Kaip apskaičiuoti, kokio galingumo saulės elektrinės reikia namui?

Renkantis saulės elektrinę dažnai vadovaujamasi paprasta logika: kuo didesnė elektrinė, tuo daugiau elektros ji pagamins ir tuo daugiau sutaupysime. Tačiau didesnė galia ne visada reiškia didesnę finansinę naudą. Jei elektrinė pagamina gerokai daugiau energijos, nei namų ūkis gali panaudoti, didesnė investicija gali atsipirkti lėčiau.

Optimali saulės elektrinės galia turi būti parenkama pagal realų metinį elektros vartojimą, stogo sąlygas, planuojamus naujus elektros prietaisus ir ESO suteiktą leistiną generuoti galią.

Šiame straipsnyje paaiškinsime, kaip preliminariai apskaičiuoti, kokio galingumo saulės elektrinės reikia namui, ir kodėl populiari 10 kW elektrinė nėra universalus pasirinkimas.

Greitas atsakymas: kaip apskaičiuoti saulės elektrinės galią?

Lietuvoje 1 kW tinkamai įrengtos saulės elektrinės per metus orientaciškai gali pagaminti apie 900–1 050 kWh elektros energijos. Tikslus rezultatas priklauso nuo vietovės, modulių krypties, pasvirimo kampo, šešėlių ir sistemos nuostolių.

Preliminariam skaičiavimui galima naudoti paprastą formulę:

Metinis elektros suvartojimas kWh ÷ 1 000 = preliminari saulės elektrinės galia kW

Pavyzdžiui, jei namas per metus suvartoja 6 000 kWh elektros:

6 000 ÷ 1 000 = 6 kW

Vadinasi, pradinis pasirinkimas galėtų būti apie 6 kW saulės elektrinė. Tai dar nėra galutinis techninis sprendimas, bet geras atskaitos taškas.

Preliminarią galią, investiciją ir atsipirkimą galite pasitikrinti naudodami saulės elektrinės skaičiuoklę.

Orientacinė saulės elektrinės galia pagal metinį vartojimą

Lentelėje pateikiamos orientacinės reikšmės. Galutinė galia priklauso nuo montavimo vietos, stogo krypties, šešėlių, vartojimo įpročių ir ESO sąlygų.

1 žingsnis: įvertinkite 12 mėnesių elektros suvartojimą

Svarbiausias skaičius parenkant saulės elektrinės galią yra ne mėnesio sąskaitos suma, o per 12 mėnesių suvartotas elektros energijos kiekis kilovatvalandėmis.

Metinį suvartojimą galite rasti:

• ESO savitarnoje;
• elektros tiekėjo savitarnoje;
• sąskaitose už elektrą;
• išmaniojo skaitiklio vartojimo duomenyse.

Vertinti tik vieną mėnesį nepakanka. Elektros vartojimas skiriasi pagal sezoną, ypač jei namas šildomas šilumos siurbliu, vanduo ruošiamas elektra arba naudojami kondicionieriai.

Kodėl žiemos elektros sąskaita gali suklaidinti?

Dažna klaida – saulės elektrinės galią skaičiuoti pagal didžiausią žiemos mėnesio sąskaitą, tikintis, kad elektrinė turėtų padengti sausio ar gruodžio elektros poreikį.

Didesnė elektrinė žiemą pagamins proporcingai daugiau nei mažesnė, tačiau bendras saulės energijos kiekis šiuo laikotarpiu vis tiek bus gerokai mažesnis nei pavasarį ar vasarą. Taip yra dėl trumpesnių dienų, žemo saulės kampo ir dažnesnio debesuotumo.

Jeigu elektrinė būtų parenkama taip, kad padengtų didžiausią žiemos mėnesio vartojimą, vasarą ji greičiausiai pagamintų neproporcingai daug perteklinės energijos. Todėl galią geriausia skaičiuoti pagal visų metų vartojimą, o ne pagal vieną didžiausią sąskaitą.

2 žingsnis: įvertinkite būsimą elektros poreikį

Saulės elektrinė įrengiama ilgam laikotarpiui, todėl reikėtų vertinti ne tik dabartinį vartojimą, bet ir pagrįstai planuojamus pokyčius per artimiausius 3–5 metus.

