Gradnja doma
Baterije za solarne elektrane: kako koristiti vlastitu energiju i nakon zalaska sunca?
Solarne elektrane omogućuju kućanstvima proizvodnju vlastite električne energije, ali vrijeme proizvodnje ne podudara se uvijek s najvećom potrošnjom. Baterije za solarne elektrane omogućuju pohranu viška energije za kasniju upotrebu. Kako funkcioniraju, mogu li se dodati postojećoj elektrani i kako odabrati odgovarajući kapacitet, objašnjava Mario Volarić, voditelj inženjeringa tvrtke Zonne.
Solarne elektrane sve su prisutnije na krovovima obiteljskih kuća. Proizvodnja vlastite električne energije pruža mogućnost smanjenja računa, no ima važno ograničenje: energija se proizvodi kada ima dovoljno sunčeve svjetlosti, a ne nužno kada je kućanstvu najpotrebnija.
Tijekom sunčanog dana elektrana može proizvesti više energije nego što kućanstvo u tom trenutku troši. U večernjim satima, kada se ukućani vrate s posla i uključe kućanske uređaje, solarna proizvodnja smanjuje se ili potpuno prestaje. Baterijski sustavi omogućuju da se dio dnevnog viška sačuva upravo za takva razdoblja.
Kako rade baterije za solarne elektrane?
Princip rada relativno je jednostavan. Kada solarna elektrana proizvodi više električne energije nego što je kućanstvu potrebno, višak se usmjerava u bateriju. Pohranjena energija zatim se koristi kada proizvodnja više nije dovoljna za trenutačnu potrošnju.
„Kada postoji višak energije, spremamo ga u bateriju, a nakon što sunce zađe i dođe mrak, ta se energija iz baterije postupno koristi za potrebe kućanstva i njegovih trošila”, objašnjava Mario Volarić, voditelj inženjeringa tvrtke Zonne.
Time kućanstvo može povećati udio vlastite proizvedene energije koju koristi i smanjiti potrebu za preuzimanjem električne energije iz mreže.
Kada se baterija napuni, dodatni višak proizvedene energije može se predavati u elektroenergetsku mrežu, ovisno o načinu priključenja i postavkama sustava. Takvo je rješenje osobito korisno kućanstvima u kojima je najveća potrošnja u večernjim satima.
Može li se baterija puniti iz mreže po nižoj tarifi?
Baterijski sustavi mogu se koristiti i izvan razdoblja intenzivne solarne proizvodnje. Tijekom zime, kada su dani kraći i elektrana proizvodi manje energije, baterija se u odgovarajuće konfiguriranom sustavu može puniti električnom energijom iz mreže.
„Ima smisla, primjerice, za kućanstvo puniti bateriju preko noći kada je niža tarifa, a zatim tu energiju trošiti tijekom dana. Tako ponovno radimo balansiranje sustava – energiju koristimo za punjenje kada je dostupnija, a iz baterije je trošimo kada nam je potrebna”, pojašnjava Volarić.
Takav način rada može biti zanimljiv korisnicima dvotarifnog obračuna električne energije. Ipak, stvarna financijska korist ovisi o razlici između više i niže tarife, gubicima pri punjenju i pražnjenju te trošku i trošenju baterije.
Pametno upravljanje usklađuje proizvodnju i potrošnju
Baterijski sustavi nisu samo spremnici električne energije. U kombinaciji s odgovarajućom upravljačkom opremom mogu automatski određivati kada energiju pohraniti, a kada je koristiti.
„Mi imamo kontrolu nad tim, ali algoritmi su vrlo jednostavni. Svode se na to da upravljamo sustavom tako da svu energiju koja je višak pohranimo za kasnije, kada energije ima manje”, objašnjava Volarić.
Pohrana je pritom ograničena raspoloživim kapacitetom baterije i tehničkim mogućnostima sustava. Pravilno podešeno upravljanje pomaže uskladiti proizvodnju solarne elektrane s potrebama kućanstva.
To postaje osobito važno u domovima s većom potrošnjom električne energije, primjerice zbog punjenja električnih vozila i korištenja većeg broja uređaja.
Može li se postojeća solarna elektrana nadograditi baterijom?
Vlasnici solarnih elektrana ne moraju nužno graditi potpuno novi sustav kako bi dobili mogućnost pohrane energije. U mnogim slučajevima postojeću elektranu moguće je nadograditi baterijom, uz prethodnu provjeru kompatibilnosti invertera, električnih instalacija i ostale opreme.
