Akumuliatorių įkrovimas saulės energija

Pastaraisiais metais pasaulis susiduria su dideliais aplinkosaugos, tiekimo ir geopolitiniais iššūkiais dėl priklausomybės nuo iškastinio kuro. Siekiant kovoti su šiais iššūkiais, daugelis šalių stengiasi mažinti iškastinio kuro naudojimą, ypač transporto sektoriuje, kur elektromobilumas tapo ryškia tendencija. Dėl to per pastarąjį dešimtmetį sparčiai išaugo elektrinių transporto priemonių (EV) pardavimai.

Saulės elektrinė ir elektromobilis - ideali pora

Saulės elektrinė leidžia pasigaminti elektros energijos iš atsinaujinančio šaltinio. Šią energiją galima panaudoti namų apšvietimui, buitinėms reikmėms, šildymui, o turint elektromobilį - ir jo įkrovimui. Tokiu būdu transporto priemonė ne tik nesukelia CO₂ emisijų, bet ir naudoja energiją, pagamintą tiesiog jūsų kieme. Saulės elektrinė yra ilgalaikė investicija, todėl svarbu įsigyti įrangą iš patikimo gamintojo ir pasirinkti patikimą įmonę, atsakingą už montavimo darbus ir teikiančią tinkamą garantiją. Tinkamai sumontuota saulės elektrinė tarnaus ilgiau ir nekels jokių problemų!

Šis derinys ypač naudingas tiems, kurie daug važinėja. Kiekvienas nuvažiuotas kilometras tampa pigesnis, o ilgainiui investicija atsiperka. Nors saulės baterijos pačios savaime gali padėti sutaupyti daug lėšų, jas sujungus su elektromobiliu, jų nauda gali būti dar didesnė.

Saulės elektrinių veikimas ir priežiūra

Taip, saulės elektrinė veikia net ir debesuotomis dienomis ar žiemą. Tačiau dėl trumpesnių dienų žiemą ji pagamina mažiau elektros energijos. Saulės elektrinės moduliai nereikalauja intensyvios priežiūros - lietus ir slystantis sniegas paprastai nuplauna dulkes, žiedadulkes ir kitus nešvarumus.

Schema: saulės elektrinės veikimo principas ir komponentai

Saulės elektrinės ir elektromobilio krovimo stotelės integracija

Praktinis sprendimas paprastas: saulės elektrinė pagamina elektros energiją, ši patenka į jūsų namų tinklą, o iš ten - į elektromobilio krovimo stotelę. Jei saulės elektrinė pagamina daugiau energijos, nei tuo metu sunaudojama, perteklius gali būti nukreiptas į automobilio bateriją. Šiuolaikinės elektromobilių krovimo stotelės dažnai turi vadinamąją „smart charging“ funkciją, kuri padeda nustatyti, kad automobilis būtų kraunamas tik tada, kai yra perteklinės elektros gamybos iš saulės. Taip efektyviai išnaudojama visa atsinaujinanti energija.

Paprastas būdas įkrauti elektromobilį naudojant ant stogo esančias saulės kolektorių plokštes - dieną, kai šviečia saulė, prijungti automobilį prie namuose esančio elektromobilio įkroviklio. Jei saulės generuojamos elektros energijos kiekis yra lygus arba didesnis už automobilio įkrovimo ir kitų namo apkrovų sunaudojamą kiekį, elektros energijos iš tinklo nereikės. Tačiau jei saulės energijos pagaminama mažiau, nei reikia automobiliui ir kitoms apkrovoms, trūkstamam kiekiui kompensuoti bus naudojama tinklo energija.

Dėl saulės kolektorių, inverterių ir automobilio akumuliatorių neefektyvumo turėtumėte tikėtis didesnių nei 10 % įkrovimo nuostolių. Tai reiškia, kad jei jūsų saulės kolektoriai pagamina 1 kWh energijos, tik 900 Wh iš jų pateks į elektromobilio akumuliatorių bateriją.

