Baterijska pohrana uz solarnu elektranu: kada se isplati firmama i domaćinstvima

Nakon cijene solarne elektrane, baterija je pitanje koje najčešće dobijamo: sunce sija danju, struja treba i navečer, pa zašto ne sačuvati višak? Odgovor je, kao i kod same elektrane, „zavisi“ — ali ne nasumično. Baterija se isplati kada rješava konkretan problem koji se može izmjeriti na računu ili u riziku poslovanja. U ovom članku prolazimo kroz te probleme, kroz osnove tehnike i kroz situacije u kojima baterija, iskreno, nema ekonomskog smisla.

Šta baterija zapravo radi uz solarnu elektranu

Baterijski sistem uz solarnu elektranu može imati jednu ili više uloga:

1. Povećanje vlastite potrošnje — dnevni višak se pohranjuje i troši kasnije, umjesto da se preda u mrežu.
2. Smanjenje vršne snage (peak shaving) — baterija se prazni u trenucima najvećeg opterećenja i tako „reže“ vrhove koji određuju obračunsku snagu.
3. Rezervno napajanje — kritični potrošači rade i kada nestane mreže.
4. Upravljanje opterećenjem — npr. usklađivanje s punionicama električnih vozila, toplotnim pumpama ili proizvodnim procesima koji imaju kratke, visoke vrhove.

Svaka od ovih uloga traži drugačije dimenzionisanje i drugačiji način upravljanja. Baterija „za sve“ obično nije optimalna ni za jednu od njih.

Povećanje vlastite potrošnje: gdje se računica najčešće lomi

Ovo je uloga o kojoj se najviše govori, a za koju je računica najslabija. Razlog je u načinu obračuna viška. U Federaciji BiH domaćinstva do 10,8 kW mogu izabrati neto mjerenje, a ostali kupci-proizvođači, uključujući firme, imaju neto obračun. Detalje pravila pročitajte u članku Kupac-proizvođač u FBiH i RS.

Za ekonomiju baterije važna je jedna stvar: koliko vrijedi kWh koji pohranite, u odnosu na kWh koji biste inače predali u mrežu.

• Kod neto mjerenja višak se prenosi kao kredit u kWh. Mreža se, praktično, ponaša kao besplatna „baterija“ unutar obračunskog perioda, pa fizička baterija donosi malo ili nimalo finansijske koristi.
• Kod neto obračuna višak vrijedi nešto manje od kupljene energije. Baterija tada zarađuje samo tu razliku, umanjenu za vlastite gubitke pri punjenju i pražnjenju. Za većinu firmi to samo po sebi nije dovoljno da se investicija vrati u razumnom roku.

Situacija se mijenja ako se pravila obračuna promijene, ako elektrana proizvodi značajno više nego što objekat godišnje troši (pa se dio viška gubi), ili ako se elektrana gradi izvan režima kupca-proizvođača. Propisi se mijenjaju — računicu uvijek radite prema aktuelnim pravilima.

Zato je za firme bolji put dimenzionisati elektranu prema dnevnom profilu potrošnje, kako je opisano u vodiču za solarne elektrane za firme, pa bateriju razmatrati tek kada postoji drugi, jači razlog.

Smanjenje vršne snage: najčešći dobar razlog za firme

Mnoge firme na srednjem naponu ili u višim tarifnim grupama plaćaju i obračunsku snagu — obično određenu najvećim prosječnim opterećenjem u 15-minutnom intervalu tokom mjeseca. Kratak vrh, npr. pri istovremenom startu kompresora, peći ili rashladnih agregata, može odrediti trošak snage za cijeli mjesec. Da li i kako se snaga obračunava zavisi od Vaše tarifne grupe i ugovora, pa to prvo provjeravamo na računu (pomaže i naš vodič kako pročitati račun za struju).

Solarna elektrana sama ne garantuje smanjenje vršne snage: vrh se može desiti rano ujutro, navečer ili u oblačan dan. Baterija sa ispravno podešenim upravljanjem može:

• prazniti se kada opterećenje pređe zadani prag,
• puniti se iz solarne elektrane ili iz mreže u periodima niskog opterećenja,
• zadržati rezervu kapaciteta za vrhove umjesto da se isprazni ranije u toku dana.

