Svetovni trg za omrežno povezane manjše (npr. stanovanjske) sončne elektrarne s shranjevanjem energije naj bi se povečal za desetkrat, od samo 90 MW v letu 2014 do več kot 900 MW v letu 2018. To je ogromna rast, vendar je ocena opravljena globalno na podlagi okoli 133 GW v letu 2013 nameščenih zmogljivosti sončnih elektrarn, naprave za skladiščenje energije pa morajo še premagati tehnične in tržne izzive, preden bomo dosegli njihovo množično uporabo.
Po pričakovanjih bodo cene baterij v prihodnosti še padale, po predvidevanjih za nadaljnjih 35 % do leta 2018, kar velja predvsem za litij-ionske baterije. Mnoge države vlagajo tudi v razvoj in raziskave, ki bodo prinesli napredne baterijske tehnologije. Trg električnih vozil prav tako pomaga pri dvigu izboljšav v tehnologiji baterij in nižanju stroškov baterij zaradi ekonomije obsega.
Ovire na trgu
Stroški baterij predstavljajo največjo oviro za shranjevanje energije v manjših sončnih elektrarnah. Seveda obstaja tudi vprašanje varnosti, predvsem pri najcenejših vrstah akumulatorjev, ki zahtevajo redne preglede, da sta zagotovljena ustrezni nivo elektrolitov in ustrezno odvajanje plinov, saj polnjenje proizvaja potencialno eksplozivne pline.
Drugi pomisleki glede varnosti, kot so elektromagnetno sevanje ali nevarnost požarov, so upravičeni, vendar ne presegajo tveganja, ki je enako kot v vsaki običajni električni inštalaciji. Ključ do varnosti je sodelovanje z usposobljenim inštalaterjem z ustreznimi licencami na področju izvajanja električnih inštalacij.
Priložnosti na trgu
Trenutno so lahko stroški pri vključevanju hranilnikov energije v sončne elektrarne previsoki, vendar jih je v posameznih situacijah mogoče upravičiti. Lastna poraba je izraz za naprave sončne elektrarne, ki imajo t. i. hranilnik energije. Tako proizvedena energija se uporablja tam, kjer se ustvari, in se ne pošilja v omrežje. Z upravljanjem energije se lahko shranjena energija uporablja, ko je poraba električne energije največja ali ko se večina električne energije uporablja na domu. Ta rešitev je dobra, vendar je cena še vedno previsoka za večino domačih uporabnikov, zadeve pa se počasi spreminjajo. Pri odločitvi za investicijo je treba upoštevati več spremenljivk: med njimi raven lastne porabe, ki jo je mogoče doseči, in spremembo maloprodajne cene elektrike v naslednjih 20 letih. Te spremenljivke je težko predvideti, kar naredi naložbo razmeroma negotovo in je še dodatna ovira za zanimanje končnih uporabnikov za stanovanjske ali poslovne sončne elektrarne s shranjevanjem energije.
Dva največja trga za namestitev hranilnikov energije v povezavi s stanovanjsko sončno elektrarno, povezano v mrežo, sta Nemčija in Japonska. Japonska je velik trg za litij-ionske hranilnike energije, ne nujno s fotonapetostnimi napajalnimi sistemi, ker ima zelo nezanesljivo omrežje z veliko izpadi. Velik premik je naredila tudi na področju industrije, pri t. i. pametnih domovih in domačih sistemih za upravljanje energije, kjer je hranilnik energije povezan s sončno elektrarno, kar zagotavlja visoko učinkovit neodvisen dom. Po predvidevanjih bo na Japonskem do leta 2018 inštaliranih več kot 200 MW hranilnikov energije, napajanih iz sončnih elektrarn.
Če želite ugotoviti, ali je v stanovanjskih objektih s sončno elektrarno ekonomsko upravičeno dodati hranilnike energije za povečanje lastne porabe, morate upoštevati tri ključne spremenljivke: odkupne cene za proizvedeno električno energijo, strošek nakupa električne energije iz omrežja in strošek baterij za shranjevanje energije. »In vse te spremenljivke se premikajo v pravo smer. Napovedujejo, da se bo vsak od teh ključnih parametrov spremenil v takšnem obsegu, da bodo FV-sistemi s skladiščenjem začeli ponujati večjo donosnost naložb po letu 2016.«
Državne spodbude
Odkupne cene za proizvedeno električno energijo, sheme neto meritev, spodbude za hranilnike energije in druge oblike državne podpore so lahko privlačne za pridobivanje energije iz obnovljivih virov energije (npr. sonca, vetra). Proizvedeno električno energijo shranimo za uporabo v času energijskih konic ali v primeru izpada električne energije.
V Severni Ameriki je trenutno edina usmeritev za lastnike fotonapetostnega sistema dodati shranjevanje energije na lastnih sistemih. Kjer je v uporabi neto merjenje, ni razlike med tem, kar izvozimo in kaj uvozimo, kar ne prispeva k spodbujanju lastne porabe.
Avstralija pa po drugi strani spodbuja skladiščenje energije z bonusi, ki dajo uporabnikom lahko večje prihranke. Uporabniki shranijo svojo sončno energijo in jo uporabijo v večernih urah v konicah. Nemčija je primer države, kjer sonce v sončnih dnevih zagotavlja polovico potreb države po električni energiji. Ta velik dosežek iz trajnostnega vidika vpliva na osnovno obremenitev elektroenergetskega sistema. Dolgoročna vizija je, da so baterije v ozadju števca kot celota, da bi imel en upravljavec nadzor nad baterijami, ki jih lahko upravlja na način, ki bo koristil omrežju.
