Kiekvienas, kuris rimtai svarsto saulės elektrinės įrengimą ar jau turi tokią, anksčiau ar vėliau susiduria su šešėliavimo problema. Galbūt pastebėjote, kad elektrinės našumas svyruoja priklausomai nuo dienos meto, arba tiesiog žinote, kad ant jūsų stogo krenta šešėliai nuo kaimynų namų, medžių ar kitų objektų. Šiandien kalbėsime apie tai, kada šešėliavimas tikrai tampa problema ir ar verta investuoti į galios optimizatorius.
Kaip šešėliavimas paveiks jūsų elektrinę
Pradėkime nuo pagrindų. Saulės moduliai paprastai jungiami nuosekliai – tai reiškia, kad elektros srovė teka per visus modulius iš eilės. Čia slypi ir pagrindinė problema: jei vienas modulis atsiduria šešėlyje, jis veikia kaip kamštis visai grandinei.
Įsivaizduokite vandens žarną su siaurėjančia vieta – net jei didžioji dalis žarnos plati, vandens srautas bus ribojamas siauriausios vietos. Taip pat veikia ir saulės moduliai. Vienas užtemdytas modulis gali sumažinti visos grandinės našumą net iki 50-80 procentų.
Ypač skaudžiai tai paveiks jus, jei šešėliavimas paveiks tik nedidelę elektrinės dalį. Pavyzdžiui, turite 20 modulių elektrinę, bet dėl kaimyno namo šešėlio 2-3 moduliai rytais gauna mažiau saulės. Rezultatas? Visa elektrinė dirbs žymiai prasčiau nei galėtų.
Kada optimizatoriai – ne prabanga, o būtinybė
Galios optimizatoriai – tai maži prietaisai, kurie tvirtinami prie kiekvieno saulės modulio ir leidžia jam dirbti nepriklausomai nuo kitų. Bet ar visada jų reikia?
Optimizatoriai tikrai apsimoka, jei:
- Šešėliavimas paveiks daugiau nei 10% elektrinės ploto bent dalį dienos
- Moduliai montuojami skirtingais kampais ar orientacijomis
- Stogo forma sudėtinga – yra kaminas, antenų, ventiliacijos šachtų
- Netoliese auga medžiai, kurie ateityje gali užaugti ir mesti šešėlius
- Kaimynai planuoja statyti ar rekonstruoti pastatus
Tačiau jei jūsų stogas idealiai orientuotas į pietus, neturi jokių kliūčių ir šešėliai nekrenta – optimizatoriai gali būti nereikalinga išlaida. Paprastas inverteris tokiu atveju dirbs puikiai ir kainuos žymiai mažiau.
Mikro inverteriai prieš galios optimizatorius
Rinkoje rasite du pagrindinius sprendimus šešėliavimo problemai spręsti: galios optimizatorius ir mikro inverterius. Abu leidžia kiekvienam moduliui dirbti nepriklausomai, bet skiriasi principu ir kaina.
Galios optimizatoriai (SolarEdge, Tigo ir kiti) prijungiami prie kiekvieno modulio ir optimizuoja jo darbą, bet vis tiek reikia centrinio inverterio. Jie paprastai kainuoja 50-80 eurų už vienetą.
Mikro inverteriai (Enphase, APsystems) yra visavertis sprendimas – kiekvienas modulis turi savo mažą inverterį. Kainuoja brangiau – 100-150 eurų už vienetą, bet suteikia daugiau galimybių stebėjimui ir plėtrai.
Jei jūsų elektrinė nedidelė (iki 10 kW) ir šešėliavimo problema rimta, mikro inverteriai gali būti geresnis pasirinkimas. Didesnėms elektrinėms dažnai ekonomiškesni optimizatoriai.
Skaičiuojame ekonominę naudą
Prieš priimant sprendimą, verta paskaičiuoti, ar optimizatorių investicija atsipirks. Štai paprastas metodas:
Pirma, įvertinkite nuostolius. Jei be optimizatorių jūsų elektrinė gamintų 20% mažiau energijos dėl šešėliavimo, tai per metus prarasite nemažai pinigų. Pavyzdžiui, 6 kW elektrinė Lietuvoje per metus pagamina apie 6000 kWh. 20% nuostolis = 1200 kWh per metus. Jei elektros kaina 0,15 eur/kWh, prarandate 180 eurų per metus.
Optimizatoriai 20 modulių elektrinei kainuotų apie 1200-1600 eurų. Jei jie sumažintų nuostolius nuo 20% iki 5%, sutaupytumėte apie 135 eurus per metus. Investicija atsipirktų per 9-12 metų.
