Kodėl ši kombinacija apskritai verta dėmesio?
Jei jau turite elektromobilį arba rimtai galvojate apie jo įsigijimą, tikriausiai ne kartą susimąstėte apie įkrovimo išlaidas. Elektra iš tinklo nėra brangi, bet kai įkraunate automobilį kiekvieną dieną, sąskaitos pradeda atrodyti kitaip. O jei dar pridėsite prie to augančias elektros kainas Lietuvoje ir visoje Europoje – tema tampa labai konkreti ir labai finansiškai aktuali.
Saulės elektrinė kartu su elektromobiliu – tai ne tik ekologinis gestas ar kažkoks „žaliasis” mados reikalas. Tai sistema, kuri, tinkamai suprojektuota, gali iš esmės pakeisti jūsų santykį su energija: vietoj to, kad mokėtumėte už kurą degalinėje ir už elektrą tinkle, jūs gaminate savo energiją ir ja važiuojate. Skamba paprastai, bet realybėje yra keletas niuansų, apie kuriuos verta kalbėti atvirai.
Šiame straipsnyje pabandysime išnagrinėti šią kombinaciją be pernelyg didelio entuziazmo ir be nereikalingo skepticizmo – tiesiog taip, kaip žmogus, kuris domisi technologijomis ir nori suprasti, ar tai jam tinka.
Kaip saulės elektrinė iš tikrųjų maitina elektromobilį?
Čia svarbu suprasti vieną dalyką, kurį dažnai praleido pirmieji saulės elektrinių entuziastai: saulės elektrinė tiesiogiai elektromobilio paprastai nemaitina. Tai yra, fiziškai gali, bet praktiškai tai veikia kitaip.
Saulės moduliai ant stogo generuoja nuolatinę srovę (DC), kurią inverteris paverčia kintamąja srove (AC) ir tiekia į jūsų namų elektros tinklą. Elektromobilio įkroviklis (nesvarbu, ar tai paprastas kintamosios srovės įkroviklis, ar greitojo įkrovimo stotelė) ima elektrą iš šio tinklo. Taigi grandinė atrodo taip: saulė → moduliai → inverteris → namų tinklas → įkroviklis → automobilis.
Kai saulė šviečia ir jūs tuo metu kraunate automobilį, elektra iš tikrųjų eina tiesiogiai iš stogo į automobilį (per tinklą). Kai saulės nėra arba jos nepakanka – automobilį maitina tinklas. Jei turite baterijų kaupiklį, situacija tampa lankstesnė: dieną sukauptą energiją galite naudoti vakare, kai grįžtate namo ir jungiete automobilį.
Svarbus techninis momentas: standartinis namų įkroviklis (AC, 7-11 kW) yra puikiai suderinamas su saulės elektrine. Greitojo įkrovimo stotelės (DC, 50+ kW) namų sąlygomis praktiškai nenaudojamos, tad šiame kontekste jų galime nesvarstyti.
Kiek saulės elektrinės reikia, kad padengtumėte automobilio poreikius?
Tai vienas praktiškiausių klausimų, ir atsakymas priklauso nuo kelių kintamųjų. Pabandykime tai išskaičiuoti konkrečiai.
Vidutinis elektromobilis sunaudoja apie 15-20 kWh per 100 km. Jei per metus nuvažiuojate 15 000 km (tai gana tipiškas Lietuvos vairuotojo rodiklis), jūsų automobiliui reikia maždaug 2 250–3 000 kWh per metus.
Saulės elektrinė Lietuvos sąlygomis generuoja apie 900–1 100 kWh per metus iš kiekvieno sumontuoto kilovato galios. Tai reiškia, kad norint padengti tik automobilio poreikius, teoriškai pakaktų maždaug 2,5–3 kW elektrinės. Bet čia atsiranda „bet”:
- Saulės elektrinė gamina energiją dieną, o automobilį dažniausiai kraunate vakare
- Žiemą generacija labai sumažėja – gruodį ir sausį elektrinė gali gaminti 5–10 kartų mažiau nei birželį
- Namų elektros poreikiai taip pat egzistuoja – elektrinė turi tenkinti ir juos
Praktiškai, jei norite, kad saulės elektrinė reikšmingai padengtų ir namų, ir automobilio poreikius, rekomenduojama 5–10 kW sistema. Lietuvoje tai reiškia maždaug 12–24 saulės modulius ant stogo. Jei turite tinkamą stogą (pietų arba pietvakarių kryptis, nedidelis šešėliavimas), tai visiškai reali konfigūracija.
Išmanusis įkrovimas: kai technologijos pradeda dirbti kartu
Čia prasideda tikrai įdomi dalis. Paprasta saulės elektrinė + paprastas įkroviklis – tai jau gerai. Bet kai pridedame išmaniojo valdymo elementus, sistema tampa kur kas efektyvesnė.