Elektros poreikis gali reikšmingai išaugti, jeigu planuojate:

• įsirengti šilumos siurblį;
• įsigyti elektromobilį;
• vandenį pradėti šildyti elektra;
• įsirengti kondicionierius;
• padidinti namo plotą;
• įsirengti baseiną, pirtį ar dirbtuves;
• daugiau elektros vartoti dienos metu.

Pavyzdžiui, jei namas dabar suvartoja 5 000 kWh per metus, o planuojamam elektromobiliui reikės dar apie 3 000 kWh, elektrinės galią reikėtų skaičiuoti pagal maždaug 8 000 kWh bendrą poreikį.

Tačiau galios nereikėtų didinti vien dėl neapibrėžto argumento „gal kada nors prireiks“. Didesnė elektrinė reiškia didesnę pradinę investiciją, todėl būsimas vartojimo augimas turėtų būti realiai suplanuotas.

Jeigu elektrinę jau turite, daugiau apie plėtrą skaitykite straipsnyje „Kada verta didinti saulės elektrinės galią?“.

3 žingsnis: įvertinkite stogo kryptį, nuolydį ir šešėlius

Vienodos galios saulės elektrinės ne visada pagamina vienodą elektros kiekį. Rezultatą lemia modulių kryptis, pasvirimo kampas, vietovė ir šešėliai.

Pietų kryptimi sumontuoti moduliai paprastai leidžia pasiekti didelę bendrą metinę gamybą. Rytų ir vakarų kryptys gali sumažinti gamybos piką vidurdienį, bet išdėstyti gamybą per ilgesnę dienos dalį – daugiau elektros pagaminama ryte ir vakare.

Gamybą taip pat gali mažinti:

• medžių metami šešėliai;
• kaminai ir antenos;
• stogo langai;
• šalia esantys pastatai;
• skirtingos stogo plokštumos;
• netinkamas modulių išdėstymas.

Kartais geriau rinktis ne didesnę elektrinę, o tinkamiau suprojektuotą sistemą: pakeisti modulių išdėstymą, naudoti optimizatorius arba dalį modulių montuoti kitoje stogo plokštumoje.

Plačiau apie montavimo sąlygų įtaką skaitykite straipsnyje „Saulės modulių pasvirimo kampas: koks optimalus Lietuvoje?“.

Įrengtoji ir leistina generuoti galia – ne tas pats

Skaičiuojant elektrinės galią svarbu patikrinti ESO suteiktas prijungimo sąlygas. Jose nurodoma, kokią galią galima atiduoti į elektros tinklą.

Įrengtoji galia parodo bendrą sumontuotų saulės modulių galią, o leistina generuoti galia – kiek galios leidžiama perduoti į tinklą.

Pavyzdžiui, galima įrengti didesnę saulės elektrinę, bet turėti ribotą atidavimą į tinklą. Tokiu atveju reikia įvertinti, kur bus panaudojama elektra, kai gamyba viršys tuo metu namuose esantį vartojimą.

Galimi sprendimai:

• daugiau elektros vartoti saulėtomis valandomis;
• dieną šildyti vandenį;
• dienos metu krauti elektromobilį;
• naudoti energijos kaupiklį;
• automatiškai valdyti didesnius elektros prietaisus;
• riboti perteklinę gamybą inverterio nustatymais.

Jei atidavimas į tinklą stipriai ribotas, vien metinio suvartojimo formulės nepakanka. Reikia vertinti ir valandinį namo vartojimą.

Kodėl 10 kW saulės elektrinė nėra universalus pasirinkimas?

10 kW saulės elektrinė Lietuvoje yra dažnas pasirinkimas, tačiau tai nereiškia, kad tokios galios reikia kiekvienam namui.

Jeigu namas per metus suvartoja 4 000–5 000 kWh ir artimiausiu metu neplanuojamas šilumos siurblys, elektromobilis ar kitas didelis elektros vartotojas, 10 kW elektrinė gali pagaminti gerokai daugiau energijos, nei namų ūkis pajėgs naudingai panaudoti.

Per didelė elektrinė gali reikšti:

• didesnę pradinę investiciją;
• daugiau į tinklą perduodamos elektros;
• didesnę priklausomybę nuo atsiskaitymo sąlygų;
• galios ribojimą dėl ESO sąlygų;
• nebūtinai trumpesnį atsipirkimą.

Kita vertus, 9–10 kW ar didesnė elektrinė gali būti racionalus sprendimas namui, kuris per metus suvartoja apie 9 000–11 000 kWh, turi šilumos siurblį, elektromobilį ar kitų didelių elektros vartotojų.

