Opmizacija samopotrošnje električne energije proizvedene pomoću solarne elektrane

Stepen iskorišćenja solarne elektrane umnogome zavisi od više faktora.

Pored efikasne proizvodnje električne energije, izuzetno je bitno racionalno koristiti električnu energiju. U tom pogledu, pojavljuje se potreba za opmizacijom samopotrošnje električne energije.

Proizvodnja solarne energije je promenljiva i zavisi od osunčanos solarnih panela. Solarna elektrana radi na način da proizvodnja kreće u jutarnjim časovima, povećava se sve do podnevnih časova, a nakon toga pada do večernjih časova, sve do trenutka prestanka proizvodnje.

Tokom noći nema proizvodnje električne energije. Međum, potrošnja na objektu nije konstantna i često je veća u ranim jutarnjim časovima ili kasnim večernjim časovima. Dakle, potrošnja električne energije oscilira u toku dana i, u većini slučajeva, ne pra proizvodnju električne energije od strane solarne elektrane. Tako dobijamo značajnu disproprciju proizvodnje i potrošnje električne energije. Veoma popularno rešenje, kod izgradnje solarnih elektrana u Srbiji, je ograničenje isporuke električne energije u Elektro distribuvnu mrežu (Zero Export Limitaon). Ovo rešenje može da bude dobro samo u slučaju kada je solarna elektrana značajno manja od potreba za potrošnjom električne energije na objektu. Idealan slučaj, u smislu efikasnos solarnog sistema, u režimu rada ograničenja isporuke u mrežu, je da potrošnja električne energije bude uvek veća ili jednaka proizvodnji. Svako prekoračenje proizvodnje električne energije u odnosu na potrošnju, u slučaju primene ograničenja isporuke energije u mrežu, predstavlja gubitak. Treba bi veoma oprezan kod dimenzionisanja solarnih elektrana i odabira sistema. Često se javlja zabuna kada, na osnovu soverske simulacije, dođemo do podatka da na objektu na mesečnom ili godišnjem nivou nema viškova proizvedene električne energije. Međum, ključ rešenja je da posmatrate odnos proizvodnje i potrošnje električne energije na dnevnom nivou. Na taj način, može se lako utvrdi da, kod većine solarnih elektrana, u podnevnim časovima, imamo veću proizvodnju u odnosu na potrošnju. Primenom modela rada solarne elektrane „Zero Export Limitaon“, u mnogim slučajevima, smanjuje se proizvodnja električne energije i preko 50%, usled ograničenja isporuke energije u mrežu. To znači da gubici proizvodnje električne enegije, a samim tim, i finansijski gubici, mogu da budu i preko 50% od ukupno očekivane proizvedene električne energije.

Da bi sprečili gubitke proizvedene električne energije, usled primene ograničenja isporuke električne energije u mrežu, neophodno je koristiti baterije. Na grafikonima ispod možemo da vidimo odnos proizvodnje i potrošnje električne energije u različim režimima rada solarne elektrane.

Primer I
Prikaz odnosa proizvodnje i potrošnje električne energije kod klasične ON grid solarne elektrane bez baterija

Ovakav režim rada je zastupljen kod solarnih elektrana u statusu Kupac – Proizvođač. Proizvedena električna energija, u toku dana, se distribuira direktno prema potrošačima. Višak proizvedene električne energije, koja se distribuira u Elektro distribuvnu mrežu, verifikuje se pomoću dvosmernog brojila. Višak proizvedene električne energije se može „vra“ u potrošnju npr. u večernjim časovima. Usluga lagerovanja energije u distribuvnu mrežu nije besplatna već se naplaćuje od strane Elektrodistribucije.

Primer II
Prikaz odnosa proizvodnje i potrošnje električne energije kod ON grid solarne elektrane, bez baterija u režimu rada ograničenja isporuke energije u mrežu „Zero export Limitaon“

Ovakav režim rada je zastupljen kod većine solarnih elektrana u Srbiji koje nisu u statusu Kupac – Proizvođač. Primenjen je model rada ograničenja isporuke proizvedene električne energije u mrežu „Zero Export Limitaon“. Proizvedena električna energija, u toku dana, se distribuira direktno prema potrošačima. Višak proizvedene električne energije se ograničava, čime nastaju veliki gubici. Gubici u proizvodnji električne energije, usled ograničenja isporuke energije u mrežu, mogu da budu i preko 50%.

Primer III
Prikaz odnosa proizvodnje i potrošnje električne energije kod ON grid solarne elektrane, sa nedovoljnim kapacitetom baterija da akumuliraju sve viškove proizvedene električne energije.

Ovakav režim rada je zastupljen kod solarnih elektrana koje nisu u statusu Kupac – Proizvođač, a, pri tome, poseduju baterije. Proizvedena električna energija, u toku dana, se distribuira direktno prema potrošačima. Višak proizvedene električne energije puni baterije sve do trenutka njihove napunjenos. Nakon punjenja baterija, višak proizvedene energije se distribuira u mrežu. Proizvedena električna energija skladištena u baterije, se, u večernjim časovima, distribuira prema potrošačima. Ovakav režim rada je veoma dobar, jer korisnik može sam da određuje kada baterija da se puni, odnosno, kada da se prazni, što je preduslov za dobru isplavost kod primene obračuna tzv. dinamičkih tarifa.

Primer IV
Prikaz odnosa proizvodnje i potrošnje električne energije kod ON grid solarne elektrane sa nedovoljnim kapacitetom baterija da akumuliraju sve viškove proizvedenje električne energije, a da je pri tome uključen režim rada ograničenja isporuke energije u mrežu „Zero export Limitaon“

Ovakav režim rada je zastupljen kod solarnih elektrana sa baterijama, a da, pri tome, imaju ograničenje isporuke energije u mrežu.

Proizvedena električna energija, u toku dana, se distribuira direktno prema potrošačima. Višak proizvedene električne energije puni baterije sve do trenutka njihove napunjenos. Nakon punjenja baterija, višak proizvedene energije se ograničava. Proizvedena električna energija skladištena u baterije se, u večernjim časovima, distribuira prema potrošačima. Ovakav režim rada, takođe, poseduje gubitke usled ograničenja isporuke proizvedene energije u mrežu, međum, oni su značajno manji nego kod elektrana bez baterija.

Primer V
Prikaz odnosa proizvodnje i potrošnje električne energije kod ON grid solarne elektrane sa dovoljnim kapacitetom baterija da akumuliraju sve viškove proizvedenje električne energije.

Ovakav režim rada je zastupljen kod solarnih elektrana sa baterijama dovoljnog kapaciteta da akumuliraju sve viškove proizvedene energije.

Proizvedena električna energija, u toku dana, se distribuira direktno prema potrošačima. Višak proizvedene električne energije puni baterije.

Proizvedena električna energija skladištena u baterije se, u večernjim časovima, distribuira prema potrošačima. Ovakav režim rada ima najbolje performanse i, umnogome, doprinosi većoj nezavisnos objekta od Elektro distribuvne mreže. Podrazumeva instaliranje većeg kapaciteta baterija.

Različi scenariji rada solarne elektrane

Scenario 1: Samo Elektro distribuvna mreža napaja potrošače

Scenario 2: Elektro distribuvna mreža i solarna elektrana napajaju potrošače

Scenario 3: Solarna elektrana napaja potrošače, a višak proizvedene energije puni baterije

Scenario 4: Solarna elektrana i energija akumulirana u baterije napajaju potrošače

Scenario 5: Energija akumulirana u baterije napaja potrošače