Optimizuota Saulės elektrinė IR tradicinė Saulės elektrinė – ką rinktis?

Privalumai ir trūkumai

  • Saulės moduliai ir jų istorija

Iš pradžių saulės elektrinės buvo statomos tik nuoseklios grandinės principu. Tai reiškia, kad visa sistema veikė taip, kaip veikė silpniausia dalis grandinėje. Jeigu viena grandinės dalis bus sulūžusi, tai grandinę tiesiog bus galima pertraukti. Tokiu pačiu principu veikia ir tradicinės saulės elektrinės. Jos vadinamos tradicinėmis, nes tai yra tradicinis būdas turėti saulės elektrinę.

Tradicinės saulės elektrinės veikimą lengviausia suprasti palyginant ją su kalėdinėmis girliandomis. Vienos kalėdinės girliandos lemputės ištraukimas arba sugedimas sukeldavo problemų, nes sugesdavo visa girlianda. Tokiu pačiu principu veikia ir tradicinė saulės elektrinė. Jeigu vienas modulis bus šešėlyje arba suges, tradicinė saulės elektrinė nustos veikti.

Tradicinė saulės elektrinė turėjo ir tebeturi ne vieną problemą. Gera žinia yra ta, kad tobulėjanti technologija padeda spręsti problemas. Pavyzdžiui, išmanieji telefonai ar išmanieji laikrodžiai sprendžia tam tikras problemas. Todėl atsirado sprendimai tradicinių saulės elektrinių problemoms spręsti.

Šiame straipsnyje neteigiama, kad optimizuotos sistemos yra geriausias sprendimas, nes taip nėra. Tačiau jos pašalina didžiąją daugumą saulės elektrinių minusų. Šiuo straipsniu siekiama paaiškinti, kodėl jūsų sistemai gali būti reikalingi optimizatoriai ir kodėl jie atsirado.

  • Gamyklos pažeidimai

Pirmiausia, saulės moduliai iš gamyklos gali atkeliauti pažeisti. Gali būti daugybė įvairių problemų saulės modulių gamyboje, pradedant nuo to, kad saulės modulių gamykloje gali būti prisidėjusi žmogaus ranka – tai padidina riziką. Be to, saulės modulio celė yra labai trapi.

Saulės modulis yra elektronika, o kiekviena elektronika gali gesti. Ne be reikalo saulės modulių gamintojai pradėjo lenktyniauti tarpusavyje, kuris suteiks ilgesnes garantijas. Tai reiškia, kad jie garantuoja, jog modulis bus teisingai surinktas, todėl ir pati garantija, leidžia suprasti, kad saulės modulio gedimas visgi yra galimas.

Saulės modulių rinka sparčiai plečiasi, todėl gamintojai, gali imtis vis kitokių gamybos procesų ir tuose procesuose gali įsivelti klaida. Pavyzdžiui, elektronikoje buvo naudojamos Samsung baterijos, kurios tiesiog sproginėjo žmonių rankose. Saulės baterija iš esmės yra ta pati elektronika. Žinoma, ji nesprogtų, tačiau gedimai gali lemti mažesnę generaciją ir turėti įtakos jūsų saugumui.

  • Pozityvi tolerancija

Kiekviename saulės modulio aprašyme galite matyti, kad saulės modulis turi tam tikrus nuokrypius. Nuokrypiai gali būti pagal dydį ir netgi pagal generaciją. Didieji saulės modulių gamintojai deklaruoja, kad jūs gausite tokios arba didesnės galios saulės modulį. Tai reiškia, kad jūs turėsite nuo 330W iki 335W saulės modulį. Jeigu turite tradicinę saulės elektrinę tuomet visa sistema veiks, kaip veikia jos silpniausias modulis.

Kai kurie gamintojai netgi žada procentalią išraišką, pavyzdžiui, + 3-5 %. Vietoje 330W, galite gauti 346W. Su tradicine saulės sistema, jūsų sistema veiks taip, kaip veikia silpniausias modulis, todėl gamintojų suteikiamas perviršis liks nepanaudotas. Kai kurie gamintojai duoda neigiamą toleranciją, t.y. silpniausias modulis paveiks visus stipresnius saulės modulius generacijoje.