Dinaminis galios valdymas (dar vadinamas saulės pertekliaus įkrovimu arba „solar surplus charging”) – tai funkcija, kurią siūlo vis daugiau įkroviklių gamintojų. Idėja paprasta: įkroviklis „mato”, kiek energijos šiuo metu gamina saulės elektrinė ir kiek jos sunaudoja namai, ir reguliuoja įkrovimo galią taip, kad automobilis kuo daugiau gautų būtent iš saulės, o ne iš tinklo.
Pavyzdžiui, jei saulė šiuo metu generuoja 6 kW, namai sunaudoja 1,5 kW, tai perteklius yra 4,5 kW – ir tiek galios bus siunčiama į automobilį. Jei debesys uždengia saulę ir generacija krenta iki 2 kW, įkroviklis automatiškai sumažina galią iki 0,5 kW (arba laikinai sustabdo įkrovimą).
Įkrovikliai su šia funkcija Lietuvoje jau prieinami – pavyzdžiui, Wallbox Pulsar Plus, KEBA KeContact, Fronius Wattpilot, Easee Home. Dalis jų integruojasi tiesiogiai su populiariais inverteriais (SMA, Fronius, Huawei, Sungrow), dalis naudoja CT sensorius arba energijos skaitiklius, kad stebėtų srautus.
Vienas praktinis patarimas: jei planuojate tokią sistemą, iš anksto pasitikrinkite, ar jūsų būsimas inverteris ir įkroviklis yra suderinami. Tai gali sutaupyti nemažai galvos skausmo vėliau.
Baterijų kaupiklis – ar jis būtinas?
Klausimas, kurį užduoda beveik visi. Trumpas atsakymas: ne, nebūtinas, bet labai praverčia.
Be kaupiklio sistema veikia taip: dieną saulė gamina, perteklius eina į tinklą (Lietuvoje pagal „net metering” schemą galite jį atiduoti ir vėliau atsiimti), vakare kraunate automobilį iš tinklo. Finansiškai tai vis tiek apsimoka, nes už parduotą elektrą gaunate kreditą, kurį panaudojate pirkdami elektrą vakare.
Su kaupikliu sistema tampa autonomiškesnė: dieną sukauptą energiją vakare naudojate automobiliui. Tai ypač praverčia, kai elektros kainos svyruoja pagal laiką (dinaminis tarifas) – galite krautis tada, kai elektra pigiausia arba kai jos turite iš saulės.
Tačiau baterijų kaupikliai vis dar yra brangūs. Tipinis 10 kWh kaupiklis Lietuvoje kainuoja 4 000–8 000 eurų (priklausomai nuo gamintojo ir montavimo). Atsipirkimo laikas gali siekti 10–15 metų, o tai jau yra ant ribos, kur finansinė nauda tampa abejotina.
Mano nuomone (ir daugelio ekspertų), šiuo metu racionaliausias sprendimas daugumai namų ūkių – pradėti be kaupiklio, o vėliau, kai kainos kris (o jos kris), pridėti. Šiuolaikiniai inverteriai dažniausiai yra „battery-ready”, tai yra, kaupiklį galima pridėti vėliau be didelių papildomų išlaidų.
Finansinė pusė: ar tai tikrai apsimoka?
Kalbėkime skaičiais, nes tai vienintelis būdas priimti pagrįstą sprendimą.
Tarkime, turite elektromobilį ir nuvažiuojate 15 000 km per metus. Elektros sąnaudos automobiliui – apie 2 500 kWh. Dabartinė elektros kaina namų vartotojams Lietuvoje – apie 0,20–0,25 EUR/kWh (su visais mokesčiais). Tai reiškia, kad automobiliui per metus išleidžiate apie 500–625 EUR vien elektrai.
Dabar pridėkime namų elektros sąnaudas – tarkime, vidutinis namų ūkis sunaudoja 4 000–5 000 kWh per metus. Tai dar 800–1 250 EUR.
Iš viso: 1 300–1 875 EUR per metus elektrai (namai + automobilis).
8 kW saulės elektrinė Lietuvoje kainuoja apie 8 000–12 000 EUR (su montavimu, inverteriu ir visais darbais). Ji generuos apie 7 200–8 800 kWh per metus. Tai reiškia, kad didžiąją dalį elektros poreikių galite padengti saulės energija.
Atsipirkimo laikas, atsižvelgiant į „net metering” schemą ir augančias elektros kainas: 6–10 metų. Tai gana geras rodiklis, ypač jei elektros kainos toliau augs. Modulių garantinis tarnavimo laikas – 25–30 metų, tad po atsipirkimo dar 15–20 metų turėsite praktiškai nemokamą elektrą.
