Otočne sončne elektrarne so elektrarne, ki omogočajo samooskrbo s pomočjo baterij. Sistem je neodvisen od elektrodistribucijskega omrežja in se uporablja npr. na planinskih kočah, počitniških objektih in plovilih, torej objektih, ki ponavadi nimajo dostopa do omrežja. Sončni moduli so lahko postavljeni na streho ali tla.
Kako delujejo otočne sončne elektrarne?
Otočne sončne elektrarne so sestavljene iz
- sončnih modulov: iz sončne svetlobe proizvede koristna energija
- podkonstrukcije: moduli so s pomočjo podkonstrukcije pritrjeni na streho
- optimizerjev/optimizatorjev: njihova naloga je uravnavanje delovanja fotovoltaičnega modula ter v vsakem trenutku pridobiti maksimalen možen izkoristek
- razsmernika oz. inverteja, ki povezuje solarne module z električnim omrežjem. Njegova naloga je, da pretvori enosmerni tok, ki ga dobi iz modulov v izmenični tok, ki ga potrebujemo za normalno delovanje električnih naprav
- baterije, ki shranjuje viške proizvedene energije in porablja energijo, ko te ne moremo dovolj proizvesti
- sončnega regulatorja polnjenja, ki preprečuje, da bi se baterija preveč napolnila
Svetloba se v elektriko pretvori na naslednji način: sončna svetloba oz. fotoni se odbijajo na površino sončnega modula, kar ima za posledico premaknitev elektronov. Nastane električni tok, ki se preko kablov v razsmernik iz enosmernega toka pretvori v dvosmerni tok, s katerim lahko napajamo porabnike električne energije.
Prednosti otočnih sončnih elektrarn
Glavna prednost otočnih elektrarn je neodvisnost od ponudnikov električne energije, saj ni priključena na elektrodistribucijski sistem. Tako so stroški za električno energijo dosti manjši, prav tako pa nismo odvisni od gibanja cen energentov. Pozitivna lastnost je, da se naučimo varčevanja z energijo, saj moramo v mesecih z manj sonca prilagoditi način porabe elektrike, v poletnih mesecih pa je te na pretek.
Ob tem pa moramo vedeti, da morajo biti porabniki v hiši, ki nima povezave na distribucijsko omrežje in je njen edini vir električne energije otočni sončni sistem, posebej prilagojeni za manjšo porabo. Ob tem je zaradi možnosti večdnevne ne-proizvodnje elektrike s solarnim sistemom (dolgotrajno slabo vreme, večja količina zapadlega snega) nujno potrebno imeti na voljo rezervno napajanje hišnih porabnikov s pomočjo generatorja, ki mora biti zmeraj na voljo.
Pomanjkljivosti sončnih elektrarn
V poletnih mesecih, ko se proizvede več energije zaradi večjega sončnega obsevanja, se celotna proizvedena energije ne more shraniti v baterijah (možnost polnitve smo do polne kapacitete baterije). Velikost baterije je namreč ekvivalenta oz. podobna velikosti sončne elektrarne (moči sončnih modulov). V zimskih mesecih pa je proizvodnja nižja, kar pomeni, da je potrebno prilagajanje uporabe energije.
Sončne elektrarne vezane na omrežje praktično nimajo slabosti, če kot slabost ne štejemo potrebno skrb, ki velja za vsako napravo in redno vzdrževanje, kjer velja enako. Slabosti otočnih sončnih elektrarn pa so opisane zgoraj.
Razlika med otočnimi in omrežnimi sončnimi elektrarnami
Omrežni solarni sistemi predstavljajo sončne elektrarne, ki so priklopljene na elektrodistribucijski sistem oz. omrežje. Pri tem lahko odvečno oz. neporabljeno proizvedeno energijo dajejo v omrežje. Zaradi slabega distribucijskega sistema se veliko odločb investitorjev, ki želijo pridobiti sončno elektrarno, zavrne. Tako se iščejo alternativne rešitve, kar predstavljajo prav otočne sončne elektrarne. Ta za svoje delovanje potrebuje hranilnik, kjer se viški proizvedene energije shranjujejo za kasnejšo uporabo.