Kol saulės moduliai atsiduria pas jus ant stogo, jie tikrai nukeliauja ilgą kelią. Iš Kinijos iki Lietuvos per Europos kelius. Net ir tie saulės moduliai, kurie pagaminti Lietuvoje ar Europoje, pagrindinė jų dalis – saulės celė – vis tiek atkeliauja iš Kinijos. Dėl nelaimingo atsitikimo transportavimo metu gedimas gali atsirasti po 10 ar 15 metų. Todėl kyla klausimas – kaip rasti tuos gedimus? Kaip pastebėti gamybos, transportavimo ar montavimo broką? Tai sudėtingesni klausimai, nes atsakymai irgi nėra paprasti.

Su tradicine sistema yra 3 būdai surasti problemą:

Termovizorius. Su juo galima rasti karštąjį tašką saulės modulyje, tačiau reikia tam tikrų sąlygų. Turi būti ne vėjuota, reikia, kad būtų aukšta modulio temperatūra, tada galima surasti probleminę vietą. Tačiau su termovizoriumi nepamatysime, ar jungtys yra sugędusios. Jis to nerodys, nes jungtys yra po saulės moduliu. Taigi su termovizoriumi ne visus gedimus galima surasti.

Antras pagal lengvumą būdas surasti gedimą – fiziškai apžiūrėti saulės modulius, nes dažnai galima pamatyti tuos karštuosius taškus vien pažiūrėjus į saulės modulį. Pasitaiko, kad sutrūkinėja stiklas arba tiesiog pajuoduoja saulės modulis.

Pats sudėtingiausias ir veiksmingiausias būdas surasti gedimą yra fiziškai juos nuimti, patikrinti kiekvieno modulio įtampą ir vėl uždėti. Ar tai yra paprastas, ar nepaprastas būdas – spręsti jums. Tačiau reikia atsiminti, kad nuėmimo ir uždėjimo metu taip pat galima sugadinti saulės modulius. Be to, nuėmimo ir uždėjimo metu gali paaiškėti, kad yra ne vienas sugedęs saulės modulis, nes tarkim tam tikroje technologijoje serijiniu būdu buvo gaminamas brokas. Pasibaigus garantiniam laikotarpiui, jums už visa tai gali tekti sumokėti patiems.

  • Saulės modulių garantija

Kiekvienas saulės modulis turi 2 tipų garantiją: produkto ir atidavimo. Antrasis tipas yra atidavimo garantija. Standartiškai gamintojas garantuoja po 25 metų 80 % atidavimo garantiją. Kiti garantuoja po 30 metų 90 % atidavimo garantiją. Tačiau išlieka esminis klausimas – kaip gi tai patikrinti?

  • Kaip tradicinėje saulės elektrinėje patikrinti atidavimo generaciją?

Pavyzdžiui, pagal jūsų instaliuotoją, jūs turėjote iš 1 kW sugeneruoti – 1000 kW, tačiau sugeneravote tik 800 kW. Jūs skambinate savo instaliuotojui ir klausiate – kodėl?. Priežasčių gali būti begalė: netinkamos oro sąlygos ar medžių lapai, užsilikę kažkur ant vieno modulio kampo. Taip pat gali būti žiedadulkės, dulkės, ar netgi saulės modulio gedimas. Gali būti toks gedimas, kurio plika akimi nematome, tačiau jis kenkia visos elektrinės darbui.

  • Kaip nustatyti saulės modulio degradacijos lygį?

Ne visi saulės moduliai gali generuoti 100 %, kaip žadėjo gamintojas, tačiau vienas modulis gali neatitikti gamintojo garantinių reikalavimų. Kaip rasti tokį gedimą? Iš principo, visos ant popieriaus rašytos garantijos yra tiek patikimos, kiek yra patikimas jūsų instaliutojas.

Lietuvoje, Europoje ir pasaulyje saulės elektrinės buvo valstybės remiamas produktas. To pasekoje, atsirado didelė pasiūla saulės elektrinių iš įvairių instaliuotojų. Kadangi saulės elektrinės buvo remiamos valdžios, natūralu, kad atsirado didelė paklausa, po kurios sekė ir pasiūla. Po bumo laikotarpio, saulės elektrinės instaliuotojų žymiai sumažėjo.

Tradicinės saulės elektrinės gedimo nustatymas yra brangus ir sudėtingas procesas, todėl saulės elektrinės instaliuotoju turite pasitikėti kaip pačiu geriausiu draugu. Saulės elektrinė jums turi tarnauti 30 metų, kas gi atvažiuos pakeisti sugedusį saulės modulį po 20-30 metų. Taigi tradicinė saulės elektrinė yra tiek patvari, kiek patvarus jūsų instaliuotojas ir kaip ilgai jis vykdys veiklą.