Ne, tai nėra tik tiesioginis elektromobilio įkrovimo stotelės prijungimas prie saulės kolektorių. Problema yra ta, kad fotovoltinių plokščių generuojama energija yra netolygi ir labai nepastovi, todėl jos negalima tiesiogiai tiekti į elektromobilio akumuliatorių (arba elektros tinklą). Bet kokiu atveju bet kurioje saulės kolektorių instaliacijoje turi būti sumontuotas inverteris, kuris konvertuoja elektros energiją, kad ją būtų galima tiekti į namų elektros tinklą ir naudoti prietaisams maitinti arba automobiliui įkrauti.

Nors norint naudoti saulės kolektorių elektrą nebūtina turėti išmaniąją įkrovimo stotelę, ji gali labai padėti valdyti įkrovimo procesą ir kontroliuoti, kada ir kiek elektros energijos iš saulės kolektorių naudojama jūsų elektromobiliui įkrauti. Pavyzdžiui, turėdami išmaniąją įkrovimo stotelę galite pasirinkti, kad jūsų EV būtų įkraunamas tik tada, kai saulės kolektorių skydai gamina elektros energiją. Įkrovimo stotelė kartu su energijos valdymo sistema gali prognozuoti, kada geriausias laikas įkrauti.

Dinaminis galios valdymas

Dinaminis galios (apkrovos) valdymas leidžia prisitaikyti prie elektros įvado galios ir optimizuoti elektromobilio įkrovimą. Kai yra daugiau laisvos galios, pavyzdžiui, naktį, įkrovimas vyksta greičiau, o esant didesniam energijos suvartojimui - įkrovimo galia sumažinama.

Saulės elektrinės galingumo įvertinimas

Pirmiausia reikia įvertinti savo metinį elektros energijos suvartojimą. Paprastai 1 kW galios saulės elektrinė per metus pagamina apie 1000 kWh energijos. Taigi, jei per metus suvartojate 10 000 kWh, jums reikėtų saulės elektrinės, kurios galia būtų apie 10 kW. Vidutiniškai 1 kW galios saulės elektrinė užima apie 6 m² stogo ploto.

Kiek kilometrų galima nuvažiuoti su saulės elektrine?

Įsivaizduokime vidutinę 10 kW saulės elektrinę Lietuvoje. Ji per metus gali pagaminti apie 10 000 kWh elektros energijos. Elektromobiliai vidutiniškai sunaudoja 15-20 kWh šimtui kilometrų. Jei šeima suvartoja, tarkime, 5000 kWh per metus, likusią dalį galima skirti elektromobiliui. Tokiu atveju kasmet būtų galima nuvažiuoti apie 25 000-30 000 kilometrų visiškai nemokamai, naudojant savo elektrą.

Vidutiniam Europos vairuotojui, kuris per dieną nuvažiuoja apie 50 km, elektromobiliui prireiks apie 8 kWh elektros energijos, kad įkrautų tai, ką jis naudoja. 1 kW saulės energijos galios (šiais laikais maždaug 3 skydai) per metus per dieną pagamins vidutiniškai 4 kWh elektros energijos - mažiau žiemą ir daugiau vasarą. Taigi, atrodo, kad norint kompensuoti elektromobilio, kuris per dieną nuvažiuoja ~50 km, įkrovimą, ant stogo reikia įrengti apie 2 kW saulės kolektorių.

Jei kasdien nuvažiuojate 50 km, jūsų elektromobilis sunaudoja 15 kWh/100 km, o tai reiškia, kad kasdien reikia apie 7,5 kWh energijos. Lietuvos sąlygomis 1 kW galios saulės modulių sistema per metus vidutiniškai pagamina apie 950-1000 kWh elektros energijos, arba vidutiniškai 2,6-2,7 kWh per dieną. Tačiau realybėje, dėl sezoniškumo ir kitų veiksnių, rekomenduojama įsirengti bent 5-6 kW sistemą, jei norite padengti didžiąją dalį savo elektromobilio energijos poreikio.

