė ar kita didelės galios įranga.

Tokiu atveju prieš pasirenkant įrangą verta įvertinti ne tik bendrą namo galią, bet ir tai, kuriose fazėse prijungti svarbiausi vartotojai bei kokios jų paleidimo srovės.

Kas nutiks, jei dingus elektrai baterija bus beveik tuščia?

Jeigu kaupiklis naudojamas kasdien ir elektros tiekimas nutrūksta tuo metu, kai baterija beveik iškrauta, rezerviniam maitinimui gali likti labai nedaug energijos.

Dėl to daugelyje energijos valdymo sistemų galima nustatyti rezervinį baterijos įkrovos lygį. Dalis energijos tuomet paliekama avariniam maitinimui ir įprastomis sąlygomis nėra sunaudojama kasdieniam energijos optimizavimui.

Kokio dydžio rezervą palikti, priklauso nuo to, kiek svarbus jums atsarginis maitinimas ir kaip dažnai jūsų vietovėje pasitaiko elektros tiekimo sutrikimų.

Kada generatorius yra geresnis pasirinkimas?

Generatorius išlieka racionalus sprendimas, kai:

• elektros tiekimo sutrikimai gali trukti kelias paras ar ilgiau;
• namas ar sodyba yra atokioje vietovėje;
• ilgą laiką reikia maitinti didelės galios įrangą;
• atsarginio elektros šaltinio reikia labai retai;
• nėra saulės elektrinės ir neplanuojama jos įsirengti;
• didelės talpos kaupiklis būtų ekonomiškai neproporcingas realiam poreikiui.

Generatoriaus stiprybė – galimybė pagaminti papildomos energijos nepriklausomai nuo oro sąlygų. Turint kuro, ilgalaikio elektros tiekimo sutrikimo metu tai yra labai svarbus pranašumas.

Kada geriau rinktis saulės elektrinę su kaupikliu?

Kaupiklis ypač logiškas, kai norima ne tik pasiruošti avarijai, bet ir naudoti investiciją kiekvieną dieną.

Jį verta svarstyti, jei:

• jau turite arba planuojate saulės elektrinę;
• norite daugiau savo pagamintos elektros sunaudoti namuose;
• svarbus automatinis rezervinis maitinimas;
• nenorite laikyti kuro ir prižiūrėti vidaus degimo variklio;
• norite tylaus ir automatiškai veikiančio sprendimo;
• dauguma elektros tiekimo sutrikimų jūsų vietovėje nėra labai ilgi.

Kada verta rinktis saulės elektrinę, kaupiklį ir generatorių kartu?

Jeigu elektros tiekimas namui yra kritiškai svarbus, nebūtina rinktis vienos technologijos.

Saulės elektrinė + energijos kaupiklis + generatorius gali suteikti didžiausią energetinį atsparumą.

Tokioje sistemoje kaupiklis automatiškai padengia trumpus elektros tiekimo sutrikimus ir kasdien padeda valdyti saulės energiją. Jei avarija trunka ilgai, baterija išsikrauna, o saulės generacijos nepakanka, papildomą energiją gali pagaminti generatorius.

Tačiau tokią sistemą reikia suplanuoti iš anksto. Ne kiekvienas hibridinis inverteris palaiko generatoriaus prijungimą, o skirtingų gamintojų sprendimų valdymo galimybės skiriasi.

Ką patikrinti prieš perkant kaupiklį rezerviniam maitinimui?

Jeigu viena pagrindinių kaupiklio funkcijų bus atsarginis elektros tiekimas, rangovo verta paklausti:

• ar sistema turi tikrą backup / EPS funkciją;
• ar dingus tinklui bus maitinamas visas namas, ar tik atskiros grandinės;
• kokia maksimali galia galima rezerviniu režimu;
• ar sistema tinkamai veikia su trifazėmis ir nesimetrinėmis apkrovomis;
• ar dingus tinklui saulės elektrinė toliau gamins energiją;
• ar saulės elektrinė galės įkrauti bateriją autonominiu režimu;
• kiek laiko sistema persijungia į rezervinį maitinimą;
• ar galima nustatyti minimalų baterijos rezervą avarijai;
• ar sistema galės ateityje būti papildyta didesne baterijos talpa ar generatoriumi.

Būtent šie parametrai dažnai yra svarbesni nei vien baterijos talpa ar jos kaina.

Ar energijos kaupikliams galima gauti valstybės paramą?

Lietuvoje namų ūkiams periodiškai skelbiamos energijos kaupiklių ir saulės elektrinių finansavimo priemonės. Tačiau kvietimų sąlygos, finansavimo dydžiai, tinkamos technologijos ir reikalavimai pareiškėjams keičiasi.

