Baterijski hranilnik k obstoječi sončni elektrarni

Baterijski hranilnik k obstoječi sončni elektrarni – kako ga pravilno izbrati?

Že imate sončno elektrarno in razmišljate o naknadni vgradnji baterijskega hranilnika?

Baterija lahko poveča lastno porabo proizvedene električne energije, zmanjša prevzem energije iz omrežja, omogoči boljše upravljanje moči in pri ustrezno zasnovanem sistemu zagotavlja tudi rezervno napajanje ob izpadu elektrike.

Vendar baterijskega hranilnika ni mogoče izbrati samo po kapaciteti v kWh. Pred nadgradnjo obstoječe sončne elektrarne je treba preveriti predvsem:

• model in tip obstoječega razsmernika,
• združljivost z baterijskim hranilnikom,
• obstoječe soglasje za priključitev,
• dnevno proizvodnjo in porabo,
• količino viškov sončne energije,
• potrebno moč baterije,
• možnost rezervnega oziroma backup napajanja,
• prostor za namestitev,
• možnosti prihodnje nadgradnje,
• aktualne subvencije.

Posebej pomembno je razlikovati med kapaciteto baterije v kWh in močjo baterijskega sistema v kW. 10 kWh baterija namreč še ne pomeni, da lahko istočasno napaja 10 kW porabnikov.

Ali lahko baterijo dodamo k obstoječi sončni elektrarni?

V večini primerov da.

Način izvedbe pa je odvisen predvsem od obstoječega razsmernika in zasnove sončne elektrarne. 

Možne so tri osnovne rešitve:

• obstoječi razsmernik že podpira baterijo;
• obstoječi razsmernik zamenjamo s hibridnim razsmernikom;
• dodamo ločen AC baterijski sistem z lastnim baterijskim inverterjem.

Vsaka rešitev ima svoje prednosti in omejitve. 

Zato je prvi korak vedno preverjanje točne oznake obstoječega razsmernika.

Združljivost z razsmernikom je odločilna

Če imate hibridni razsmernik, ki podpira ustrezen baterijski sistem, je lahko naknadna priključitev razmeroma enostavna. Preveriti je treba:

• katere baterije razsmernik podpira,
• dovoljeno napetost baterije,
• največjo moč polnjenja,
• največjo moč praznjenja,
• komunikacijski protokol,
• programsko različico,
• največje število baterijskih modulov.

Pomembno je preverjanje po točni modelni oznaki, ne samo po proizvajalcu. Dva razsmernika iste znamke in podobne moči lahko uporabljata popolnoma različna baterijska sistema.

Če obstoječi razsmernik ne podpira baterije, to ne pomeni nujno, da baterije ni mogoče dodati. Na voljo sta predvsem dve možnosti:

• Zamenjava obstoječega razsmernika

Klasični solarni razsmernik lahko zamenjamo z ustreznim hibridnim razsmernikom, ki upravlja tako fotovoltaiko kot baterijski hranilnik. 

• AC priklop baterijskega hranilnika - Pri AC-coupled sistemu ima baterija lasten inverter.

Takšen hranilnik ima lasten dvosmerni inverter in je priključen na izmenično stran objekta.

Obstoječa sončna elektrarna lahko zato v določenih izvedbah ostane nespremenjena.

Ali lahko dodam baterijo k elektrarni z net meteringom?

Pri obstoječi sončni elektrarni z letnim net meteringom je mogoče dodati baterijski hranilnik in ohraniti pravico do letnega netiranja, če se pri tem ne spremenita:

• inštalirana moč naprave za samooskrbo in
• dovoljena moč oddaje električne energije v omrežje.

Za dodajanje hranilnika je treba urediti ustrezno spremembo obstoječega soglasja za priključitev. To je zelo pomembno za lastnike starejših samooskrbnih sončnih elektrarn, saj vgradnja baterije sama po sebi ne pomeni avtomatične izgube net meteringa. Pred posegom je vseeno treba preveriti konkretno obstoječe soglasje in načrtovano tehnično spremembo.

Ali se baterija splača, če že imam net metering?

To je drugačno vprašanje kot pri novi elektrarni brez net meteringa.

Pri starem letnem netiranju baterije praviloma ne potrebujete samo zato, da bi poletno elektriko porabili pozimi, saj to funkcijo v veliki meri opravlja letni obračun. 

Baterija pa je lahko zanimiva zaradi drugih razlogov:

• rezervnega napajanja,
• zmanjševanja konic,
• upravljanja priključne moči,
• večje energetske neodvisnosti,
• priprave na prihodnje spremembe,
• pametnega upravljanja porabe,
• dodatnega izkoriščanja sončne energije znotraj dneva.

Zato je pri net meteringu treba najprej določiti zakaj baterijo sploh želimo. Če je edini cilj povečati lastno porabo energije, je ekonomika drugačna kot pri novem sistemu brez letnega netiranja.

Pri novih sončnih elektrarnah brez net meteringa pa je situacija drugačna. 

Elektrika, proizvedena opoldne in oddana v omrežje, se ne poračuna več avtomatično z večerno ali zimsko porabo po principu starega letnega net meteringa. Baterija zato omogoča, da presežek sončne energije, proizveden čez dan, shranimo in ga porabimo zvečer ali ponoči.