Techninės sąlygos ir reikalavimai

Kad saulės elektrinė galėtų maitinti elektromobilių įkrovimo stotelę, reikia kelių sąlygų:

  1. Tinkamos galios saulės elektrinės. Jei norima ne tik aprūpinti namą, bet ir krauti automobilį, verta rinktis didesnę elektrinę (dažniausiai 8-12 kW).
  2. Išmaniosios krovimo stotelės. Jos leidžia automatiškai pritaikyti krovimą prie elektros gamybos.
  3. Pakankamos namų elektros įvado galios. Jei elektros įvadas silpnas, gali tekti kreiptis į ESO dėl jo didinimo.
  4. Baterijų integracijos (nebūtina, bet naudinga). Jei norima krauti automobilį vakare ar naktį, kai saulė nebešviečia, verta įrengti akumuliacijas, kurios sukaups dieną pagamintą energiją.

Renkantis elektros krovimo stotelę, svarbu įvertinti įvairius faktorius, tokius kaip greitis, kurį ji leidžia įkrauti automobilį, jos įrengimo galimybės ir vieta, galimybė reguliuoti įkrovimo galios pajėgumą, taip pat stotelės talpa ir matmenys. Teisingas energijos kaupiklio montavimas užtikrina sistemos saugumą, efektyvumą ir ilgaamžiškumą, padeda išvengti gedimų ir pavojaus, o taip pat garantuoja maksimalų našumą.

Saulės elektrinės gali būti įrengiamos ant namo stogo ir ant žemės. Montavimui naudojamos specialios konstrukcijos, kurios yra pritaikomos prie kiekvienos stogo dangos, siekiant užtikrinti saugų ir hermetišką montavimą. Antžeminė elektrinė paprastai yra brangesnė, apie 10-15% daugiau nei montuojama ant stogo, nes reikalingos sudėtingesnės konstrukcijos ir papildomi darbai, pvz., kabelio klojimas.

Pirmiausia reikia pasirinkti saulės bateriją, tinkančią 12V akumuliatoriaus įkrovimui. Paprastai 12 V akumuliatoriaus įkrovikliui reikia saulės baterijos, kuri gali tiekti įtampą nuo 13.5 V iki 17 V. Be to, skydelio galios turėtų pakakti, kad akumuliatorius būtų įkrautas efektyviai. Norint užtikrinti suderinamumą, rekomenduojama susipažinti su gamintojo pateiktomis specifikacijomis. Tinkama saulės baterijos padėtis yra labai svarbi optimaliam įkrovimui. Jis turi būti pastatytas tokioje vietoje, kur visą dieną būtų maksimaliai apšviesta saulė. Plokštės montavimas kampu, kuris sutampa su vietos platuma, gali padėti maksimaliai sugerti energiją. Taip pat svarbu užtikrinti, kad skydas būtų patikimai sumontuotas, kad būtų išvengta žalos ar vagystės.

Norėdami įkrauti 12 V akumuliatorių naudodami saulės bateriją, prijunkite teigiamą skydelio gnybtą prie teigiamo akumuliatoriaus gnybto, o neigiamą - prie neigiamo akumuliatoriaus gnybto. Įsitikinkite, kad jungtys yra tvirtos ir saugios, kad įkrovimo metu nenutrūktų. Kai saulės kolektorius prijungtas prie akumuliatoriaus, svarbu reguliariai stebėti įkrovimo procesą. Daugumoje saulės baterijų yra įmontuotas įkrovimo valdiklis, kuris reguliuoja elektros srautą ir neleidžia perkrauti ar sugadinti akumuliatorių. Stebint įkrovimo valdiklio indikatorius arba naudojant multimetrą įtampai matuoti, galima gauti vertingos informacijos apie įkrovimo eigą.