  • Saulės įtampos keitikliai ir maksimalios galios ieškikliai

Dažniausiai instaliuotojai kalbėdami tarpusavyje arba su klientais aptaria saulės modulių išskirtinumus, o kalbėdami apie įtampos keitiklius mini tiktai prekės ženklus. Tačiau esmė tikrai ne prekės ženkluose. Saulės įtampos keitikliai turi „appt tracker‘ius“ – maksimalios galios ieškiklius. Tai technologija, kuri leidžia iš saulės modulių išgauti iki 99 % efektyvumą vietoje 70 %. Tradicinis įtampos keitiklis standartiškai turi vieną arba du maksimalios galios ieškiklius. Kuo daugiau maksimalios galios ieškiklių, tuo lengviau rasti gedimus, todėl jie yra svarbūs.

Maksimalios galios ieškiklio technologija padeda mums išgauti iki 29 % daugiau elektros energijos palyginus su saulės įtampos keitikliais, kurie yra be maksimalios galios ieškiklių. Tradicinių saulės elektrinių įtampos keitiklių projektavimas ir išdėstymas yra apribotas tiek, kiek yra maksimalios galios ieškiklių. Jeigu įtampos keitiklyje yra 2 maksimalios galios ieškikliai, tuomet galime dėti saulės modulius dvejomis plokštumomis. Saulės elektrinės plokštumų yra tiek, kiek yra ieškiklių.

  • Efektyvumas

Tradicinės saulės elektrinės įtampos keitiklis turi savo efektyvumą. Tai galite pamatyti įtampos keitiklio techniniame aprašyme. Jų efektyvumas svyruoja nuo 97 % iki 99 %.  Tai priklauso nuo stringavimo. Neteisingai suprojektuotas įtampos keitiklis gali nešti iki 7 % nuostolį palyginus su gerai suprojektuota sistema.

Jūsų saulės elektrinės efektyvumas priklauso nuo to, kiek kompetentingas yra projektuotojas. Kiekvienas įtampos keitiklis turi nuolatinės įtampos atjungiklį. Jie būna mechaniniai arba elektroniniai ir reikalingi tam, kad įtampos keitiklio priežiūros metu saulės moduliai negeneruotų saulės energijos. Tačiau įtampa ten vis tiek yra, net jei keitiklis yra išjungtas. Taigi tradiciniai įtampos keitikliai turi tam tikrą pavojų juos remontuojant.

Tradiciniai įtampos keitikliai yra sudėtingesni, nes juose yra įdiegtos papildomos technologijos. Viena technologija valdo modulius, o kita technologija keičia nuolatinę įtampą į kintamą. Dar viena technologija, vykdo monitoringą.

  • Saugumas

Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas, yra saugumas. Tradicinėje saulės elektrinėje saulės moduliai yra nekontroliuojami. Tarp įtampos keitiklio ir saulės modulio yra apie 40 m laidas. Tuo laidu visuomet cirkuliuoja aukšta įtampa, kurios neįmanoma kontroliuoti. Baisiausias dalykas, kuris gali nutikti – gaisras. Kadangi tokios sistemos kontroliuoti neįmanoma, gaisrininkai jos negali gesinti. Ją galima gesinti su specialiomis putomis, tačiau tų specialių putų tikrai ne kiekviena gaisrinė turi.

  • Tradicinės ir optimizuotos saulės elektrinių apibendrinimas

Tradicinė saulės elektrinė turi ne tik privalumus, bet ir trūkumus tokius, kaip gamybos paklaida, gamintojo procesų paklaida, transportavimo ar montavimo paklaidos. Vienas pagrindinių trūkumų yra saugumo nebuvimas. Be to, tradicinės saulės elektrinės moduliai gali būti montuojami tik ant idealių sąlygų – kur nėra medžių, kur kampai yra vienodi ir nėra kitų kliuvinių.

Saulės elektrinės nėra tobula elektronika, tačiau jos trūkumus gali pašalinti optimizatoriai, kurie taip pat turi tam tikrų minusų:

  • Pirmiausia, jie pakelia saulės elektrinės kainą.
  • Antra, saulės elektrinės sistemoje atsiranda dar viena detalė.
  • Trečia, yra nedaug įmonių, kurios tikrai išmano optimizatorius ir kaip su jais dirbti.

