Kaip veikia saulės elektrinė ir kas ją sudaro?

Elektros energijos poreikiai nuolat didėja: namus papildo vis daugiau išmaniųjų, daug elektros energijos reikalaujančių įrenginių. Taip pat sparčiai didėja susidomėjimas elektromobiliais bei kita inovatyvia, elektros pagalba veikiančia technika. Dėl šių priežasčių, vis didesnė žmonių dalis domisi atsinaujinančių išteklių naudojimu. Nuosavos saulės elektrinės įrengimas – efektyvus sprendimas, norint sumažinti elektros energijos sąskaitas ir prisidėti prie aplinkos tausojimo.

Galima drąsiai paneigti mitą, jog Lietuvoje saulė per metus šviečia per trumpai ir mūsų klimatas netinkamas saulės energetikai. Lietuvoje saulės yra labai daug ir tik sumanieji žino, jog saulės elektrinė yra puiki investicija tvariai ateičiai ir mažoms ar net nulinėms elektros sąskaitoms.

Saulės elektrinė veikia pagal gana paprastą principą: ji paverčia saulės šviesos energiją į elektros energiją, kurią galima naudoti buityje ar įvairiose pramonės srityse. Norint gaminti savo elektros energiją, jums prireiks pilnai sukomplektuotos saulės elektrinės sistemos. Kas sudaro saulės elektrinės sistemą?

Pagrindinė ir labiausiai matoma saulės elektrinės dalis – saulės moduliai. Dar kitaip jie gali būti vadinami šiais terminais:

Saulės baterijos – būtina paminėti, kad toks terminas geriau apibūdina ne saulės modulius, o saulės energijos kaupiklius (akumuliatorius),apie kuriuos kalbėsime vėliau.

Saulės panelės – taip pat nevartotinas terminas, kuris būtų verčiamas kaip „saulės skydas“.

Saulės kolektoriai – šis terminas teisingiau apibūdina įrenginius, kurie saulės pagalba šildo vandenį. Saulės kolektoriai elektros energijos negamina.

Saulės baterijos yra dažniausiai vartojamas saulės modulių sinonimas, naudojamas daugelio žmonių, kurie nėra tinkamai susipažinę su saulės elektrinių sandara. Vis tik, tinkamiausias žodis apibūdinti ant stogo montuojamus įrenginius yra saulės moduliai, kurie gamina elektros energiją.

Saulės moduliai konvertuoja saulės šviesą į elektros energiją per fotovoltinį procesą. Šio proceso eigoje, puslaidininkinės medžiagos saulės transliuojamą šviesą paverčia į elektros energiją. Fotovoltinis efektas pasireiškia tuomet, kai saulės plokštėje esanti puslaidininkinė medžiaga sugeria saulės šviesoje esančius fotonus. Šis procesas sukelia elektronų judėjimą, kuris generuoja nuolatinę elektros srovę.

Elektros srovė priklauso nuo saulės šviesos intensyvumo, todėl debesuotos dienos gali sumažinti energijos gamybą. Dažnai klaidingai manoma, kad saulės baterijos veikia dėl šilumos, tačiau tai netiesa. Iš tikrųjų, aukšta temperatūra gali net sumažinti energijos gamybos efektyvumą, nes modulių maksimali galia yra skaičiuojama remiantis gamyklinėmis sąlygomis, o kiekvienas papildomas temperatūros laipsnis mažina saulės modulio galią.

Visos saulės elektrinės sudedamosios dalys atlieka tam tikrą funkciją. Inverteris – labai svarbią paskirtį atliekantis, neatsiejamas saulės elektrinės komponentas. Inverterio atliekami darbai:

DC į AC. Saulės moduliai generuoja nuolatinę srovę (DC), kuri turi būti pakeista į kintamąją srovę (AC). Kintamoji srovė - srovė, kuri yra tiekiama į elektros tinklą bei naudojama elektros prietaisuose. Būtent inverteriai ir atlieka srovės keitimo funkciją.  

Sistemos valdymas.  Šiuolaikiniai inverteriai įprastai yra prijungiami prie interneto. Tokiu būdu vartotojas gali stebėti saulės elektrinės būseną, generuojamą elektros energijos kiekį, efektyvumą. Taip pat nuotoliniu būdu valdyti bei keisti saulės elektrinės parametrus. Nuotolinis valdymas palengvina ne tik vartotojo, bet ir saulės elektrinę aptarnaujančios įmonės darbą, nes sumažinamas vizitų į objekto lokaciją poreikis.

Inverteris dažnai vadinamas saulės elektrinės „smegenimis“. Daugiau apie inverterius skaitykite čia.

Saulės moduliai gali būti tvirtinami įvairiose vietose: ant plokščio arba šlaitinio stogo, ant fasado, ant žemės pagrindo ar ant pavėsinės. Tvirtinimo konstrukcijų pasirinkimas priklauso nuo stogo tipo (čerpinis, skarda ir kt.).