Norint užtikrinti baterijos ilgaamžiškumą, būtina ją tinkamai prižiūrėti. Reguliariai tikrinkite, ar akumuliatoriuje nėra nuotėkio ar pažeidimo požymių. Be to, jei reikia, rekomenduojama papildyti distiliuoto vandens lygį švino-rūgšties akumuliatoriuose. Tinkama priežiūra padės maksimaliai prailginti akumuliatoriaus tarnavimo laiką ir našumą, o prireikus bus paruošta naudoti.

Ekonominė nauda ir atsipirkimo laikotarpis

Saulės elektrinės kaina labiausiai priklauso nuo pasirenkamų komponentų (ypač saulės modulių ir srovės keitiklio - inverterio) bei saulės elektrinės dydžio. Saulės elektrinė vidutiniškai atsiperka per 3-5 metus, jeigu pasinaudosite APVA parama. Atsipirkimo laikotarpis priklauso nuo saulės elektrinės įrangos, stogo tipo, pasvirimo kampo ir elektros suvartojimo sąnaudų.

Turint saulės elektrinę - elektromobilio krovimas tampa itin pigus. Įprastai 100 km su elektromobiliu, kraunant iš tinklo, kainuoja apie 2,5-3 eurus. Jei naudojama saulės elektrinė - tokia kaina praktiškai krenta iki nulio, išskyrus elektrinės įrengimo atsipirkimo kaštus.

Pasak energetikos eksperto Mariaus: „Kai elektromobilį krauname tiesiai iš saulės elektrinės, vieno kilometro kaina sumažėja iki simbolinio dydžio. Tai ne tik finansinė nauda, bet ir psichologinis komfortas. Važiuoji žinodamas, kad tavo transportas visiškai švarus.“

Įrengti saulės elektrinę elektromobiliui įkrauti - nemaža investicija. Bendra investicija gali siekti nuo 7000 € (be baterijų) iki 15000 € ir daugiau (su baterijomis). Tarkime, jūsų elektromobilis per metus nuvažiuoja 15000 km ir sunaudoja 2250 kWh energijos (15 kWh/100km). Jei 70% šios energijos (1575 kWh) gautumėte iš saulės, kasmet sutaupytumėte apie 346 €. Tačiau svarbu paminėti, kad saulės elektrinė gamina energiją ne tik automobiliui, bet ir kitiems namų poreikiams. Jei įvertintume visą sutaupomą energiją, atsipirkimo laikas sutrumpėtų iki 8-10 metų.

Infografika: saulės elektrinės atsipirkimo skaičiavimai

APVA parama

Taip, galite gauti paramą. Aplinkos projektų valdymo agentūra (APVA) kelis kartus per metus skelbia kvietimus paramai gauti. Artimiausius kvietimus galite rasti svetainėje www.apva.lt. 170 Eur. / 1 kW skiriami naujai įsirengiantiems saulės elektrinės. APVA parama elektrinei yra 1190 Eur už įrengtą saulės elektrinę (už 7 kW saulės elektrinę).

Ne, paramą galima gauti tik tuo atveju, jei įkrovimo stotelę montuoja asmuo, turintis Valstybinės energetikos reguliavimo tarybos išduotą Elektros įrenginių įrengimo atestatą.

Aplinkosauginė nauda

Toks sprendimas leidžia ženkliai sumažinti anglies dioksido emisijas. Pavyzdžiui, vidutinis automobilis per metus, nuvažiuodamas 15 000 km, išmeta apie 2-2,5 tonos CO₂. Jei tokį atstumą nuvažiuoja elektromobilis, kraunamas iš saulės elektrinės, emisijos praktiškai siekia nulį. Tai svarbus indėlis į klimato kaitos mažinimą, ypač žinant, kad transporto sektorius yra vienas didžiausių taršos šaltinių Lietuvoje.