Za ovu ulogu presudna je snaga baterijskog sistema u kW i trajanje vrhova. Ako vrhovi traju po nekoliko minuta, i relativno mali kapacitet može dati dobar rezultat; ako traju satima, potreban je veći kapacitet i računica postaje teža.

Uz vršnu snagu vrijedi provjeriti i reaktivnu energiju. Kada solarna elektrana pokrije veliki dio aktivne energije, faktor snage na obračunskom mjestu može se pogoršati. Neki baterijski i hibridni invertori mogu davati reaktivnu snagu, ali to zavisi od modela i podešenja i obično ne zamjenjuje namjensku kompenzaciju reaktivne energije. Više o tome u članku o kompenzaciji reaktivne energije.

Rezervno napajanje: on-grid, hibridni i otočni rad

Česta zabluda je da solarna elektrana „drži struju“ kada nestane mreže. Standardni mrežni invertor se pri ispadu mreže automatski isključuje — to je obavezna zaštita (anti-islanding), kako elektrana ne bi napajala vod na kojem rade monteri operatora.

Za rezervno napajanje potrebno je:

• hibridni invertor ili baterijski invertor s funkcijom rezervnog napajanja,
• baterija,
• uređaj za odvajanje od mreže koji objekat ili dio instalacije prebacuje u otočni rad,
• najčešće poseban razvod za kritične potrošače — rasvjeta, IT oprema, sigurnosni sistemi, grijanje ili hlađenje koje ne smije stati.

Vrijeme prebacivanja razlikuje se od sistema do sistema: neki rade gotovo bez prekida, drugi uz kratak prekid. Za osjetljivu opremu (serveri, medicinski uređaji, procesna kontrola) to treba unaprijed provjeriti u specifikaciji proizvođača i eventualno kombinovati s UPS-om.

Na lokacijama s čestim ispadima rezervno napajanje je često glavni stvarni razlog za bateriju — i tada se mjeri vrijednošću izbjegnutog zastoja, a ne samo uštedom na računu.

Dimenzionisanje: kW i kWh nisu isto

Baterijski sistem ima dva ključna parametra:

Parametar	Šta znači	Kada je presudan
Snaga (kW)	koliko brzo se baterija može puniti i prazniti	smanjenje vršne snage, start velikih potrošača, rezervno napajanje
Energija (kWh)	koliko energije baterija može pohraniti	večernja potrošnja, trajanje rezervnog napajanja

Kod poređenja ponuda obratite pažnju na:

• korisni (upotrebljivi) kapacitet, a ne samo nominalni — proizvođači dio kapaciteta drže kao rezervu,
• snagu invertora, koja može biti manja od onoga što baterija može dati,
• gubitke pri punjenju i pražnjenju — dio energije se uvijek izgubi u konverziji,
• mogućnost proširenja kapaciteta kasnije,
• način spajanja — DC-spregnuti sistem dijeli hibridni invertor s panelima i pogodan je za nove elektrane, a AC-spregnuti ima vlastiti invertor i najčešće se koristi za dogradnju postojećih.

Bez 15-minutnih ili satnih podataka o potrošnji i proračuna proizvodnje elektrane veličina baterije je nagađanje.

LFP tehnologija, vijek trajanja i garancije

U stacionarnoj pohrani danas dominiraju litij-željezo-fosfatne (LFP) baterije. U poređenju s nekim drugim litij-ionskim hemijama imaju bolju termičku stabilnost i dug ciklični vijek, uz nešto manju gustinu energije — što kod stacionarne ugradnje obično nije problem.

Vijek trajanja baterije izražava se kroz:

• broj ciklusa do određenog preostalog kapaciteta,
• kalendarski vijek u godinama,
• ili ukupnu propuštenu energiju (MWh) tokom garancije.

