Kategorija: Ekologija

Za pogovor o projektu elektrifikacije sem se obrnil na krajana Marka Jankovca, profesorja s Fakultete za Elektrotehniko v Ljubljani, ki se je na srečanje pripeljal z električnim avtom in ga priklopil na novo polnilnico. Prof. Jankovec ni le idejni vodja in upravitelj elektrarne, temveč tudi pobudnik Blagajeve učne poti, ki jo sestavljajo tribok ob parku, osončje v merilu in drugi eksperimenti, ki so bili že opisani v poletni izdaji Našega časopisa.

Kako gre častitljiva starost gospodarskega objekta v korak s sodobno tehnologijo? Zakaj sta dve polnilni mesti in zakaj je pri eni napis: »Polnilnica za poštene«?
Odločitev za investicijo v sončno elektrarno in polnilnico je sovpadala z načrtovano prenovo strehe objekta starega župnijskega hleva pod cerkvijo, ki bo s tem omogočal vpeljavo novih vsebin za župljane in je bila izvedena v skladu s smernicami ohranjanja kulturne dediščine.  Zaradi pričakovanih viškov energije pa so na fasado dodali še polnilnici, ki omogočata polnjenje dveh vozil hkrati, vsaka z izmeničnim tokom z močjo do 22 kW, vendar je le ena ponujena javnosti. Posebnost te polnilnice je način plačevanja – ob skeniranju QR-kode z aplikacijo spletne banke lahko uporabnik porabljeno energijo finančno povrne prek UPN naloga z donacijo župniji po lastni vesti. Zato so jo poimenovali »Polnilnica za poštene«.

Je 22 kW veliko?
V praksi večina električnih avtomobilov v Evropi omogoča trifazno polnjenje do 11 kW (redkeje do 22kW), priključni hibridi in starejša električna vozila pa le enofazno od 3 do 7 kW, a teh 7 kW na eni fazi potrebuje tok do 32 A, kar pa omogočajo le 22kW trifazne polnilnice. Dva taki polnilnici torej za polno delovanje potrebujeta priklopno moč 44 kW. Glede na to, da je moč električnega priključka 35 kW, imata polnilnici omejeno moč tako, da lahko vsaka polni enofazno z močjo do 7 kW, trifazno pa skupno z močjo do 28 kW.
Za primerjavo: priključna moč običajne enodružinske hiše z glavnimi varovalkami 3 x 20 A dosega le slabih 14 kW, saj so v tipičnem gospodinjstvu največji porabniki električni grelci (bojler 2–3 kW), medtem ko toplotna črpalka lahko porabi tudi 8 kW. V cerkvi so največji porabniki električni grelci v klopeh, ki skupaj presežejo moč 20 kW, a so dnevno aktivni le enkrat dobre pol ure v času maše in ob nedeljah dvakrat po eno uro. Skupna moč porabnikov seveda presega moč električnega priključka, zato pa je so sistem vgrajeni pametno upravljanje in bateriji.

Kaj pa sončna elektrarna?
Sončna elektrarna z vršno močjo 42 kW je nameščena na strehi objekta tako, da je polovica PV modulov postavljenih na vzhodno, polovica pa na zahodno stran. Čeprav postavitev ni optimalna s stališča letnega energijskega izplena, omogoča bolj enakomerno razporeditev proizvodnje čez dan in na lep poletni dan proizvede preko 200 kWh energije z vršno močjo prek 25 kW. 
V strojnici elektrarne so glavni deli sistema: dva pametna razsmernika po 25 kW za pretvorbo in prenos energije, vsak s svojo baterijo kapacitete 16 kWh in pripadajoči zaščitni elementi. Razsmernika skrbita za prenos in optimalno uporabo električne energije med sončno elektrarno, baterijo, omrežjem in porabniki, tudi v primeru izpada električnega omrežja.