Ko sončna elektrarna ne proizvede dovolj energije, pa lahko jemlje akumulirano elektriko. Sistem je tako neodvisen od omrežja.
Razlika med otočnimi sončnimi elektrarnami in navadnimi sončnimi elektrarnami (net metering)
V primerjavi z navadnimi sončnimi elektrarnami, otočne elektrarne nimajo težav pri pridobivanju soglasij oz. dovoljenja za njihovo postavitev, saj niso vključene v električno omrežje in se oskrbujejo same. Zato soglasja elektrodistribucijskega podjetja niti ne potrebujejo. Pri »navadnih« sončnih elektrarnah je lahko problem šibko omrežje, ki preprečuje večje število postavljenih elektrarn.
Sorodna vsebina: sončne elektrarne – da ali ne?
Kako začeti oz. kdaj se odločiti za otočno sončno elektrarno?
Otočna sončna elektrarna je primerna za objekte, kjer je distribucijsko omrežje električne energije predaleč, pri tem pa bi plačali velike stroške priklopa v omrežje. Je primerna rešitev za samooskrbo, saj nas več ne zanima visoka cena energije, pri tem pa nismo odvisni od drugih virov.
Pomembno je sončno elektrarno pravilno dimenzionirati in natančno poznati porabo vseh električnih naprav, da zagotovimo celotne potrebe po električni energiji. Pravilno dimenzioniranje je odvisno od pravilnih predpostavk, pri čemer je te za proizvodnjo relativno lažje določiti kot tiste za porabo.
Pri trenutnih cenah baterijskih sistemov otočne sončne elektrarne še niso rentabilne tam, kjer je na voljo omrežje, se pa lahko v prihodnosti spremeni in bodo te postale zanimive tudi tam, kjer je na voljo omrežje, a ni dovolj kvalitetno in robustno oz. EE ne zagotavlja po sprejemljivi ceni.
Pogosta vprašanja
- Razlika med hibridno sončno elektrarno in otočno sončno elektrarno?
Otočna sončna elektrarna – (otočni razsmernik, baterija), samodejno delovanje, kjer pa razsmernika ne priključimo na omrežje, ker to ni na voljo.
Hibridni sončna elektrarna (inverterski sistem) – (hibridni razsmernik, baterija), energija se shranjuje v bateriji, če bi bilo veliko pomanjkanje po elektriki se ta lahko odvzame tudi iz omrežja (odvzem je minimalen oz. odvisen predvsem od velikosti baterije.)
- Kakšna je življenjska doba baterij?
V sistemih se uporabljajo Li-ionske baterije različnih kapacitet, velikost je primerljiva z velikostjo sončne elektrarne. Njihova življenjska doba je različna od porabe električne energije, njeno dobo pa določimo s cikli polnjenja in praznjenja. Večina se giblje okoli 10.000-15.000 ciklov ?
- Kaj je razlika med hibridnim in navadnim razsmernikom oz. inverterjem?
Inverter je naprava, ki pretvarja enosmerni električni tok v dvosmernega in se uporablja v sistemu obnovljivih virov energije, torej pri proizvodni energije s sončnimi sistemi. Hibridni inverter pa je zasnovan tako, da deluje z obnovljivimi viri energije in tradicionalnimi viri energije, kar predstavlja električno omrežje. Hibridni razsmernik ima tako tri funkcije: spreminja tok, krmili polnjenje in ima funkcijo, da se poveže z omrežjem.
Glavna lastnost hibridnega razsmernika je ta, da lahko deluje tudi brez omrežja, samostojno z baterijo in se, ko je omrežje na voljo, ob povezovanju oz. priklopu na omrežje z njim, samodejno sinhronizira (napetost, frekvenca).