Todėl planuojant investiciją nereikėtų remtis ankstesnių kvietimų sąlygomis. Prieš perkant įrangą verta patikrinti tuo metu galiojančius APVA ir Lietuvos energetikos agentūros kvietimus bei įvertinti savo atitiktį konkrečiai finansavimo priemonei.

Dažniausiai užduodami klausimai

Ar kaupiklis automatiškai įsijungia dingus elektrai?

Taip, jei sistema turi rezervinio maitinimo funkciją ir yra tam tinkamai suprojektuota. Ne kiekvienas inverteris ir kaupiklis tokią funkciją palaiko. Persijungimo trukmė taip pat priklauso nuo konkrečios įrangos.

Ar saulės elektrinė gamins elektrą dingus tinklui?

Standartinė prie tinklo prijungta saulės elektrinė nutrūkus tinklo tiekimui išsijungia. Kad saulės modulių energiją būtų galima naudoti autonominiu režimu, tam turi būti pritaikytas inverteris, kaupiklis ir elektros instaliacijos schema.

Ar galima maitinti visą namą?

Taip, kai kurios sistemos gali rezerviniu režimu maitinti visą namą. Tačiau reikia įvertinti inverterio galią, baterijos galimybes, trifazes apkrovas ir didelę paleidimo srovę turinčius prietaisus. Kai kuriais atvejais racionaliau rezervuoti tik svarbiausias elektros grandines.

Kiek laiko 10 kWh kaupiklis maitins namą?

Tai priklauso nuo apkrovos. Jei rezerviniu režimu vidutiniškai naudojama 0,5 kW galia ir galima panaudoti apie 9 kWh sukauptos energijos, teoriškai jos pakaktų maždaug 18 valandų. Jei vidutinė apkrova būtų 3 kW – maždaug 3 valandoms. Faktinis rezultatas priklauso nuo konkrečios sistemos ir naudojamų prietaisų.

Ar kaupiklis gali pakeisti generatorių?

Trumpiems ir vidutinės trukmės elektros tiekimo sutrikimams tinkamai suprojektuota kaupimo sistema daugeliu atvejų gali atlikti generatoriaus funkciją. Tačiau labai ilgos avarijos metu, ypač žiemą ir esant mažai saulės generacijai, generatorius gali suteikti papildomo energetinio saugumo.

Ar energijos kaupikliui reikia papildomų dokumentų?

Reikalavimai priklauso nuo kaupiklio prijungimo schemos, galios ir esamos elektros infrastruktūros. ESO yra numatęs supaprastintų prijungimo scenarijų tam tikroms kaupimo sistemoms, tačiau konkretų atvejį reikia vertinti pagal tuo metu galiojančias sąlygas ir pasirinktą techninį sprendimą.

Taigi, kas geriau – energijos kaupiklis ar generatorius?

Generatorius yra stiprus sprendimas retiems, bet labai ilgiems elektros tiekimo sutrikimams. Jo pranašumas – galimybė gaminti energiją tol, kol turite kuro.

Energijos kaupiklis yra universalesnis sprendimas namams, kurie jau turi arba planuoja saulės elektrinę. Jis gali būti naudojamas kiekvieną dieną, veikia automatiškai, nereikalauja kuro ir tinkamai suprojektuotoje sistemoje užtikrina rezervinį elektros maitinimą.

Saulės elektrinė + kaupiklis + generatorius suteikia didžiausią atsparumą tais atvejais, kai ilgas elektros tiekimo sutrikimas namui gali sukelti rimtų problemų.

Todėl klausimą verta formuluoti ne „kuris įrenginys geresnis?“, o „kiek laiko mano namas turi išlikti autonomiškas ir ką tuo metu būtina maitinti?“

Kokio kaupiklio reikia jūsų namui?

Rezervinio maitinimo sistema neturėtų būti parenkama vien pagal metinį elektros suvartojimą ar baterijos talpą.

UAB „Solet“ vertina svarbiausių namo prietaisų galią, jų paleidimo apkrovas, pageidaujamą autonominio veikimo laiką, esamą arba planuojamą saulės elektrinę ir elektros instaliaciją. Pagal tai galima parinkti tinkamą kaupiklio talpą, inverterio galią ir rezervinio maitinimo schemą.

Norite sužinoti, kokio kaupiklio reikėtų jūsų namui? Įvertinsime jūsų elektros vartojimą ir rezervinio maitinimo poreikį bei pasiūlysime konkrečiam objektui tinkamą sprendimą.

Energijos kaupikliai namams – sužinoti daugiau ir gauti pasiūlymą