Saulės elektrinė - mada ir/ar nauda

• 

Ar apsimoka įsirengti saulės jėgainę, kaip skaičiuoti saulės elektrinės atsipirkimą, geriausių modulių sąrašai.

Lietuvoje saulės jėgainių statybos bumas - ESO ir Litgrid duomenimis, gaminančių vartotojų skaičius, t.y., turinčių nuosavas ir įsigytas nuotolines elektrines, jau viršija 20 tūkst. Virš 15 tūkst. vartotojų yra įsirengę nuosavas elektrines, nuotolines yra pasirinkę beveik 5 tūkst. Dauguma šių elektrinių (apie 70 proc.) įrengtos su valstybės parama. Per pirmąjį 2022 metų ketvirtį, lyginant su pernai per tą patį laikotarpį saulės pagamintu elektros kiekiu, saulės elektrinėse elektros gamyba didėjo 146,1 proc. iki 0,036 TWh.

Kaip rašoma Energetikos ministerijos pranešime, šiemet skirta daugiau kaip 48 mln. eurų paramai saulės elektrinėms įsirengti: fizinių asmenų saulės elektrinėms - 40,16 mln. eurų ir 8,15 mln. eurų saulės elektrinių įsigijimui iš nuotolinių parkų. Planuojama, kad per artimiausius metus nuosavų saulės elektrinių kiekis Lietuvoje išaugs dvigubai, o naujų elektrinių bendra galia sudarys daugiau kaip 150 MW.

Vertindama rekordinį gyventojų susidomėjimą investicijomis į nuosavas saulės elektrines, Energetikos ministerija svarsto galimybę šių metų antroje pusėje paskelbti dar vieną kvietimą paramai saulės elektrinei įsirengti - iki 35 mln. eurų. Juolab, kad po karo Ukrainoje pradžios Europos Komisija labai aiškiai pasakė, kad atsinaujinančių energijos išteklių vystymas turi būti laikomas ypatingu viešuoju interesu.

LR Energetikos ministerijos pateiktame AEI plėtros proveržio pakete iškeltas tikslas: 14,64 TWh elektros iš atsinaujinančių energijos išteklių 2030 metais (t.y. 93 proc. elektros energijos metinio suvartojimo).

Saulė Lietuvoje ir elektrinių tipai

Saulė Žemei dovanoja dvi gėrybes: šviesą ir šilumą. Šilumą žmonija išmoko panaudoti vandeniui pašildyti - tai saulės kolektoriai (kai kas dar vis painioja juos su fotovoltiniais saulės moduliais). Šviesą naudoja fotovoltiniai moduliai (FV). Tai silicio pagrindu pagamintos 1-2 kv. metrų ploto plokštės montuojamos ant žemės arba stogų.

Specialistai pataria neabejoti dėl saulėtų dienų Lietuvoje kiekio - nors jų nėra tiek daug kaip Italijoje ar Ispanijoje, tačiau pakanka, kad fotovoltiniai moduliai pagamintų nemažai elektros energijos. Kam įdomu, tikslius saulės spinduliuotės kiekius nuo 1994 iki 2018 metų pagal GIS duomenis galima rasti Global Solar Atlas svetainėje. Yra specialiai Lietuvai parengta suvestinė, į kurią įtraukta informacija apie saulės energijos išteklių ir fotovoltinės energijos potencialo statistiką, sezoninius elektros energijos gamybos svyravimus. Tai yra "Pasaulinio fotovoltinės energijos potencialo" tyrimo, kuriame pateikiamas apibendrintas saulės energijos išteklių ir fotovoltinės energijos potencialo vaizdas iš šalių ir regionų perspektyvos, dalis.

Be to, specialistai teigia, kad net ir debesuotą dieną saulės jėgainė pagamina 10-25 proc. savo galios energijos. Kad taip iš tiesų yra, galima įsitikinti iš Fecebook grupės Saulės elektrinės įrašų - ne vienas FV jėgainės savininkas dalinasi apniukusiomis dienomis pagamintos elektros energijos kiekiais.