Realne rešitve na področju hranilnikov energije
Hranilniki energije v mobilni, domači ali poslovni izvedbi vam nudijo neodvisno oskrbo z električno energijo. Električno energijo iz hranilnika energije lahko vedno izkoriščate in ste neodvisni od javnega električnega omrežja. Če pa imate doma sončno elektrarno, potem lahko proizvedeno energijo shranite vanj in jo porabite, kadar jo potrebujete. Manjši sistemi za nadzor in shranjevanje energije pomagajo povečati stopnjo samooskrbe, povečajo samozadostnost in zmanjšajo obremenitev distribucijskega sistema. Brez hranilnikov izkoristimo samo 30 % lastne proizvedene energije, s sistemom hranilnikov povečamo izkoristek na 70 %, odvisno od izvedbe hranilnika pa je mogoče izkoristek povečati na več kot 70 %. Manjši sistemi za nadzor in shranjevanje energije pomagajo povečati stopnjo samooskrbe, povečajo samozadostnost, zmanjšajo obremenitev distribucijskega sistema in seveda, kar je najpomembneje vsakemu posamezniku, zmanjšajo stroške za energijo.
Mobilna izvedba je sistem plug&play, ki zagotavlja energijo brez montaže v vsakem trenutku, na vsakem koraku. Njeno jedro je inteligentna spominska kombinacija, ki zagotavlja čisto energijo v obliki 230 V izmenične napetosti ali 12 V enosmerne napetosti. Nadzor baterije nenehno omogoča pregled stanja napolnjenosti hranilnika energije. Je idealna rešitev za ladje, kampiranje, zunanjo uporabo in tudi za gasilske intervencije.
Domača izvedba predstavlja moderen, večfunkcionalen energijski sistem, ki je kompakten in preprost za vse. Je popoln energetski sistem, ki zagotavlja električni tok brez namestitve, kadarkoli in kjerkoli. S fotonapetostnim sistemom lahko shranjujete proizvedeno sončno energijo v hranilnik in vam je na voljo, kadar jo potrebujete. Domači hranilnik energije je idealna rešitev za koče, ribiške kampe, lovske domove, torej povsod tam, kjer ni mogoč neposreden priklop na električno energijo.
Pri poslovni izvedbi lahko proizvedeno sončno energijo enostavno shranimo. Samostojni otočni pretvornik zazna, da sončna elektrarna proizvaja več energije, kot je potrošnik potrebuje, in ta presežek polni baterijo. Ko je baterija povsem napolnjena, se presežki pošiljajo v javno omrežje. Kadar ni na voljo dovolj sončne energije, potem del pokrije omrežje. V tem stanju pomanjkanja so oskrbljeni samo porabniki, baterija se ne polni. Baterijo vedno polni samo sončna elektrarna.
Primer delovanja poslovne stavbe
Z modularno gradnjo hranilnika energije se lahko uporabi trifazni način v različnih izvedbah. Proizvedeno električno energijo iz sončne elektrarne lahko enostavno shranimo. Samostojni otočni pretvornik zazna, da elektrarna proizvaja več energije, kot jo potrebujemo. Ta presežek se uporabi za polnjenje baterije. Ko je baterija napolnjena, se presežki pošiljajo v javno omrežje.
Kadar sončne energije ni na voljo dovolj za napajanje vseh porabnikov, potem del energije pokrije omrežje. Kadar pa je povpraševanje večje, potem je del energije odvzet tudi iz baterij. V tem stanju so oskrbljeni samo porabniki. Baterija se ne polni. Baterijo polni vedno samo sončna elektrarna.
Ponoči se razsmernik odklopi iz omrežja. Vsa potrebna energija je dovedena iz baterije. Povezava z omrežjem se vzpostavi samo takrat, kadar je baterija prazna ali je poraba ponoči prevelika.
Ko je zjutraj ponovno na voljo sončna energija, se vzpostavi tudi povezava z javnim omrežjem in prej opisani postopek se ponovi.
Poslovna izvedba hranilnika energije HUB 2 Basic
1. Energija iz fotonapetostnega inverterja se usmerja direktno na obremenitev.
2. Ob presežku sončne energije bo inverter/polnilnik uporabil presežek energije, da napolni baterije in/ali usmeri moč nazaj v omrežje.
3. Ko je baterija polno napolnjena, se višek energije usmeri v omrežje.
Sklep
Hranilniki električne energije omogočajo širok spekter načinov uporabe, nudijo pa tudi neodvisno, učinkovito in trajnostno alternativo konvencionalnim energetskim podjetjem. Omogočajo večjo porabo morebitne ustvarjene električne energije iz obnovljivih virov energije, npr. sončne in vetrne energije, kar prispeva k varovanju okolja, z lastno porabo proizvedene energije pa spodbujajo tudi rabo obnovljivih virov energije. Z njimi je neodvisnost od dobaviteljev električne energije večja, oskrba v primeru izpada električne energije je neodvisna in izničeno je morebitno tveganje zaradi naraščajočih cen maloprodajne cene električne energije. Več o tem najdete tukaj.