Papildomas bonusas: Lietuvoje šiuo metu galima pasinaudoti valstybės parama saulės elektrinėms (per APVA programas), kuri gali sumažinti investiciją 20–30%. Tai reikšmingai pagerina finansinę lygtį.
Praktiniai patarimai tiems, kurie rimtai svarsto
Jei jau esate pasiryžę arba bent jau rimtai galvojate, štai keletas dalykų, kuriuos verta žinoti prieš pradedant:
1. Pirmiausia – elektromobilis ar elektrinė? Jei dar neturite nei vieno, rekomenduočiau pradėti nuo elektromobilio. Taip geriau suprasite savo realius įkrovimo įpročius ir poreikius, o tada galėsite tiksliau suprojektuoti elektrinę. Be to, elektromobiliai su kiekvienu metų kainos krenta, tad skubėti nereikia.
2. Įvertinkite savo stogą kritiškai. Pietų arba pietvakarių orientacija yra ideali. Šiaurinis stogas – blogas pasirinkimas. Šešėliavimas (medžiai, kaminai, kaimyniniai pastatai) gali sumažinti generaciją 20–40%. Prieš pasirašant sutartį, paprašykite instaliuotojo pateikti šešėliavimo analizę.
3. Pasirinkite inverterį su energijos stebėjimo sistema. Fronius, SMA, Huawei, Sungrow – visi jie turi mobiliąsias programėles, kuriose galite matyti realaus laiko generaciją, suvartojimą, eksportą. Tai ne tik smagu stebėti, bet ir leidžia optimizuoti įkrovimo laiką.
4. Pagalvokite apie trifazę sistemą. Jei jūsų namas turi trifazę elektros įvadą (o dauguma naujų namų turi), trifazis inverteris ir trifazis įkroviklis leis efektyviau paskirstyti apkrovas ir išvengti disbalanso problemų.
5. Nesigundykite pigiausiu pasiūlymu. Saulės elektrinė – tai ilgalaikė investicija. Pigiausi moduliai ir inverteriai po 5–7 metų gali pradėti kelti problemas, o garantinis aptarnavimas gali tapti galvos skausmu. Geriau rinktis patikrintus gamintojus: moduliams – Longi, JA Solar, Canadian Solar; inverteriams – Fronius, SMA, Huawei.
Kai saulė, automobilis ir namai tampa viena sistema
Geriausias dalykas šioje kombinacijoje yra tai, kad ji nėra statiškas sprendimas. Tai platforma, kuri gali augti kartu su jūsų poreikiais. Pradedate nuo saulės elektrinės ir paprasto įkroviklio – jau gerai. Vėliau pridedamas išmanusis įkroviklis su saulės pertekliaus funkcija – dar geriau. Po kelerių metų, kai baterijų kainos nukris, pridedamas kaupiklis – ir štai jūs turite beveik autonomišką energetinę sistemą.
Technologijų pasaulyje ši tendencija vadinama Vehicle-to-Home (V2H) arba Vehicle-to-Grid (V2G) – kai pats elektromobilis tampa baterija, kuri gali maitinti namą arba grąžinti energiją į tinklą. Keli gamintojai (Nissan su Leaf, Ford su F-150 Lightning, Volkswagen su ID. serija) jau siūlo tokias galimybes, ir artimiausiais metais tai taps vis labiau prieinamas sprendimas.
Tai reiškia, kad elektromobilio baterija (dažnai 50–100 kWh) gali tapti jūsų namų kaupikliu – kur kas didesniu ir pigiau įsigytu nei atskiras stacionarus kaupiklis. Dieną saulė krauna automobilį, vakare automobilis maitina namą. Tai ne ateities muzika – tai jau vyksta, tik kol kas ne masiškai.
Žinoma, yra ir iššūkių: V2G reikalauja specialių dvikrypčių įkroviklių, tinklo operatoriaus leidimų, o nuolatinis baterijos ciklų skaičiaus didinimas teoriškai gali paveikti jos ilgaamžiškumą (nors šiuolaikinės baterijos yra suprojektuotos atlaikyti tūkstančius ciklų). Bet kryptis yra aiški.
Jei žiūrėtume į visą paveikslą: saulės elektrinė ir elektromobilis kartu nėra tik du atskiri „žalieji” sprendimai, kurie atsitiktinai atsidūrė tame pačiame kieme. Tai sistema, kuri, tinkamai sukonfigūruota, keičia jūsų santykį su energija fundamentaliai. Jūs nustojate būti tik vartotojas ir tampate gamintoju. Ir tai, galiausiai, yra ne tik finansiškai prasminga, bet ir tiesiog technologiškai įdomu – o tai jau yra pakankama priežastis domėtis.
