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.

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.