„Kako se promijenilo stanje tržišta i kako je energija postala sve skuplja, ima smisla nadograditi sustav baterijom i iskoristiti prednosti koje ona pruža”, ističe Volarić.
Prije ulaganja potrebno je analizirati postojeću elektranu, način potrošnje i očekivane koristi. Tako se može utvrditi koja je oprema potrebna i je li nadogradnja tehnički i financijski opravdana.
Koliki je kapacitet baterije potreban kućanstvu?
Ne postoji univerzalan kapacitet baterije koji odgovara svakoj kući. Odabir ovisi o ukupnoj potrošnji električne energije, dnevnom rasporedu korištenja uređaja, veličini solarne elektrane i navikama ukućana.
„Svako kućanstvo ima drukčiji profil potrošnje. Tijekom dana potrošnja može biti relativno stabilna, a kada se ljudi vrate s posla, počnu kuhati i koristiti ostale uređaje, potrošnja energije raste”, objašnjava Volarić.
Zato bateriju nije dovoljno odabrati samo prema površini kuće ili broju članova obitelji. Potrebno je analizirati koliko kućanstvo troši tijekom dana, koliko tijekom večeri i noći te koliko energije elektrana može proizvesti i ostaviti na raspolaganju za pohranu.
„Na temelju dnevnog profila i ukupne potrošnje energije možemo izračunati odgovarajući kapacitet solarne elektrane i baterije kako bi sustav maksimalno koristio vlastitu energiju i imao minimalnu potrebu za energijom iz mreže”, ističe Volarić.
Kao primjer navodi baterijski sustav kapaciteta 16 kWh, koji može zadovoljiti potrebe mnogih kućanstava. Međutim, taj kapacitet nije univerzalna preporuka: odgovarajuću veličinu baterije treba odrediti individualnim proračunom.
Gdje postaviti baterijski sustav?
Za ugradnju baterijskog sustava važan je i odabir odgovarajućeg mjesta. Prostor mora zadovoljavati uvjete koje propisuje proizvođač, uključujući dopuštene temperature i zaštitu od vanjskih utjecaja.
„Preporuka je bateriju postaviti u prostoriju koja nije pretopla. Treba izbjegavati tavane koji tijekom ljeta mogu biti prilično vrući, ali i mjesta izložena smrzavanju, kiši i drugim vremenskim utjecajima”, savjetuje Volarić.
Pojedini sustavi imaju dodatnu zaštitu od niskih temperatura. Prema informacijama iz razgovora, predstavljeni baterijski sustav proizvođača Dyness ima ugrađeno grijanje baterije, koje olakšava rad u hladnijim uvjetima.
Bez obzira na dodatnu opremu, mjesto ugradnje mora odgovarati deklariranim uvjetima rada, sigurnosnim zahtjevima i uputama proizvođača.
O čemu ovisi isplativost baterije?
Glavna prednost baterijskog sustava jest mogućnost da se veći dio vlastite proizvedene energije iskoristi unutar kućanstva. Umjesto da se sav višak odmah preda mreži, dio se pohranjuje za razdoblja u kojima bi inače bilo potrebno preuzimati električnu energiju iz mreže.
Takav način korištenja može povećati energetsku samostalnost doma, ali ne znači da je baterija jednako isplativa svakom korisniku. Na isplativost utječu cijena baterije i ugradnje, njezin vijek trajanja, iskoristivi kapacitet, profil potrošnje te uvjeti obračuna preuzete i predane električne energije.
Volarić primjećuje da interes za pohranu energije raste, osobito zbog veće pozornosti koju kućanstva posvećuju troškovima električne energije.
Prije ulaganja zato treba usporediti stvarne viškove solarne proizvodnje s potrošnjom u razdobljima kada elektrana proizvodi malo ili uopće ne proizvodi. Na temelju tih podataka može se odabrati sustav koji odgovara potrebama kućanstva i procijeniti očekivana korist.
Arhitektura i dizajn
Obnovljena seoska kuća u Zagorju: obiteljska priča koja traje od 1903. godine
U Selnici, nedaleko od Marije Bistrice, obitelj Dore Kozjak Ibrulj obnovila je seosku kuću iz 1903. godine. Roditelji su preuzeli većinu radova, bake izradile zavjese i jastučnice, a odbačeni namještaj i drveni pod dobili su novu priliku. Kuća zamišljena kao obiteljsko mjesto za odmor danas prima i goste.