Iššūkiai ir sprendimai

Pagrindinis saulės energijos iššūkis, ypač kai ji naudojama elektromobiliams įkrauti, yra susijęs su gamybos ir vartojimo laiko skirtumu. Saulės energija daugiausia gaminama dieną, kai saulė šviečia ryškiausiai. Tačiau dauguma žmonių linkę įkrauti savo elektromobilius naktį, kai grįžta iš darbo. Būdas tai įveikti - kaupti dieną pagamintą energiją ir naudoti ją vėliau, kai jos labiausiai reikia. Vienas iš būdų tai padaryti - įrengti kaupimo akumuliatorių ir prijungti jį prie saulės kolektorių. Tuomet galite įkrauti akumuliatorių dienos metu naudodami pagamintą saulės energiją ir naudoti ją nakties metu arba tada, kai saulės energijos gamyba yra maža.

Dažnas mitas, kad Lietuvoje per mažai saulės energijos patikimam elektromobilių įkrovimui. Realybė kiek kitokia. Tiesa, saulės energijos generavimas pasižymi sezoniškumu. Vasarą sistema gali generuoti 3-4 kartus daugiau energijos nei žiemą. Gruodį-sausį, kai dienos trumpiausios, gali būti dienų, kai sistema pagamins vos kelis procentus savo nominalios galios. Energijos kaupimo sistemos (namų baterijos) sprendžia šią problemą, tačiau jos vis dar išlieka brangios. Vidutinė 10 kWh talpos namų baterija Lietuvoje kainuoja nuo 5000 iki 8000 eurų, priklausomai nuo gamintojo ir technologijos. Jei neturite galimybės krauti automobilio dienos metu ir nenorite priklausyti nuo elektros tinklo, baterija tampa būtinybe.

Dvikryptis įkrovimas (V2H, V2G) - kai kurie naujesni elektromobiliai gali ne tik imti energiją, bet ir ją atiduoti.

Išmanusis įkrovimas su "Gridio"

Saulės baterijų savininkai per daug pigios energijos siunčia atgal į tinklą - dažnai veltui. Naudodami "Gridio" išmanųjį saulės elektrinių įkrovimą, galite daugiau vartoti patys, sutaupyti pinigų ir padėti tinklui. Nereikia jokios papildomos įrangos. Nors saulės energijos gamyba ant stogų sparčiai populiarėja visoje Europoje, o beveik 50 % elektromobilių vairuotojų turi savo saulės baterijas, namų savininkai gamina daugiau elektros energijos nei bet kada anksčiau, tačiau yra problema. Didelė dalis šios saulės energijos grąžinama atgal į tinklą, o jos finansinė grąža dažnai būna minimali arba, esant neigiamoms elektros kainoms, net neigiama. "Gridio" leidžia lengvai paversti savo elektromobilį išmaniuoju akumuliatoriumi ant ratų, skirtu perteklinei saulės energijai. Tai paprastas ir galingas būdas padidinti savikontrolę, sutaupyti pinigų ir sumažinti spaudimą elektros tinklui - ir visa tai be jokios papildomos įrangos.

Du dideli saulės energijos iššūkiai

Saulės energijos bumas kelia du iššūkius:

  1. Finansinis. Saulės energijos piko valandomis eksporto kainos gali nukristi vos iki kelių centų už kilovatvalandę arba net tapti neigiamos. Tai reiškia, kad savo vertingą saulės energiją dažnai atiduodate beveik už dyką.
  2. Techninis. Kadangi vienu metu vis daugiau namų prijungia saulės energiją prie tinklo, vietinė infrastruktūra sunkiai suspėja su tuo susidoroti. Skirstomieji tinklai nebuvo suprojektuoti tokiam dideliam vienu metu eksportuojamų energijos kiekiui, todėl vis dažniau susiduriama su perkrovomis, dėl kurių didėja tinklo mokesčiai.