Saulės energijos potencialas Lietuvoje: Šiauliai - 974, Biržai - 980, Mažeikiai - 989, Vilnius - 990, Kaunas - 1058, Nida- 1073, vidutinis - 1006 kWh/kv.m. Nidos ir Šiaulių skirtumas - 8 proc., geriausių ir blogiausių metų skirtumas - 13 proc.

Saulės jėgainės montuojamos ant plokščių ir šlaitinių stogų, taip pat ant žemės. Ant šlaitinių stogų jos būna stacionarios, o ant plokščių stogų ir ant žemės gali būti sekančios saulę. FV moduliai vis tobulėja, yra ne tik šlaitiniams stogams pritaikytų į stogo dangą ar fasadą integruojamų FV, bet ir dvipusio veikimo modulių, kuomet plokštės turi du elektros energiją generuojančius paviršius, kurie elektra paverčia ne tik tiesioginę saulės šviesą, bet ir jos dalį, atsispindėjusią nuo stogo ar žemės. Gamintojai teigia, kad tokių modulių efektyvumas didesnis apie 20-30 proc.

Saulės elektrinės atsipirkimas

Jeigu prieš keletą metų įsirengiantys saulės elektrines aplinkiniams atrodė kaip nepragmatiški ekologijos entuziastai, investuojantys į idėją, tai šiandien taip nėra. Visi jau supranta, kad savas energijos šaltinis yra vertybė. Atsirado daugybė modulių pardavėjų, saulės elektrinių projektuotojų, montuotojų. Beveik visų jų svetainėse galima rasti saulės jėgainės atsiperkamumo skaičiuokles, net kai kurie bankai, skatindami skolinimąsi, skelbia tokias skaičiuokles. Jos yra orientacinės, nes saulės elektrinės atsiperkamumas priklauso nuo daugelio faktorių. Padidėjus elektros kainai, daugelis intuityviai jaučia, kad nuosava saulės elektrinė anksčiau ar vėliau atsiperka.

Saulės elektrinės atsiperkamumas daug priklauso nuo konkrečių sąlygų, bet preliminarūs skaičiavimai rodo, kad esant dabartinės elektros kainoms jos atsipirkimas žymiai sutrumpėjo.

Pavyzdžiui, 4 asmenų šeimos namų ūkio poreikis elektros energijai per metus yra nuo 6000 iki 10000 kWh. Idealiomis sąlygomis 1 kW saulės elektrinės galios gali generuoti apie 1000 kWh per metus. Nors tai idealios sąlygos, tačiau preliminariems skaičiavimams tinka. Jeigu 1 kW saulės elektrinės generuoja apie 1000 kWh energijos per metus, tai, žinant savo metinį elektros energijos suvartojimą, apskaičiuoti reikiamą galią nėra sudėtinga. Pavyzdžiui, jei energijos poreikis - 10 000 kWh, reikėtų 10 kW galios elektrinės. Svarbu įvertinti ir elektros išlaidas, kurios, tikėtina, būtų neįsirengus saulės elektrinės. 10 000 kWh per metus sunaudojantis namų ūkis už elektros energiją greitu laiku mokės apie 2500-3000 Eur. Saulės elektrinės kaina priklauso nuo galios, pasirinktos įrangos, montavimo tipo. 10 kW galios elektrinės su įrengimu vidutinė kaina yra apie 9000 - 10000 Eur. Šiuo atveju labai aiškiai matomas elektrinės atsipirkimo laikas. Tačiau reikia atsižvelgti į papildomus faktorius, kurie atsipirkimo laikotarpį daro šiek tiek ilgesniu: elektros pasaugojimo mokestis, kapitalo kaštai, natūralus efektyvumo kritimas, priežiūra, remontas. Be abejonės, elektrinės atsipirkimo laiką trumpina parama, turint omenyje, kad parama atsinaujinančių energijos išteklių naudojimui didėja, tikimybė ją gauti irgi.