Nepaisant to, optimizatoriai sprendžia daugiau problemų, palyginus su jų minusais:

  • Pirmas optimizatorių privalumas – tai besąlyginis saugumas. Saugumą optimizatoriuose galima palyginti su draudimu jūsų automobiliui. Jis nėra reikalingas iki tol, kol nenutinka įvykis. Saugumas atsiranda dėl to, kad kiekvienas saulės modulis tampa kontroliuojamas, t.y. saulės modulis turi „smegenis“. Iš principo su optimizatoriumi saulės elektrinė tampa išmani. Tarp saulės modulio ir įtampos keitiklio atsiranda prietaisas, kuris kontroliuoja saulės modulį iki tokio lygio, kad esant kritiniam atvejui, saulės modulio įtampa yra tiesiog išjungiama iki tokios įtampos, kuri yra saugi ir negali niekam pakenkti.
  • Antras saulės elektrinės optimizatoriaus privalumas, kad ir kaip prieštaringai skambėtų su jos minusu, kaina, yra finansinis saugumas arba finansinis optimizavimas. Su optimizuota sistema saulės elektrinės gedimą gali surasti kiekvienas, net ir labai mažai kompetencijos turintis žmogus, kadangi saulės elektrinės gedimo analizė yra jūsų delne, t.y. jūsų telefone arba kompiuteryje. Gedimą jūs patys galite nustatyti per 1 minutę, nes didžiausi kaštai saulės elektrinių gedimuose, yra problemos atradimas.

Tradicinėje saulės elektrinėje žmonės gali netgi nežinoti, kad jie turi problematišką saulės elektrinę, nes jie turi lyginti metines generacijas, o metinis generacijų palyginimas sako, kad jūs patyrėte nuostolius ir jūs nežinote, kur yra atsakymas. Tai gali būti modulio gedimas, įtampos keitiklio gedimas, ar oro sąlygų įtaka. Tuo tarpu, su optimizatoriais viskas aišku, kaip ant delno, tiesiogine šio žodžio prasme.

  • Dar vienas privalumas. Kurį sąlygoja finansinis optimizavimas yra saulės elektrinės priežiūros paprastumas. Dažnai žmonės nežino, kaip prižiūrėti saulės elektrinę, kaip dažnai valyti modulius. Su optimizuota sistema viskas labai aišku, nes jeigu viena saulės elektrinės dalis neveikia, reiškia, kad jau atėjo laikas valyti.

Turėdami tradicinės saulės elektrinės sistemą, jūs turite fiziškai apžiūrėti, ar moduliai yra suodini ir, ar jie pakankamai suodini, kad juos reikia valyti. Tai labai keblūs klausimai. Su optimizuota sistema jūsų generacija bus optimizuota, nes jūs tiksliai žinosite, kada reikia saulės modulius, o turėdami tradicinę saulės sistemą, galite sugaišti savo laiką valydami be reikalo.

  • Kitas privalumas – modulio maksimalaus potencialo išnaudojimas. Kaip jau buvo minėta, kiekvienas modulis turi pozityvią toleranciją. Kai kurie moduliai turi netgi procentaliai išreikštą pozityvią toleranciją. Tarkim, 330 W moduliui gamintojas duoda 5 % pozityvią toleranciją. Tai reiškia, kad vietoje 330W, yra tikimybė, kad gausite net iki 346W. Su optimizatoriais jūs pilnai išnaudojate saulės modulius.

Tačiau nesiremkime gamintojo duodamais pažadais apie pozityvią toleranciją. Kalbant apie kiekvieno atskiro modulio darbą, privalumas yra ir tai, kad saulės moduliui įtakos gali turėti gamta, medžiai, ar medžių lapai rudenį, medžių žiedadulkės ar net paukščiai, nutupę ant jūsų saulės modulių. Optimizuotos sistemos tokios gamtos sąlygos tikrai neveikia, nes kiekvienas modulis yra atskiras ir individualus.

Žinoma, atskiro veikimo privalumas yra tas, kad  padidėja generacija ir ji yra nepriklausoma nuo jokių gamtos veiksnių. Generacija padidėja dėl to, kad jeigu vienas modulis yra uždengtas, tai visi kiti moduliai vis tiek veikia 100 %.