Čemu torej baterije?
Baterije se še posebej izkažejo pozimi, ko vklopljeni grelniki med mašami predstavljajo visoko obremenitev omrežja. Takrat obe bateriji pomagata napajati cerkev in vzdržujeta pretok moči iz omrežja pod 11 kW, čeprav lahko celotna moč porabnikov ob zimski nedeljski maši in avtom na polnilnici preseže tudi 40 kW, kot je pokazal obremenitveni test. Vsaka baterija lahko zagotavlja do 16 kW moči eno uro, kar pomeni, da obe skupaj omogočata uro in pol samostojnega napajanja cerkve na polni moči. 
Sistem je dodatno opremljen z napravo, ki avtomatsko spreminja dovoljeno maksimalno moč odjema  z omrežja na podlagi nove slovenske uredbe o omrežnini s petimi časovnimi bloki. V sodelovanju s Fakulteto za elektrotehniko pa je v delu tudi razvoj algoritma za pametno upravljanje polnilnic glede na razpoložljivo energijo in možnost trgovanja z električno energijo glede na trenutno ceno elektrike na borzi. Ko je cena energije ugodna (npr. ponoči), se bosta bateriji polnili, ko pa je draga, se pa praznita in oddajata energijo v omrežje.

Ali se splača?
Cene fotovoltaike so v zadnjem desetletju na svetovni ravni padle za faktor deset, čeprav se to ne odraža v enaki meri v ceni celotnega sistema, saj so se podražili konstrukcijski elementi in predvsem človeško delo. A kljub temu so danes cene kompletne sončne elektrarne padle že pod 1000 € na kW nazivne moči. Podobno se dogaja tudi z baterijami, saj so se samo v zadnjem letu pocenile za faktor dva in trenutno v kompletu z vso elektroniko stanejo okrog 200 € na kWh, torej je cena take baterije kot je v sistemu danes dobrih 3.000 €, medtem ko je  subvencija za sončno elektrarno z baterijo danes 675 €/kW inštalirane moči. Življenjska doba baterije tehnologije LFP, ki se vse bolj vgrajujejo tudi v avtomobile, je 6.000 ciklov praznjenja in polnjenja, kar ob vsakodnevnem polnem ciklu znaša približno 20 let in bodo takrat kljub zmanjšani kapaciteti še vedno predstavljajo pomemben del sistema.
Strošek postavitve takega sistema torej ni nedosegljiv in glede na prihranke iz naslova nakupa električne energije kot tudi dobave (omrežnina) z omejevanjem moči v dragih časovnih blokih se bo investicija povrnila prej kot v 10 letih.

Je soglasje elektrodistributerja danes res ključna ovira?
Za postavitev sončne elektrarne je potrebno soglasje elektrodistribucijskega podjetja in je velikokrat odklonilno zaradi preobremenitve električnega omrežja in premajhnega transformatorja, saj bi ob močnem soncu ob velikem deležu sončnih elektrarn napetost zrasla vsem porabnikom v ulici, ki so vezani na isti transformator. A soglasje za ničelno oddajanje električne energije lahko dobi vsak, a v tem primeru potrebuje dovolj velike baterije, da vso energijo iz sončne elektrarne shrani in porabi za hišo in morebitni električni avto. Slednje tudi v naših krajih vse pogosteje srečujemo in bodo s padcem cen hote ali nehote kmalu postali dovolj poceni, da se bo pri vsaki hiši našel kakšen. In s tem bo potreba po poceni električni energiji še večja, kar bo še en razlog za  postavitev sončne elektrarne.

Toplotne črpalke – prihodnost ogrevanja? 
TČ so se razpasle pri nas in v tujini kot gobe po dežju, saj so res najbolj varčne, ampak investicija vanje ni majhna, je nekajkrat večja od primerljive plinske ali oljne peči. TČ delujejo na principu prenosa toplote iz enega okolja v drugo, in to z visoko učinkovitostjo preko 300 %, ki pa upada pri nizkih zunanjih temperaturah. To pomeni, da lahko v zmernih pogojih delovanja za vsak kilovat porabljene električne energije prenesejo za tri kilovate toplote. Za primerjavo,  plinsko ogrevanje ima učinkovitost okrog 90 %,  oljno ogrevanje pa 85 %. Električni grelci grejejo s 100 % izkoristkom. Zato so kljub višji začetni investiciji (večkratnik cene plinske ali oljne peči) so zaradi nizkih obratovalnih stroškov dolgoročno ugodna izbira. Dodatno obremenitev omrežja pa lahko omilimo s sončno elektrarno z baterijami. 
Sicer pa je tudi v centru Dobrove na novem parkirišču postavljena električna polnilnica. Klasična, plačljiva s kartico, nahaja se nasproti Petrola, ki je bil tudi investitor. V elektriki je vsekakor prihodnost in ker se komponente sončne elektrarne še vedno cenijo, jih bo vedno več, predvsem pa bodo odslej bolj podprte z lastnimi baterijami. 

Sebastjan Vehar