Prije petnaestak godina obitelj Dore Kozjak Ibrulj odlučila je kupiti staru seosku kuću među zagorskim brežuljcima. Bila je gotovo ruševna, godinama zapuštena i bez ulaganja, ali novi vlasnici u njoj su vidjeli priliku za stvaranje vlastitog utočišta u prirodi.
„Kada su moji roditelji kupili kuću, znali smo da nas čeka ogroman posao. Ali od početka smo imali jasnu želju – stvoriti mjesto na koje ćemo moći pobjeći od gradske vreve, družiti se, odmarati i provoditi vrijeme zajedno”, prisjeća se Dora.
Obnova je postupno postala zajednički obiteljski pothvat. Uz građevinske radove, uključivala je prikupljanje i obnovu namještaja te izradu detalja koji i danas određuju izgled interijera.
Obnova u kojoj je sudjelovala cijela obitelj
Svaki član obitelji imao je svoju ulogu, od većih zahvata do završnog uređenja.
„Moji roditelji napravili su većinu posla sami, a mi smo im pomagali koliko smo mogli. Bake su bile zadužene za brojne detalje. Same su šivale zavjese, vezle jastučnice i izrađivale čipkaste obrube za ormariće. Zapravo su upravo one unijele dušu u ovu kuću”, govori Dora.
Zavjese, vez i čipkasti obrubi uklopili su se u seoski interijer, a za obitelj imaju i osobnu vrijednost. Podsjećaju na vrijeme provedeno u uređenju kuće i na ljude koji su sudjelovali u njezinoj obnovi.
Iza cjelokupnog uređenja stoji Dorina majka, dizajnerica interijera. Željela je sačuvati karakter stare kuće i istodobno je prilagoditi potrebama obitelji.
„Ova kuća bila je mamin diplomski rad i od njezine je ideje sve krenulo. Ona uvijek ima vrlo jasnu viziju, a mi ostali dobijemo zadatke. Najljepše je što svi volimo sudjelovati i gledati kako njezine zamisli postupno oživljavaju”, kaže Dora.
Stari namještaj koji pronalazi svoje vlasnike
U interijeru se obnovljeni namještaj, tekstil i drveni detalji nadopunjuju s novijim komadima. Obitelj je dio uređenja gradila oko predmeta koje je već imala, dobila od prijatelja ili pronašla odbačene.
Stari ormar za posuđe, ljuljačka, kreveti i brojni manji predmeti tako su pronašli mjesto u obnovljenoj kući.
„Jako volimo skupljati stari namještaj. Neke komade dobijemo od prijatelja, a neke pronađemo sasvim slučajno. Dogodi se da tijekom šetnje sa psima ugledamo kvalitetan komad koji je netko odbacio pa ga ponesemo kući. Često se šalimo da namještaj zapravo pronalazi nas, a ne mi njega”, priča Dora.
Pronađene komade obitelj zajednički obnavlja, a glavnu ulogu ponovno ima Dorina majka. Njezin odabir povezuje predmete različitog podrijetla u skladnu cjelinu.
Ponovna upotreba namještaja ujedno produžuje njegov vijek i smanjuje potrebu za kupnjom novih komada. U ovoj kući takav pristup proizlazi iz obiteljske sklonosti starim stvarima i želje da ih se sačuva.
Odbačeni drveni pod uklopio se u staru kuću
I podovi su dobili drugu priliku. Umjesto kupnje novog materijala, obitelj je iskoristila odbačeni drveni pod koji je bio dovoljno kvalitetan za obnovu.
„Pod koji danas vidite zapravo je bio odbačen. Tata ga je pobrusio, doradio i ponovno obojio. Sada izgleda kao da je ovdje oduvijek”, objašnjava Dora.
Obnovljeni pod uklopio se u karakter kuće, iako izvorno nije pripadao tom prostoru. Zajedno sa starim namještajem i ručno izrađenim tekstilom povezuje prostorije u cjelinu.
Interijer prilagođen obiteljskom životu
Pri uređenju je trebalo uskladiti izgled stare seoske kuće s praktičnim potrebama njezinih novih vlasnika. Namještaj i dekoracije birani su prema tome kako se uklapaju u prostor i kako će se koristiti.
„Htjeli smo da kuća izgleda skladno, ali i da savršeno funkcionira te odgovara našim potrebama. Nije nam bilo važno da se ističe pojedini komad namještaja, nego da cijelim prostorom vlada harmonija”, ističe Dora.