Saulės elektrinės efektyvumui pasiekti svarbus momentas yra įsivertinti elektrinės įsirengimo technines galimybes, metines elektros energijos sąnaudas, žinoti vartojimo poreikį, apskaičiuoti reikalingą modulių galią.

Jei saulės jėgainė planuojama gamybos poreikiams, svarbu žinoti, kokios yra momentinės elektros sąnaudos. Tuo pačiu momentu pagaminama ir suvartojama elektros energija nieko nekainuos. Jei pagrindinis elektros energijos suvartojimas yra dieną, saulės elektrinės atsipirkimo laikotarpis trumpėja. Jei saulė pagamins daugiau elektros nei suvartosite ir perduosite jos dalį elektros tinklams, vėliau galima susigrąžinti sumokant pasaugojimo mokestį. Tiesa, pasaugojimo mokestis gali elektrinės atsipirkimo laiką šiek tiek prailginti. Jeigu elektros energijos būtų suvartojama daugiau nei jos pagamina elektrinė, tuomet trūkstamą kiekį tektų pirkti iš elektros energijos tiekėjo, tad išlaidos ir atsipirkimo laikas kiek padidėtų.

Tikslią saulės elektrinės galią ir tuo pačiu atsiperkamumą skaičiuoja profesionalūs projektuotojai, jie modeliuoja elektrinės vietą, skaičiuoja modulių plotą, parenka tvirtinimo būdą, rengia projektinį pasiūlymą.

Saulės elektrinės efektyvumas

Pagrindiniai veiksniai, lemiantys saulės elektrinės pagaminamos elektros kiekius yra:

1. Elektrinės padėtis pasaulio šalių atžvilgiu;
2. Padėtis horizonto atžvilgiu;
3. Modulių charakteristikų tolygumas;
4. Modulių apšvietimo sąlygos;
5. Modulių vėdinimas;
6. Modulių darbo optimizatoriai;
7. Saulės sekimo sistemos („trekeriai");
8. Priežiūra;

Geriausi saulės moduliai

Pagrindiniai saulės modulių tipai yra monokristaliniai ir polikristaliniai moduliai. Dabar dažniau gaminami ir montuojami monokristaliniai - nors jie brangesni nei polikristaliniai, bet yra efektyvesni, taip pat ir esant mažesnio intensyvumo saulės spinduliuotei, labiau tinkami šaltesnio klimato zonoms. Jie yra tolerantiškesni karščiui, laikui bėgant mažiau kinta jų efektyvumas. Pagrindiniai saulės modulio parametrai yra vieno modulio galia, matmenys, efektyvumas (našumas), kuris rodo, kiek saulės energijos virsta elektros energija.

10 kW saulės elektrinės plotas gali būti nuo 50 kv.m iki 150 kv.m (priklausomai nuo saulės modulių tipo). Modulių kaina sudaro apie 30 proc. elektrinės kainos, nuo jų kokybės daug priklauso elektrinės efektyvumas. Modulių kokybė nustatoma juos reitinguojant.

„SolarReviews" - JAV įsikūrusi nepriklausoma saulės modulių prekės ženklų ir įrengimų palyginimo svetainė, paskelbė savo pirmąją saulės modulių gamintojų reitingavimo sistemą. Vertinimo metodiką sukūrė ekspertų grupė, remdamasi SolarReviews.com vartotojų atsiliepimais, įvertinusi 2021 metais 20 JAV populiariausių saulės modulių gamintojų produkciją.