"Gridio" dinaminis saulės energijos įkrovimas

"Gridio" saulės energijos įkrovimo funkcija padeda išvengti abiejų šių problemų, nes automatiškai naudoja saulės energijos perteklių elektromobiliui įkrauti. Nereikia jokios aparatūros, rankinio perjungimo ir elektriko vizito. Tiesiog susiekite savo automobilį ir inverterį per "Gridio" programėlę, o sistema pasirūpins visu kitu. "Gridio" dinamiškai reguliuoja automobilio įkrovimo galią, kad ji atitiktų realaus laiko saulės energijos gamybos arba inverterio eksporto duomenis. Jei namuose turite daug perteklinės saulės energijos, "Gridio" įkrauna jūsų automobilį didesne galia. Jei užslinks debesys arba padidės namų naudojimas (jei turite prie išmaniojo skaitiklio prijungtą inverterį), įkrovimas atitinkamai koreguosis - automatiškai ir realiuoju laiku tiesiogiai per programėlę. Šis metodas yra efektyvesnis, lankstesnis ir nereikalauja atlikti jokių veiksmų, išskyrus vienkartinį nustatymą.

Palaikomos transporto priemonės: Tesla - visiška galios moduliacija, VW ir Škoda - dalinė moduliacija, o kitų markių automobiliai šiuo metu naudoja ankstesnę įjungimo/išjungimo logiką. Palaikomi inverterių prekių ženklai: SolarEdge, SMA, Fronius, Huawei, Ferroamp, Growatt, Kostal, Sofar, Solax, Solis, Sungrow ir nuolat pridedame daugiau!

Kaip pradėti naudoti "Gridio"

  1. Prijunkite savo EV ir saulės inverterį prie "Gridio".
  2. Nustatykite pageidaujamą saulės energijos įkrovimo ribą.
  3. Atsisėskite ir leiskite "Gridio" pasirūpinti visa kita.

Kai saulės kolektoriai pagamina daugiau elektros energijos, nei sunaudoja jūsų namų ūkis, "Gridio" automatiškai nukreipia perteklinę energiją įkrauti jūsų elektromobilį. Nėra techninės įrangos. Jokių montuotojų. Tik protingas naudojimasis tuo, ką jau turite.

Ateities perspektyvos

Elektromobilių įkrovimas saulės energija nėra tik teorinė galimybė - tai jau veikianti realybė daugeliui vartotojų visame pasaulyje, įskaitant ir Lietuvą. Technologijoms tobulėjant, saulės modulių kainos mažėja, o jų efektyvumas didėja. Energijos kaupimo sprendimai taip pat tampa prieinamesni. Galbūt svarbiausia šios technologijos vertė - tai, kad ji leidžia mums patiems kontroliuoti savo energijos šaltinius. Kai jūsų automobilis varomas saulės energija, jūs ne tik mažinate savo anglies pėdsaką, bet ir tampate mažiau priklausomi nuo energijos tiekėjų ir kainų svyravimų.

Saulės elektrinė ir elektromobilių įkrovimo stotelė - tai puikus duetas, kuris leidžia ne tik sutaupyti, bet ir gyventi tvariau. Įsivaizduokite rytą, kai jūsų automobilis „maitinasi” tiesiogiai iš saulės - be elektros tinklų, be sąskaitų, be taršos. Ar tai skamba kaip tolima ateitis? Tiesą sakant, šis scenarijus jau tampa realybe daugeliui žmonių visame pasaulyje. Pasauliui stengiantis atsisakyti daug anglies dioksido išskiriančių energijos šaltinių, atsinaujinantys energijos šaltiniai, pavyzdžiui, saulės energija, taps vis svarbesniu elektros energijos tiekimo šaltiniu.

Taigi, ar įmanoma įkrauti elektromobilį saulės energija Lietuvoje? Taip, ne tik įmanoma, bet ir protinga investicija į ateitį - tiek finansine, tiek ekologine prasme.

tags: #akumuliatoriu #krovimas #is #saules