Zato interijer nema jedan komad oko kojeg se sve podređuje. Njegov izgled nastaje povezivanjem drva, tekstila, obnovljenog namještaja i obiteljskih rukotvorina. Prostor je uređen za boravak, odmor i druženje, što je od početka bila glavna želja vlasnika.
Od rođendana u nedovršenoj kući do prvih gostiju
Jedna od Dorinih najdražih uspomena vezana je uz osamnaesti rođendan. Kuća tada još nije bila dovršena, ali to nije spriječilo obitelj da u njoj okupi prijatelje.
„Kada smo prvi put pozvali prijatelje, kuća još nije bila gotova. Slavili smo moj osamnaesti rođendan, na podovima je još bio beton, a neke sobe nisu bile dovršene. Bilo nas je četrdesetak, svi su bili odlično raspoloženi i govorili su nam kako će ovo biti prekrasno mjesto i da bismo ga trebali otvoriti i drugima”, prisjeća se Dora.
Ta se ideja s vremenom ostvarila. Obnovljena seoska kuća u Zagorju, prvotno zamišljena kao privatno obiteljsko utočište, danas prima i goste.
„Najljepši je osjećaj kada vidimo da su ljudi oduševljeni. Ne zato što se dive onome što smo napravili, nego zato što znamo da će se ovdje osjećati ugodno, odmoriti se i doživjeti upravo ono zbog čega smo mi ovu kuću i stvarali”, govori Dora.
Za nju je dolazak u Selnicu i dalje prilika za predah od svakodnevnih obveza.
„Boravak ovdje, među zagorskim brežuljcima, uvijek me smiri. Napuni me pozitivnom energijom i daje mi snagu za sve obveze koje me čekaju. Ovo je za mene bijeg u mir, mjesto na kojem punim dušu”, zaključuje.
Događanja
Green Energy Fair: kako povezati solarnu elektranu, dizalicu topline i bateriju
Solarne elektrane, dizalice topline i baterije sve se češće povezuju u zajednički sustav proizvodnje, potrošnje i pohrane energije. Na Green Energy Fairu u Zagrebu predstavljena su rješenja koja omogućuju bolje iskorištavanje vlastite električne energije. Izlagači su objasnili mogućnosti njihova povezivanja i zašto odabir opreme treba prilagoditi stvarnim potrebama korisnika.
Uz kvalitetnu izolaciju, dobru stolariju i učinkovite kućanske uređaje, važnu ulogu u potrošnji energije imaju i način grijanja te mogućnosti vlastite proizvodnje električne energije. Pritom nije presudno samo koliko energije kućanstvo proizvede ili potroši, nego i kada se to događa.
Upravo je povezivanje različitih tehnologija bilo jedna od tema zagrebačkog sajma zelene energije. Solarna elektrana proizvodi električnu energiju, dizalica topline koristi je za svoj rad, a baterija omogućuje pohranu dijela viškova za kasniju upotrebu. Usklađivanjem tih sustava otvaraju se dodatne mogućnosti za upravljanje potrošnjom.
Solarna elektrana i dizalica topline kao povezani sustav
Dizalice topline iskorištavaju energiju iz okoliša, a za pogon kompresora i ostalih komponenti potrebna im je električna energija. Dio te energije može osigurati kućna solarna elektrana.
„Dizalice topline značajno su promijenile način na koji grijemo i hladimo domove. Nekada smo se uglavnom oslanjali na plin, drva i druga goriva, a danas možemo povezati dizalicu topline sa solarnom elektranom i tako ostvariti dodatne uštede. Upravo je mogućnost povezivanja različitih tehnologija jedna od njihovih najvećih prednosti”, objašnjava Nenad Mandić, specijalist za podršku prodaji tvrtke Viessmann Climate Solutions HR.
Takva kombinacija omogućuje da se vlastita proizvedena električna energija koristi i za grijanje ili hlađenje doma. Stvarna korist ovisi o potrebama objekta i podudaranju solarne proizvodnje s potrošnjom.
Kada elektrana proizvodi više nego što kućanstvo trenutačno troši, pojavljuje se pitanje kako iskoristiti višak. Jedna od mogućnosti jest njegova pohrana u bateriju.
Baterije čuvaju višak energije za kasniju potrošnju
Baterijski sustavi omogućuju da se dio energije proizvedene tijekom dana iskoristi u večernjim satima ili u drugim razdobljima kada solarna proizvodnja nije dovoljna. Time kućanstvo može povećati potrošnju vlastite energije i smanjiti količinu koju preuzima iz mreže.
Na sajmu se govorilo i o većim sustavima za pohranu, čija primjena nadilazi potrebe obiteljskih kuća.