2021 metais, „SolarReviews" ekspertų nuomone, geriausi saulės moduliai yra šių gamintojų:

1. LG Solar
2. Q-Cells
3. LONGi Solar
4. Canadian Solar
5. SunPower
6. Jinko Solar
7. JA Solar
8. REC Solar
9. Trina Solar
10. Panasonic

Saulės modulių gamintojų reitingo sudarymo metodika turi tikslą suteikti vartotojams ilgalaikę gaminio našumo ir vertės perspektyvą. Pripažįstama, kad tai nėra ilgojo laikotarpio vertinimas, nes kai kurioms saulės modulių plokštėms suteikiama 25 metų garantija, tačiau vartotojų atsiliepimai dažnai sukuriami per pirmuosius įrengimo metus. Ekspertų grupė analizavo šimtus duomenų, gautų iš saulės modulių techninių specifikacijų, įmonių finansinių ataskaitų ir valstijų valdžios institucijų statistinių duomenų, kad galėtų įvertinti kiekvieną prekės ženklą. Sudarant reitingą atsižvelgta į šiuos veiksnius: kaina ( 30 proc. reitingo turinio), kokybė (20 proc.). Buvo įvertintos kiekvieno gamintojo geriausios gyvenamiesiems namams skirtų saulės modulių techninės charakteristikos, ypač jų naudingumo ir temperatūros koeficientai. Aukštesnį balą gavo moduliai, kurie užima mažiau vietos ir pasižymi pastovesniu veikimu įvairiose aplinkos sąlygose. Buvo vertinamas gamintojo finansinis stabilumas (20 proc,), kuris lemia garantinių įsipareigojimų vykdymą, garantijos laikas (10 proc.), investicijos (10 proc.) ir pardavėjų tinklas (10 proc.).

Panašiai reitinguojami saulės moduliai ir Europoje, jų sąrašą sudaro „Bloomberg New Energy Finance", jis publikuojamas Tier 1 sąraše.

Gamintojai pateikia daug saulės modulio duomenų, tarp jų ir krušos ledukų dydį, kurį atlaiko modulio stiklas.

Saulės elektrinių pranašumai ir trūkumai priklausomai nuo montavimo vietos

Ant žemės montuojamų saulės elektrinių optimalus pasvirimo kampas yra 35 laipsniai, optimali orientacija - į pietus.

• Pranašumai: paprasta ir lengva sumontuoti, nesudėtinga prižiūrėti - t.y. valyti ir remontuoti.
• Trūkumai: būtina apsauga, tvora ir kitokia, arti neturi būti šešėlių - medžių pastatų

Ant šlaitinio stogo montuojamos saulės elektrinės pranašumai ir trūkumai:

• Optimalus modulių pasvirimo kampas - 35 laipsniai į pietų pusę;
• Neužima žemės ploto;
• Nuolat gyvenamame name nereikalinga apsauga;
• Galimi trukdžiai: medžių ir kamino šešėliai;
• Dėl tvirtinimo skylių gali sutrumpėti stogo dangos tarnavimo laikas;

Daugelis skaičiuodami saulės elektrinės atsiperkamumą pamiršta apie efektyvumą mažinančias kliūtis. Efektyvumas mažėja esant nukrypimams nuo optimalaus pasvirimo kampo. Pavyzdžiui, optimalus horizontalus pasvirimo kampas yra 35 laipsniai, o jei jis yra, pavyzdžiui, 20 laipsnių, praradimai bus apie 4 proc. Esant 90 laipsnių kampui saulės elektrinė generuos apie 30 proc. mažiau elektros energijos.

Profesionalai rengdami saulės elektrinės projektą taip pat skaičiuoja azimutinius nuokrypius. Verta atkreipti dėmesį, kokią garantija gamintojas suteikia modulio efektyvumui - optimalus variantas, jei modulis po 25-35 metų generuos 90 proc. savo galios. Modulių tiekėjai, kurie įtraukti į „Bloomberg" Tier 1 sąrašą, deklaruoja vidutinį 0,61 proc. generacijos sumažėjimą per metus.

Modulių gamybos technologijos ir efektyvumas per pastaruosius metus tobulėja ir didėja kosminiu greičiu. Tad profesionaliai įrengta saulės elektrinė namams ar verslui elektros kainų augimo fone tikrai atsiperka.

ASA.LT informacija