Kapaciteta se določi iz podatkov porabe

Poglejte več običajnih dni v različnih letnih časih: koliko elektrarna odda čez dan in koliko hiša porabi po sončnem zahodu. Baterija, ki je večino zime prazna in večino poletja polna že zgodaj, ni nujno najboljša uporaba prostora in denarja. Pomembna je uporabna, ne le nazivna kapaciteta, ter moč polnjenja in praznjenja. Toplotna črpalka, kuhalna plošča ali polnilnica lahko zahtevajo več trenutne moči, kot jo baterija odda, čeprav je energije v njej dovolj. Zato se kapaciteta in moč ocenita ločeno.

Rezervno napajanje zahteva dodatno zasnovo

Veliko kupcev pričakuje, da bodo z baterijo imeli elektriko tudi takrat, ko je omrežje izklopljeno, kar pa ni avtomatično res.

Baterijski hranilnik je lahko zasnovan samo za delovanje vzporedno z javnim omrežjem. Za rezervno napajanje mora sistem podpirati ustrezen backup oziroma otočni način delovanja. Potrebna je varna ločitev objekta oziroma določenih tokokrogov od javnega omrežja.

Baterija lahko ob izpadu napaja celo hišo pod pogojem, da je sistem za to načrtovan. Vendar »cela hiša« lahko pomeni zelo velike obremenitve. V tem primeru hiša potrebuje veliko večjo moč, kot jo zagotavlja običajen gospodinjski baterijski sistem. Zato se pogosto izdela ločen razdelilnik za nujne porabnike (npr. hladilnik, zmrzovalnik, internet, razsvetljava, osnovne vtičnice, krmiljenje ogrevanja,...). Tako lahko relativno majhna baterija ob izpadu omrežja zagotavlja bistveno daljšo avtonomijo.

Ali sončna elektrarna ob izpadu še vedno polni baterijo?

Ne nujno. To je odvisno od zasnove sistema. Klasični omrežni PV inverter se mora ob izpadu javnega omrežja iz varnostnih razlogov izključiti. Pri pravilno zasnovanem hibridnem sistemu pa lahko razsmernik ustvari lokalno omrežje in omogoči nadaljnje delovanje fotovoltaike ter polnjenje baterije.

Pri AC-coupled sistemih mora biti posebej preverjeno, ali obstoječi PV inverter in baterijski sistem omogočata skupno otočno delovanje.

Baterija in toplotna črpalka

Toplotna črpalka je lahko velik porabnik, vendar je za baterijski sistem pomembna predvsem njena električna moč in čas delovanja. Če toplotna črpalka trenutno potrebuje 3 kW, mora baterijski sistem to moč zagotoviti poleg vseh drugih aktivnih porabnikov. Pozimi nastane dodatna težava saj sončna elektrarna proizvaja najmanj ravno takrat, ko toplotna črpalka porabi največ električne energije. Zato zelo velika baterija brez dovolj energije za polnjenje ne rešuje zimskega problema.

Baterija in električni avtomobil

Električni avtomobil lahko hitro izprazni gospodinjski hranilnik. Če ima hišna baterija 10 kWh uporabne energije, električni avtomobil pa ima baterijo 80 kWh, je razmerje očitno. 

Zato običajno ni glavni namen hišnega baterijskega hranilnika polniti celotno baterijo avtomobila.

Bolj smiselno je:

• avtomobil čez dan polniti neposredno iz presežkov sončne elektrarne,
• baterijo uporabljati za gospodinjsko porabo,
• z EMS sistemom usklajevati oba porabnika.

Pametno upravljanje baterije

Sodobni hranilnik ni samo baterija. Dober sistem spremlja:

• proizvodnjo sončne elektrarne,
• porabo objekta,
• oddajo v omrežje,
• prevzem iz omrežja,
• stanje napolnjenosti baterije.

Na tej osnovi lahko krmiljenje določa, kdaj baterijo polniti in kdaj prazniti. Pri naprednejših sistemih je mogoče usklajevati tudi: 

• toplotno črpalko,
• EV polnilnico,
• električni bojler,
• večje porabnike,
• dinamične cene električne energije,
• dogovorjeno moč omrežnine.

Omejevanje konic porabe

Baterija ni uporabna samo za shranjevanje sončne energije. Uporablja se lahko tudi za peak shaving oziroma zmanjševanje konic.

Primer: hiša trenutno porablja 12 kW. Iz omrežja želimo prevzem omejiti na 8 kW. Baterija za kratek čas zagotovi preostalih 4 kW. 

To je lahko zanimivo pri objektih z večjimi porabniki, na primer toplotno črpalko, EV polnilnico, električno kuhalno ploščo, ipd.

Za takšno uporabo je zelo pomembna moč baterijskega inverterja, ne samo kapaciteta baterije.

Ločen poziv ima ločene pogoje

Za fizične osebe je na Borzenu trenutno aktualen tudi JP-SO-03: 275 €/kWh kapacitete baterije, največ 40 % upravičenih stroškov. Subvencija se prizna največ za 2 kWh baterije na 1 kW moči elektrarne in največ za 27,2 kWh na priključno mesto; za upravičenost mora baterija dosegati najmanj 0,7 kWh na 1 kW elektrarne. Med upravičene stroške sodi tudi nakup in vgradnja hibridnega razsmernika.

Pogosta vprašanja

• Ali moram zamenjati razsmernik?: Odvisno od modela, želene funkcije in podprte baterije. Odločitev zahteva dokumentacijo obstoječega sistema.
• Ali baterija napaja celo hišo ob izpadu?: Samo če je sistem za to zasnovan. Pogosto se izbere omejen nabor nujnih tokokrogov.
• Ali lahko združim dve subvenciji?: Ne predpostavljajte. JP-SO-02 in JP SO-03 urejata različna položaja; upravičenost se preveri po aktualnih besedilih.