Saulės elektrinė. Nuo pirmos idėjos iki įgyvendinimo

Profesionalus saulės elektrinės įrengimas gali paversti Jūsų nuosavybę tvarios energijos centru. Tai strateginė investicija, kuri atsiperka finansinės, tiek aplinkosaugos, tiek energetinės nepriklausomybės požiūriu. Pabandėme pereiti visus saulės elektrinės įrengimo etapus – nuo pirminio vietos įvertinimo iki galutinio – saulės elektrinės paleidimo.

1. Pirminis vertinimas ir planavimas

Vietos įvertinimo reikalavimai

Kruopštus vietos įvertinimas yra sėkmingo saulės elektrinės projekto pagrindas.

• Stogo įvertinimas: įvertinkite stogo būklę, amžių ir laikančiąją galią. Stogas turi būti geros būklės ir konstrukciškai tvirtas, kad galėtų atlaikyti papildomą saulės modulių svorį ateinančius bent 30 metų.
• Saulės ir šešėlių poveikio analizė: įvertinkite šešėlių galimybę visą dieną ir metų laikais, identifikuojamos galimos kliūtys (pvz., medžiai, pastatai).
• Pagrindiniai konstrukciniai aspektai:
  • Stogo orientacija: Pietinė stogo pusė yra idealiausia Lietuvoje, kaip ir visame šiaurės pusrutulyje.
  • Stogo nuolydis: 35 laipsniai Lietuvoje yra optimaliausi saulės elektrinei.
  • Įvertinamas stogo plotas, kuriame galima montuoti saulės elektrinę, esama elektros sistemos galia ir jos būsena bei galimybės prijungti saulės elektrinę.
  • Jeigu planuojate elektrinę ant žemės, parinkite sklypo vietą, kurioje galėtumėte statyti elektrinę nukreiptą į pietų pusę. Įvertinkite, ar nėra šalia medžių ar pastatų, kurie galėtų kažkuriuo dienos momentu mesti šešėlį ant saulės elektrinės.

Saulės elektrinės galios skaičiavimas

Nustatyti tinkamą saulės elektrinės galios dydį yra labai svarbu, siekiant optimalaus našumo ir investicijų grąžos santykio.

• Elektros suvartojimo įvertinimas: pradėkite nuo namų metinio elektros energijos suvartojimo (kilovatvalandėmis, kWh) analizės, kurią rasite sąskaitose už elektrą ar ESO savitarnoje. Jeigu name dar negyvenate, pabandykite įvertinti planuojamus naudoti prietaisus ir jų naudojimo dažnį. Žinoma, tai nėra lengva, bet preliminarius elektros suvartojimo duomenis įmanoma paskaičiuoti.
• Skaičiavimas: sistemos dydis apskaičiuojamas metinį energijos suvartojimą padalijus iš vidutinio saulės skydelio gamybos santykio Jūsų regione. Pavyzdžiui, jei suvartojate 5000 kWh per metus ir gyvenate Lietuvoje, kur vidutinis gamybos santykis yra 1000 kWh/kWp, Jums reikės maždaug 5 kWp saulės elektrinės galios tam, kad patenkinti elektros poreikius.
• Mąstykite į priekį: patartina įsirengti apie 20% galingesnę elektrinę, negu dabar reikia – taip galėsite apsirūpinti elektra ir nesukti galvos dėl sistemos nuostolių ir modulių degradacijos laikui bėgant.
• Kai įvertinote savo poreikį, užpildykite paraišką „Tapti gaminančiu vartotoju (arba didinti elektrinės galią)“ ESO savitarnos svetainėje, nurodydami apskaičiuotą elektrinės galią. Jeigu ESO patenkins jūsų paraišką ir suteiks galimybę įsirengti norimos galios saulės elektrinę, galite pradėti įrengimo darbus.

2. Saulės elektrinės įrangos pasirinkimas

Saulės modulių pasirinkimas

Rinkdamiesi saulės modulius, atsižvelkite į šiuos veiksnius:

• Efektyvumas: Lietuvoje, kur saulėtų valandų skaičius labai kinta, geriausiai tinka didelio efektyvumo dvipusiai saulės moduliai.
• Temperatūros koeficientas: tai pastebėsite tik vasarą, kai lauke aukšta temperatūra, bet rinkitės modulius su žemesniu temperatūros koeficientu (nuo -0,3% iki -0,4% laipsniui Celsijaus).
• Atsparumas atmosferos poveikiui: jeigu gyvenate prie jūros, ūkio, kuriame naudojamos įvairios trąšos ar laikomi gyvūnai, rinkitės tik stiklas-stiklas saulės modulius su padidintu atsparumu druskoms ir amoniakui. Ne paskutinėje vietoje ir atsparumas krušai. Didžiausią atsparumą (5) turintys saulės moduliai gali atlaikyti ir 5 cm krušos ledėkus ir gali turėti milžiniškos įtakos saulės elektrinės ilgam veikimui.
• Galia ir sertifikatai: ant gyvenamųjų namų įrengiamų saulės modulių standartinė galia šiuo metu yra 430W – 480W. Būtinai patikrinkite, ar pasirinkti saulės moduliai turi Europoje išduotus sertifikatus, tokius kaip IEC 61215 ir IEC 61730.
• Bifacial galimybė: gyvenant Lietuvoje verta apsvarstyti dvipusius (bifacial) saulės modulius, kurie gali generuoti elektrą iš abiejų modulio pusių, taip padidindami energijos gavybą.
• Įvertinkite vizualinį aspektą – šiais laikais galima pasirinkti vieną iš kelių skirtingų saulės modulių – visiškai juodus (full-black), dalinai permatomus arba prastesnės kokybės, bet pigesnius modulius su aliuminio spalvos rėmu ir balta plėvele, persišviečiančia tarp saulės modulių celių.
• Neapsigaukite siūlomais žymiai didesnės galios saulės moduliais, negu vidutiniškai rinkoje galima sutikti – tai saulės parkams sukurti moduliai, kurie yra ne efektyvesni, bet fiziškai didesni.

Inverterio ir baterijos aspektai

• Inverterio pasirinkimas: inverteris bus Jūsų saulės energijos sistemos širdis, paverčianti nuolatinę (DC) srovę į kintamąją (AC), tinkamą naudoti namuose.
  • Tinkliniai inverteriai (String inverters): dažniausias pasirinkimas saulės elektrinėms namams, pasižymintys gera kaina ir patikimumu. Nerekomenduojame rinktis pigiausio varianto, taip pat nėra verta rinktis ir brangiausio varianto. Geriausia – palikite tai saulės elektrinės įrengimo specialistams. Nuolat tobulėjant tiek inverteriams, tiek saulės moduliams, dalis senesnių (ir pigesnių) inverterių gali būti nesuderinami tarpusavyje.
  • Hibridiniai inverteriai būtini, jeigu kartu su saulės elektrine planuojate įsirengti ir bateriją. Jie yra žymiai brangesni už tinklinius inverterius, tad pasirinkus tokį inverterį sistemos kaina gana ženkliai išauga.
  • Inverterio galia: inverterio galią galite rinktis iki 20% mažesnę nei bendra saulės modulių galia – saulės elektrinė beveik niekada nedirbs 100 proc. pajėgumu, tad ir mažiau galingas inverteris dirbs našiau, kai dirbs arčiau maksimalios ribos. Jeigu neapleidžia nuojauta, kad ateityje gali reikėti praplėsti saulės elektrinę, tokiu atveju rinkitės galingesnį inverterį nei saulė modulių bendra galia.
  • Optimizatoriai: Būtini instaliacijoms, kuriose šešėliai gali užtemdyti dalį modulių arba moduliai sumontuoti keliomis skirtingomis kryptimis. Optimizatoriai leidžia išlaikyti visų modulių maksimalų našumą.
  • Rinkitės tik tokį inverterį, kuris turi programėles su integruotomis stebėjimo sistemomis bei leidžia per atstumą stebėti ir reguliuoti sistemos veikimą.
• Elektros kaupimo sistemos: Ličio-jonų baterijos tampa vis populiaresnės Lietuvoje, suteikdamos ne tik didesnę energetinę nepriklausomybę, bet ir atsarginį elektros šaltinį dingus elektrai iš tinklo.
  • Talpa: daugumai Lietuvos namų ūkių tikrai praverstų 10–15 kWh talpos baterija, tačiau tai priklauso nuo energijos vartojimo įpročių. Ideali baterijos talpa – kad pilnaverčiam gyvenimui namuose baterijos užtektų bent 12 val.
  • Reakcijos greitis: Baterija, inverterio pagalba, dingus elektrai įsijungia iš karto, arba po tam tikro laiko tarpo. Prastesnės baterijos nepadės išvengti prietaisų išsijungimo dingus elektrai bent kelioms sekundėms. Kokybiškesnės baterijos savininkai elektros dingimo gali ir nepastebėti.

3. Montavimo procesas

Montavimo sistemos įrengimas

Prieš pradedant montavimą, reikia pasirinkti tinkamą saulės modulių tvirtinimo sistemą, atitinkančią jūsų stogo tipą (arba montavimo ant žemės), vietos oro sąlygas ir saulės modulių specifikacijas.