Kaip energijos kaupiklis keičia galios skaičiavimą?

Energijos kaupiklis leidžia dalį dieną pagamintos elektros išsaugoti ir panaudoti vakare arba naktį. Tai gali padidinti tiesiogiai namuose sunaudojamos saulės energijos dalį ir padėti tada, kai elektros atidavimas į tinklą ribojamas.

Tačiau kaupiklis nėra sezoninė saugykla – vasarą pagamintos elektros jis neišsaugos iki žiemos. Todėl didesnės elektrinės nereikėtų pagrįsti vien tuo, kad kartu bus montuojama baterija.

Jeigu planuojate saulės elektrinę su energijos kaupikliu, elektrinės ir baterijos dydžius reikia derinti pagal dienos gamybą, vakarinį vartojimą, leistiną generuoti galią ir pasirinktą kaupiklio veikimo režimą.

Jei elektrinę jau turite, galima atskirai įvertinti ir energijos kaupiklio montavimą namams.

Orientaciniai saulės elektrinės galios skaičiavimo pavyzdžiai

1 pavyzdys: namas be elektrinio šildymo

• Metinis vartojimas: 4 200 kWh.
• Šildymas: ne elektra.
• Elektromobilio nėra.
• Vartojimo augimas artimiausiu metu neplanuojamas.
• Stogas: pietvakarių krypties, reikšmingų šešėlių nėra.

Pradinis skaičiavimas:

4 200 ÷ 1 000 = 4,2 kW

Tokiam namui būtų galima preliminariai svarstyti apie 4–5 kW saulės elektrinę.

2 pavyzdys: namas, kuriam planuojamas elektromobilis

• Dabartinis namo vartojimas: 6 200 kWh.
• Planuojamas elektromobilio vartojimas: apie 3 000 kWh.
• Bendras būsimas poreikis: apie 9 200 kWh.

Pradinis skaičiavimas:

9 200 ÷ 1 000 = 9,2 kW

Tokiu atveju galima svarstyti apie 9–10 kW elektrinę, tačiau dar reikia patikrinti stogo galimybes ir ESO prijungimo sąlygas.

3 pavyzdys: ribotas elektros atidavimas į tinklą

• Metinis vartojimas: 7 000 kWh.
• Preliminari elektrinės galia: apie 7 kW.
• ESO leistina generuoti galia: gerokai mažesnė už planuojamą įrengtąją galią.

Šiuo atveju vien metinio vartojimo skaičiavimo neužtenka. Reikėtų įvertinti, kiek elektros namas suvartoja dieną, ar galima automatiškai valdyti šilumos siurblį, boilerį arba elektromobilio įkrovimą ir ar ekonomiškai pagrįstas kaupiklis.

Kaip pasirinkti saulės elektrinės galią: trumpa atmintinė

1. Patikrinkite, kiek elektros suvartojote per paskutinius 12 mėnesių.
2. Metinį suvartojimą padalykite iš 1 000.
3. Įvertinkite realiai planuojamą vartojimo augimą.
4. Patikrinkite stogo kryptį, nuolydį, plotą ir šešėlius.
5. Įvertinkite, kiek elektros galėsite suvartoti dienos metu.
6. Patikrinkite ESO suteiktą leistiną generuoti galią.
7. Jei atidavimas ribotas, įvertinkite vartojimo valdymą arba kaupiklį.
8. Nesirinkite 10 kW vien todėl, kad tai populiarus dydis.

Išvada: optimali galia yra svarbiau už maksimalią

Preliminarią saulės elektrinės galią galima apskaičiuoti metinį elektros suvartojimą padalijus iš maždaug 1 000. Tačiau galutinis sprendimas turi įvertinti stogo kryptį, šešėlius, planuojamus naujus elektros vartotojus, naudojimą dienos metu ir ESO leistiną generuoti galią.

10 kW elektrinė gali būti tinkamas pasirinkimas namui su dideliu elektros vartojimu, šilumos siurbliu ar elektromobiliu. Tačiau mažiau elektros naudojančiam namui tokia sistema gali būti tiesiog per didelė.

Jeigu norite įvertinti savo situaciją, pasinaudokite saulės elektrinės skaičiuokle arba peržiūrėkite UNOSOL siūlomus saulės elektrinių namams sprendimus. Padėsime parinkti elektrinę, kurios galia atitinka realų jūsų namo poreikį, o ne tik maksimalias technines galimybes.