Saulės elektrinės montavimo vieta gali būti pasirenkama atsižvelgiant į tai, kur bus didžiausias elektros energijos gamybos efektyvumas. Siekiant maksimalaus elektrinės efektyvumo, reikia pasirinkti ir teisingą saulės modulių montavimo padėtį.

Kokia yra optimaliausia saulės elektrinės vieta, Jums padės nuspręsti mūsų sertifikuoti montuotojai, kurie suteiks naudingas ir visiškai nemokamas konsultacijas. Daugiau skaitykite čia: https://www.saulesgraza.lt/nemokamas-vizitas

Saulėtuoju laikotarpiu saulės elektrinė generuoja gerokai daugiau elektros energijos nei tuo metu yra suvartojama. Tokiu atveju, nepanaudotą elektros energiją reikėtų išsaugoti. Norint išsaugoti sugeneruotą elektros energiją, galimi du būdai:

Atidavimas į elektros tinklus. Jeigu norite tapti gaminantis vartotojas, pagamintą perteklinę elektros energiją galite atiduoti saugoti į bendruosius elektros energijos tinklus. Lietuvoje šią opciją siūlo ESO, todėl nuosavą saulės elektrinę reikia prijungti prie ESO tinklų. Tokiu būdu nesudėtingai galima tapti gaminančiu vartotoju. Visą išsiųstą elektros energiją užfiksuoja išmanusis skaitiklis, o vėliau, kai saulės elektrinė negeneruoja elektros energijos, ją galite susigrąžinti atgal. Reikėtų nepamiršti, kad pasirinkus šį elektros saugojimo būdą, yra taikomas tam tikras pasaugojimo mokestis. Gaminančio vartotojo atsiskaitymo planai yra keli, juos rasite čia: https://www.saulesgraza.lt/eso-planas

Saulės elektrinės efektyvumą įtakoja daug skirtingų veiksnių. Visų pirma, reikėtų objektyviai įvertinti tai, jog saulės elektrinė šiltuoju metų laiku sugeneruoja ženkliai daugiau energijos nei laikotarpiu, kai stinga saulės.

Vasaros mėnesiais saulės elektrinė įprastai generuoja daugiausiai energijos. Paskutiniais pavasario ir pirmaisiais rudens mėnesiais, savo paskirtį elektrinė taip pat atlieka pakankamai efektyviai.

Šaltuoju metų sezonu, saulės elektrinė savo funkcionalumo tikrai nepraranda, tačiau jos efektyvumo rodikliai būna mažesni. Kiek elektros pagamina saulės elektrinė, įtakoja ne tik metų laikas, bet ir stogo pokrypis. Maksimalų saulės elektrinės našumą užtikrina pietų, pietvakarių arba pietryčių kryptimi nukreiptas stogas, kurio pasvirimo kampas yra 35 – 40 laipsnių.

 Jei pasirinksite 10 kW galingumo saulės elektrinę, būtina atsižvelgti į tai, koks plotas bus reikalingas saulės moduliams montuoti. Priklausomai nuo modulių efektyvumo, įprastai 10 kW saulės elektrinė reikalauja apie 50-60 kvadratinių metrų. Saulės moduliai gali būti montuojami ant stogo, ant specialių konstrukcijų ar net ant žemės.

Saulės elektrinės kampas: kodėl tai svarbu?

Saulės moduliai turi būti nukreipti tam tikru kampu tam, kad tikrai efektyviai pasinaudotumėte saulės spinduliuote. Priklausomai nuo geografinės vietos, stogo formos ir metų laiko, dažniausiai optimalus kampas yra tarp 20 ir 50 laipsnių. Lietuvoje optimizuotas saulės modulių montavimo kampas dažniausiai svyruoja tarp 35-40 laipsnių.

Kartais išgirstame nuogąstavimus, jog Lietuvoje saulės nepakanka. Ar Lietuvoje yra pakankamai saulės generuoti elektros energiją, skaitykite čia:

Išmanieji skaitikliai ir stebėjimo sistemos

Esant poreikiui, saulės elektrinės sistemoje įrengiami išmanieji skaitikliai ir stebėjimo sistemos, leidžiančios realiu laiku sekti generuojamos energijos resursus, namuose naudojamos elektros kiekį ir kitus parametrus. Norint efektyviai naudoti elektros energiją tiesiogiai iš saulės ir tinkamai prižiūrėti savo saulės elektrinę, šie komponentai yra labai svarbūs.

Saulės elektrinės įrengimas yra investicija į ateitį. Nors pradinės išlaidos gali pasirodyti tikrai didelės, ilgainiui jos atsiperka, o tai tiesiogiai atsispindi mažesnėse sąskaitose už elektros energiją.