Atrodo ilgai? Nepamirškite, kad optimizatoriai paprastai turi 20-25 metų garantiją, o elektros kainos auga. Be to, optimizatoriai suteikia ir kitų privalumų – geresnį stebėjimą, saugumą, galimybę rasti gedimus.
Alternatyvūs sprendimai šešėliavimo problemai
Optimizatoriai – ne vienintelis būdas kovoti su šešėliavimo poveikiu. Kartais paprastesni sprendimai gali būti efektyvesni:
Medžių genėjimas – jei šešėlius meta jūsų medžiai, paprasčiausias sprendimas juos apgenėti ar net nukirtis. Taip, gal gaila gražaus ąžuolo, bet per 25 elektrinės darbo metus jis gali kainuoti tūkstančius eurų.
Modulių išdėstymo optimizavimas – kartais galima išvengti šešėliavimo tiesiog kitaip išdėstant modulius ant stogo. Gerų montuotojų komanda tai turi įvertinti dar projektavimo etape.
Skirtingų technologijų moduliai – kai kurie moduliai geriau toleruoja dalinį šešėliavimą. Pavyzdžiui, moduliai su pusės celių technologija (half-cut cells) mažiau kenčia nuo šešėliavimo.
Elektrinės padalijimas – vietoj vienos didelės grandinės galima sukurti kelias mažesnes. Taip šešėliavimas paveiks tik dalį elektrinės.
Praktiniai patarimai prieš pirkimą
Jei nusprendėte, kad optimizatoriai jums reikalingi, štai keletas patarimų:
Pasirinkite patikimą gamintoją. SolarEdge yra rinkos lyderis, bet ir brangesnis. Tigo, Huawei taip pat siūlo kokybiškas sistemas. Vengkite nežinomų kinų gamintojų – čia ne ta sritis, kur verta taupyti.
Įsitikinkite dėl garantijos. Geri optimizatoriai turi 20-25 metų garantiją. Patikrinkite, ar garantiją teiks vietinis atstovas, o ne reikės siųsti prietaisus į Kiniją.
Planuokite stebėjimo sistemą. Vienas didžiausių optimizatorių privalumų – galimybė stebėti kiekvieno modulio darbą. Įsitikinkite, kad montuotojai tinkamai sukonfigūruos stebėjimo sistemą.
Neužmirškite apie internetą. Stebėjimo sistemoms reikia interneto ryšio. Jei elektrinė montuojama ant ūkinio pastato, kur nėra WiFi, reikės papildomų sprendimų.
Ateities technologijos jau čia pat
Saulės energetikos technologijos sparčiai tobulėja. Jau dabar rinkoje atsiranda modulių su integruotais optimizatoriais – nereikia jokių papildomų prietaisų. Maxim Integrated, Tigo ir kiti gamintojai siūlo tokius sprendimus.
Taip pat tobulėja dirbtinio intelekto algoritmai, kurie gali prognozuoti šešėliavimą ir iš anksto optimizuoti elektrinės darbą. SolarEdge jau dabar siūlo tokias funkcijas savo naujausių inverterių linijoje.
Ateityje tikėtina, kad optimizatoriai taps standartu visoms elektrinėms, nes jų kaina mažėja, o funkcionalumas auga. Jau dabar kai kuriose šalyse optimizatoriai yra privalomi saugumo sumetimais.
Sprendimas – jūsų rankose
Šešėliavimas – rimta problema, kuri gali stipriai sumažinti jūsų saulės elektrinės našumą ir pailginti jos atsipirkimo laiką. Optimizatoriai yra efektyvus, nors ir brangus sprendimas šiai problemai.
Aukso taisyklė paprasta: jei šešėliavimas paveiks daugiau nei 10-15% jūsų elektrinės ir tai tęsis bent kelias valandas per dieną, optimizatoriai greičiausiai apsimokės. Jei šešėliai minimalūs ar jų visai nėra – geriau investuokite tuos pinigus į papildomus modulius.
Nepamirškite, kad elektrinė – tai 25 metų investicija. Geriau iš karto padaryti viską teisingai, nei vėliau gailėtis dėl sutaupytų kelių šimtų eurų. Pasitarkite su keliomis skirtingomis montavimo kompanijomis, paprašykite detalių skaičiavimų ir tik tada priimkite sprendimą.
Saulės energetika – puikus būdas taupyti pinigus ir saugoti aplinką. Su teisingai parinkta įranga ji tarnaus patikimai ir pelningai daugelį metų.