Garancije se razlikuju od proizvođača do proizvođača i obično važe ono što prvo nastupi — godine ili propuštena energija — uz određeni zagarantovani preostali kapacitet. Garancija često zavisi i od uslova ugradnje (temperatura, ventilacija) i od toga je li sistem stalno povezan na internet radi nadzora. Uslove uvijek tražite pisano, od proizvođača.

Kapacitet postepeno opada s korištenjem, pa računica treba uzeti u obzir i kasnije godine, a ne samo podatak s deklaracije.

Sigurnost i mjesto ugradnje

Baterija je električni uređaj s velikom pohranjenom energijom i ugrađuje se po uputstvima proizvođača i važećim tehničkim i protivpožarnim propisima. U praksi to znači:

• prostor zaštićen od direktnog sunca, vlage i smrzavanja — na niskim temperaturama baterija ograničava punjenje,
• dovoljno ventilacije i propisane udaljenosti od zapaljivih materijala,
• pristup za servis i jasno označen isklop,
• odgovarajuća zaštita na DC i AC strani,
• kod većih sistema, provjera zahtjeva protivpožarnih propisa i osiguravajućeg društva.

Dodavanje baterije može zahtijevati i obavještavanje operatora distributivnog sistema ili izmjenu postojeće saglasnosti, naročito ako sistem može predavati energiju iz baterije u mrežu. To provjeravamo za svaki slučaj posebno.

Domaćinstva: na šta posebno obratiti pažnju

Za domaćinstvo s elektranom do 10,8 kW u FBiH, koje je izabralo neto mjerenje, baterija gotovo nikad nije investicija koja se vraća kroz račun za struju. Ima smisla prvenstveno kao rezervno napajanje — za kuće na lokacijama s čestim ispadima, za objekte s toplotnom pumpom, pumpom za bunar ili hidrofor, ili za one koji rade od kuće i ne mogu ostati bez interneta i računara.

Ako se odlučite za bateriju, prije kupovine razjasnite:

• koje potrošače želite napajati tokom ispada i kolika je njihova ukupna snaga,
• koliko dugo ispadi obično traju na Vašoj lokaciji,
• je li invertor jednofazni ili trofazni i može li u otočnom radu napajati sve tri faze — to je česta zamka kod trofaznih kuća s jednofaznim invertorom,
• može li se elektrana u otočnom radu dopunjavati iz panela, kako bi rezervno napajanje trajalo i više dana.

Ako elektranu tek planirate, hibridni invertor koji podržava kasnije dodavanje baterije često je razumno rješenje: bateriju možete dodati kada se za to stvori stvarna potreba ili kada se promijene uslovi obračuna.

Kada se baterija isplati, a kada ne

Baterija ima smisla kada:

• plaćate obračunsku snagu, a profil potrošnje ima kratke, izražene vrhove,
• trebate rezervno napajanje za kritične potrošače i ispadi mreže imaju stvarnu cijenu,
• objekat ima ograničenu priključnu snagu, a treba Vam povremeno više snage (npr. punionice vozila),
• pravila obračuna viška za Vaš objekat čine pohranjenu energiju znatno vrijednijom od predane.

Baterija obično nema smisla kada:

• imate neto mjerenje, a jedini cilj je prebaciti dnevni višak u večer,
• firma radi danju i ionako troši gotovo svu proizvodnju elektrane,
• nemate podatke o potrošnji i nije jasno koji problem baterija treba riješiti.

Zaključak

Baterija nije obavezan dodatak solarnoj elektrani, ali uz pravi cilj može biti vrlo racionalna investicija. Za firme je to najčešće smanjenje vršne snage i sigurnost napajanja, a za domaćinstva rezervno napajanje — rjeđe sama ušteda na viškovima.

Ako razmišljate o bateriji, pošaljite nam račune za posljednjih 12 mjeseci i, ako ih imate, 15-minutne podatke o potrošnji kroz formu za ponudu ili nas kontaktirajte. Od 2011. godine realizovali smo 71 projekat ukupne snage 30.000 kWp, na krovovima i na tlu, i za svaki objekat prvo računamo — tek onda predlažemo opremu.