„Riječ je o velikim baterijskim sustavima koji mogu izgledati poput ormara ili čak kontejnera. Njihova je uloga pohraniti energiju kako bismo je mogli koristiti kasnije, bilo radi uštede, veće energetske sigurnosti ili učinkovitijeg korištenja obnovljivih izvora”, objašnjava Josipa Žižić Šaban, izlagačica na sajmu.
Iako se kućni i veliki baterijski sustavi razlikuju po kapacitetu i izvedbi, zajednička im je mogućnost vremenskog razdvajanja proizvodnje i potrošnje energije. Koliko se energije može sačuvati i kasnije koristiti ovisi o karakteristikama sustava.
Punjenje po nižoj tarifi kao dodatna mogućnost
Baterije ne moraju služiti isključivo za pohranu energije iz solarne elektrane. U odgovarajuće konfiguriranom sustavu mogu se puniti i električnom energijom iz mreže, primjerice tijekom razdoblja niže tarife. Pohranjena energija potom se koristi u razdoblju više tarife.
„Tržište električne energije se mijenja, a cijene nisu uvijek jednake. Baterije omogućuju da energiju pohranimo kada je povoljnija i koristimo je u razdobljima kada je skuplja. Time dobivamo dodatne mogućnosti za upravljanje potrošnjom i ostvarivanje ušteda”, ističe Josipa Žižić Šaban.
Isplativost takvog načina rada treba zasebno procijeniti. Ona ovisi o tarifnom modelu korisnika, razlici u cijeni energije, gubicima pri punjenju i pražnjenju te trošku i vijeku trajanja baterije.
Postojeća solarna elektrana može se nadograditi
Prema iskustvu izlagača, korisnici sve više pozornosti posvećuju načinu na koji troše vlastitu proizvedenu energiju.
„Primjećujemo sve veći interes za baterijske sustave. Ljudi su zbog porasta cijena električne energije počeli više razmišljati o tome kako koristiti energiju koju sami proizvode i kako smanjiti troškove. Sve više njih prepoznaje prednosti koje im pohrana energije može donijeti”, kaže Mario Volarić, voditelj inženjeringa tvrtke Zonne.
Baterija pritom ne mora biti dio početne investicije u solarnu elektranu. U mnogim je slučajevima postojeći sustav moguće naknadno nadograditi, uz prethodnu provjeru kompatibilnosti invertera, instalacija i ostale opreme.
Takva nadogradnja može biti korisna kućanstvima koja tijekom dana imaju višak proizvodnje, a najveći dio električne energije troše navečer. Prije odabira baterije potrebno je utvrditi koliki su ti viškovi i koliko bi pohranjene energije kućanstvo doista moglo iskoristiti.
Pohrana energije za poslovne objekte i podatkovne centre
Primjena baterijskih sustava obuhvaća i poslovne te industrijske objekte. Ondje mogu služiti za upravljanje opterećenjem i potrošnjom, iskorištavanje energije iz obnovljivih izvora ili, uz odgovarajuću izvedbu, povećanje pouzdanosti opskrbe.
„S razvojem umjetne inteligencije i velikih podatkovnih centara baterije će imati još značajniju ulogu. Potreba za pohranom energije sve je veća, a mogućnosti njihove primjene iznimno su široke”, ističe Josipa Žižić Šaban.
Važno je pritom razlikovati pohranu energije radi upravljanja potrošnjom od rezervnog napajanja. Sama prisutnost baterije ne znači da će objekt imati električnu energiju tijekom nestanka struje. Ta mogućnost ovisi o ugrađenoj opremi i načinu izvedbe sustava.
Usklađena oprema i upravljanje važniji su od pojedinačnog uređaja
Predstavljena rješenja pokazuju zašto pri ulaganju treba promatrati cijeli energetski sustav objekta. Solarna elektrana, dizalica topline i baterija imaju različite uloge, a pametno upravljanje može pomoći u njihovu usklađivanju.
Veličinu elektrane treba prilagoditi mogućnostima proizvodnje i potrebama korisnika, kapacitet baterije raspoloživim viškovima i kasnijoj potrošnji, a sustav grijanja karakteristikama objekta.
Za kućanstvo koje razmatra ulaganje prvi je korak zato analiza potrošnje: koliko energije troši, u koje doba dana i kako se potrebe mijenjaju tijekom godine. Na temelju tih podataka može se procijeniti koje će povezivanje sustava donijeti korist i ima li smisla opremu uvoditi postupno.