1. Žymėjimas: saulės modulių išdėstymas pirmiausia projektuojamas specialiomis programomis, vėliau pagal brėžinį moduliai montuojami ant stogo. Jeigu montuosite pats, pažymėkite montavimo taškus, užtikrinant jų sutapimą su stogo konstrukcinėmis atramomis (gegnių ar santvarų).
2. Apsauga nuo pratekėjimo: prie kiekvieno tvirtinimo taško (ypač, jeigu montavimo metu pažeidžiamas stogas) įrengiama sandarinimo (flashing) danga, kad būtų išvengta vandens prasiskverbimo ateityje.
3. Laikikliai: konstrukcijos laikikliai pritvirtinami varžtais į stogo konstrukcinius elementus. Kiekviena stogo danga turi specialiai tik jai skirtus tvirtinimo elementus, sukurtus taip, kad kuo mažiau reikėtų intervencijos į stogo dangą. Sudėtingiausias montavimas yra ant čerpinio stogo, nes reikia ne tik praardyti stogo dangą, bet ir ją apdirbti, kad sumontavus laikiklį, čerpė atsigultų lygiai toje pačioje vietoje be išsikišimo.
4. Bėgeliai: Bėgeliai montuojami ant laikikliu horizontaliai, laikantis saulės modulių gamintojo nurodytų tarpų ir užtikrinant lygų busimo saulės elektrinės vaizdą. Jeigu bijote sniego apkrovų, reikėtų apsvarstyti papildomas atramas. Patikrinkite, ar visi varžtai priveržti iki bėgelių ir laikiklių gamintojų rekomenduojamo sukimo momento.

Saulės modulių montavimas ir prijungimas

1. Išdėstymas: saulės moduliai atsargiai užkeliami ant montavimo bėgelių. Išlaikomi vienodi tarpai tarp modulių, kad būtų užtikrinta oro cirkuliacija ir būtų vientisas elektrinės vaizdas.
2. Tvirtinimas: Kiekvienas saulės modulis turi būti pritvirtintas prie montavimo konstrukcijos (bėgelio) naudojant gamintojo rekomenduojamus tvirtinimo spaustukus (end clamps kraštuose ir mid-clamps tarp gretimų saulės modulių). Atkreipkite dėmesį, kad gamintojų deklaruojamas modulių atsparumas jūsų objekte bus tik tokiu atveju, jeigu montuosite maksimalų rekomenduojamą tvirtinimo elementų skaičių. Dėl kaštų taupymo dažniausiai pasirenkamas paprasčiausias tvirtinimo būdas su minimaliu leistinu laikiklių skaičiumi.
3. Elektros jungtys: Moduliai grandinėmis jungiami tarpusavyje prie modulių pritvirtintomis MC4 jungtimis, išlaikant teisingą poliškumą (teigiami gnybtai jungiami su neigiamais).

4. Paskutiniai žingsniai ir patikrinimas

Sistemos bandymo protokolas

Kruopštus testavimas yra būtinas, siekiant užtikrinti optimalų sistemos veikimą ir saugumą.

1. Vizualinis patikrinimas: Patikrinamos visos jungtys ir ženklinimas.
2. Įtampos matavimas: Multimetru patikrinama nuolatinė (DC) įtampa.
3. Inverterio funkcionalumas: Stebimas inverterio paleidimas, tinklo prijungimas ir elektros energijos gamybos rodmenys. Atliekamas pilnas sistemos išjungimas ir paleidimas iš naujo, siekiant patikrinti visas saugos funkcijas.
4. Terminis skenavimas: pagal galimybes verta atlikti elektros jungčių terminis skenavimas, siekiant nustatyti galimas perkaitimo vietas ar atsilaisvinusias jungtis

5. Saulės elektrinės prijungimas prie tinklo, parama ir paleidimas

• Elektrinės įrengimo darbus patikėkite tik reikiamą kvalifikaciją turintiems rangovams. Atlikus elektrinės įrengimo darbus, rangovui reikia pateikti Elektros įrenginius iki 100 kW įrengusio rangovo deklaraciją, patvirtinančią, kad elektrinės įrengimo darbai atlikti kokybiškai, laikantis teisės aktų reikalavimų, įranga suderinta ir išbandyta bei atitinka Elektros įrenginių įrengimo taisyklių reikalavimus. Deklaraciją jūsų pasirinktas rangovas turi pateikti internetu.
• Po deklaracijos pateikimo ESO per kelias dienas pakeis (arba perprogramuos) skaitiklį ir po pranešimo, kad galite saulės elektrinę pajungti, galėsite ta padaryti.
• Jeigu norite gauti APVA paramą už įrengtą saulės elektrinę ir kaupiklį, teikdami paraišką turėsite pateikti tiek įrangos, tiek įrengimo deklaracijų kopijas. Šia dokumentacija pasirūpina rangovas.
• Archyvavimas: svarbu tinkamai saugoti visų sertifikatų, leidimų, patvirtinimų ir kitų dokumentų kopijas.

Sėkmingas saulės jėgainės įrengimas yra pagrįstas kruopščiu pasirengimu, tinkama dokumentacija ir dėmesiu detalėms kiekviename etape. Tai ilgalaikė investicija, kuri ne tik prisideda prie ne tik Lietuvos, bet ir visos Europos tvarumo tikslų, bet ir potencialiai sumažins Jūsų energijos sąskaitas iki 100% per metus.

Užsakyti saulės elektrinę    APVA parama