  • Kitas optimizatorių privalumas yra tas, kad saulės moduliai daug paprasčiau projektuojami. Iš principo saulės modulius su optimizatoriais galima dėti ir ant sienos, ant stogų ar stoginių, ant garažo – kur tik norite, nes kiekvienas modulis dirba nepriklausomai nuo kitų todėl ir projektavimas yra žymiai paprastenis. Kitas privalumas projektuojant yra tai, kad reikia atsižvelgti į kelis pagrindinius parametrus ir saulės elektrinė veiks maksimaliai efektyviai, nes išmanieji optimizatoriai įtampos keitikliui duoda tokią įtampą, kurios reikia, kad jis veiktų maksimaliu režimu.

Taigi optimizatorių privalumas yra tai, kad jie optimizuoja ir saulės elektrinę, ir finansus. Tokia sistema yra žymiai saugesnė. Atsiranda galimybė išnaudoti pilną saulės modulių potencialą. Optimizuotą sistemą yra daug paprasčiau prižiūrėti ir ji yra nepriklausoma nuo gamtos sąlygų.

Tradicinė saulės elektrinė yra pigesnė, o optimizuota sistema – žymiai brangesnė, todėl ir mažiau populiari. Optimizuota sistema yra žymiai saugesnė, nes saulės moduliai yra kontroliuojami, o su tradicine saulės sistema jie nėra kontroliuojami. Pavojaus atveju, maksimali optimizuotos sistemos įtampa gali siekti iki 50 V, o tradicinės sistemos įtampa gali būti netgi iki 1000 V, tad skirtumai yra didžiuliai.

  • Sklandantys mitai apie optimizatorius

Pirmas mitas – optimizatoriai dažnai genda.

Jeigu optimizatoriai taip dažnai gestų, kaip sako kai kurie rangovai, ar tikrai gamintojas juos vis dar gamintų, ar būtų instaliuotojų, kurie užsiima šiais optimizatoriais? Ar tikrai jie keltų sau problemas? Žinoma, kad ne.

Optimizatoriai tikrai turėjo gedimų ir pakankamai nemažai prieš 5 ar 6 metus. Dabar optimizatorių gedimai yra labai retai sutinkami. Taigi tai yra tik mitas.

Antras mitas – sakoma, kad optimizatoriai tikrai nesuteikia jokio saugumo.

Tokiam žmogui reikėtų pasistengti suprasti, kad yra didžiulis skirtumas tarp  1000 V ir 50 V. Tie žmonės, kurie sako, kad tradicinės saulės elektrinės sistema yra tiek pat saugi, kiek ir optimizuota, niekada nėra lietę saulės modulių.

Trečias ir pats juokingiausias mitas – kai kurie rangovai sako, kad optimizatoriai, veikdami maksimaliu pajėgumu piko metu, dieną, persikrauna ir visa elektrinė neveikia netgi 15 min. Tai yra absurdas, nes to tikrai nėra. Jeigu taip būtų, mes tikrai būtume tai pastebėję ir gamintojas būtų tai kažkokiu būdu sprendęs. Tai tikras mitas.

Taigi apibendrinant optimizatorius, jų pagrindiniai privalumai:

  1. Saugumas. Tiek fizinis, tiek ir finansinis.
  2. Efektyvumas. Kaip efektyviai saulės elektrinė gali veikti esant tam tikroms gamtos sąlygoms.
  3. Lengva priežiūra. Jūsų investicija yra kontroliuojama jūsų delne, t.y. telefone ir tam nereikia jokių specialių žinių, tiesiog pažiūrite į mobilųjį telefoną ar į kompiuterį ir matote visus atsakymus, ar saulės elektrinė veikia tinkamai, ar vis dėlto reikia kažką tvarkyti.
  4. Daugiau elektros energijos, nes pilnai išnaudota saulės moduliui duota pozityvi tolerancija ir saulės moduliai veikia vienas nuo kito nepriklausomai.
  5. Laisvė plėtrai. Ateityje galėsite tiesiog prijungti daugiau saulės modulių, nepriklausomai nuo ankstesnių saulės modulių parametrų, nes galėsite dėti tiesiog galingiausią, tuo metu esantį rinkoje, modulį.

Žinoma, atsiranda ir tokių atvejų, kai žmonės nori įsistiklinti balkoną su saulės moduliais ar statyti pavėsinę. Optimzuotų elektrinių savininkai nėra suvaržyti plėsti saulės elektrinę. Jie gali dėti saulės modulius bet kokiu kampu. Taigi tai yra visiška laisvė.