Članak objavljen: 12. 09. 2024. od strane autora:
Vladimir Antonijević
Suvlasnik Azimut Electric
Lazar Mlađenović
Suvlasnik Azimut Electric
Proverene informacije 
Sunčeva energija predstavlja neograničeni energetski resurs koji dopire do svakog kraja planete. Tehnologija fotonaponskih sistema je toliko napredovala da je sada moguće praktično i ekonomski isplativo iskoristiti sunčevu energiju i u najizolovanijim oblastima, tako da su solarni paneli za vikendice i objekte bez priključka na mrežu postali rasprostranjeni.
U Srbiji, veliki broj vlasnika kuća, vikendica, splavova i slično, nema stalan priključak za električnu energiju. Razlozi mogu biti nelegalizovan objekat, velika udaljenost od odgovarajuće energetske infrastrukture (trafo-stanice) ili preskup priključak za struju.
“Off-grid” solarni sistemi omogućavaju ljudima da proizvode električnu energiju za svoje potrebe, uz potpunu nezavisnost od elektroenergetskog sistema i elektrodistribucije.
Evo Šta Je “Off-Grid” Solarni Sistem i Od Čega Se Sastoji
Off-grid solarni fotonaponski sistem služi da pretvara sunčevu energiju u električnu, skladišti je, i omogući vlasniku da samostalno raspolaže tom energijom uz potpunu nezavisnost od distributivnog sistema električne energije. Osnovni delovi jednog “off-grid” sistema su sledeći:
Solarni Paneli
Solarni fotonaponski paneli pretvaraju sunčevu energiju u električnu, i na svom izlazu daju jednosmerni napon.
Baterije – Sistem Za Skladištenje
Solarni panel proizvodi energiju samo kada ima sunčeve svetlosti, a uz to proizvodnja varira i u toku dana. Da bi električna energija mogla praktičnije da se koristi i na način da je značajno više raspoloživa u svako doba dana i noći, neophodno je da postoji sistem za njeno skladištenje, odnosno baterije.
Trenutno najpopularniji sistem za skladištenje su litijumske baterije. Njihova glavna prednost jeste velika gustina snage, što znači da mogu skladištiti dosta energije u maloj zapremini. Takođe, imaju najveći broj ciklusa i pražnjenja: tipična litijumska baterija se može čak 6000 puta napuniti i isprazniti u toku životnog veka, što je i do 10 puta više od akumulatorskih baterija. Mana ovih baterija je veća početna investicija, ali se u praksi to pokazalo ekonomski opravdano, s obzirom na dužu garanciju (uglavnom 10 godina) i životni vek.
Energetski pretvarač
Energetski pretvarač je “mozak operacije”. On kontroliše punjenje baterija iz fotonaponskih panela, i pretvara jednosmerni napon koji daju solarni paneli u napon koji koriste kućni uređaji (izlazni napon može biti monofazni, trofazni ili jednosmerni).
Detaljna šema “off-grid” sistema sa svim elementima prikazana je na sledećoj slici:
| (A) Solarni paneli | (B) Prekidač jednosmerne struje | (C) Energetski pretvarač |
|---|---|---|
| (D) Prekidač naizmenične struje | (E) Glavna razvodna tabla | (H) Litijumske baterije |
| (I) Uređaj za WiFi komunikaciju | (J) Uređaj za 4G komunikaciju | (K) Ruter |
| (L) Web aplikacija za daljinsko upravljanje | (M) Mobilna aplikacija za daljinsko praćenje | (N) Potrošači |
Korisnik ima mogućnost da online prati proizvodnju solarnog sistema, napunjenost baterije kao i potrošnju opterećenja, što mu omogućava da prilagodi svoje potrošake navike i tako bolje iskoristi raspoloživu energiju.
Prednosti “Off-Grid” Sistema u Odnosu Na “On-Grid”
Raspoloživost Energije
Glavna prednost jeste potpuna nezavisnot od elektroenergetskog sistema. Nije vam potreban postojeći priključak za struju, već možete proizvoditi i koristiti energiju za svoje potrebe gde god je to potrebno.
Ne Plaćate Račun Za Struju
Ako imate priključak na struju, bez obzira da li imate ugrađen i “On-Grid” solarni sistem, morate plaćati neke fiksne naknade i takse EPS-u. Kod off-grid sistema ste potpuno nezavisni i nemate bilo kakve dodatne troškove.
Nestanak Struje
Kod “off grid” sistema na vas ne utiču nestanci struje, dok “on-grid” sistem (ukoliko nije hibridni) ne može da radi kada nestane struje u mreži.
Nedostaci i Mane “Off-Grid” Sistema
Iako off-grid sistemi nude održivo i nezavisno energetsko rešenje, oni nisu bez svojih mana i nedostataka.
Glavni problem je intermitentnost proizvodnje solarne energije, koja u velikoj meri zavisi od vremenskih uslova i dostupnog sunčevog zračenja. Oblačni dani ili produženi periodi smanjene sunčeve svetlosti mogu dovesti do smanjenja proizvodnje energije, potencijalno ostavljajući korisnike bez pouzdanog izvora energije.
Pored toga, potreba za rešenjima za skladištenje energije, kao što su baterije, povećava ukupne troškove sistema. Baterije imaju ograničen životni vek, obično oko 5 do 15 godina, a njihova zamena može biti značajan trošak.
Pravilan Odabir Veličine “Off-Grid” Sistema
Pravilno dimenzionisanje sistema kako bi se zadovoljile različite potrebe za energijom tokom godine može biti složeno, a precenjivanje ili potcenjivanje ovih zahteva može dovesti do viška energije koja ostaje neiskorišćena ili do prekida napajanja. Uvek se isplati angažovati stručno lice da analizira vaše potrebe i predloži optimalni sistem.
U narednoj tabeli dat je pregled osnovnih kućnih potrošača, njihove instalisane snage i prosečne dnevne potrošnje električne energije.
| Uređaj/Aparat | Prosečna Potrošnja (W) | Dnevna Potrošnja Električne Energije (kWh)* |
|---|---|---|
| Sijalica sa žarnom niti (60W) | 60 | 1,44 |
| LED Sijalica (10W) | 10 | 0,24 |
| Frižider (Gorenje, 110W) | 110 | 0,5 |
| Laptop | 50 | 0,4 |
| Računar (Desktop) | 200 | 1,6 |
| Televizor (LED, 42″, 80W) | 80 | 0,48 |
| Mikrotalasna rerna (1000W) | 1000 | 1 |
| Klima uređaj (Prozorski, 12000 BTU) | 1200 | 6 |
| Mašina za pranje veša | 500 | 1 |
| Mašina za pranje sudova | 1200 | 1,8 |
| Električna Rerna (3500W) | 3500 | 7 |
Kada se bira veličina off-grid sistema, odnosno instalisana snaga panela i skladišni kapacitet baterije treba imati sledeće stvari na umu da “off grid” prvenstveno služi da obezbedi napajanje malim osnovnim potrošačima električne energije kao što su TV, internet, frižider, rasveta itd.
Za bojler, šporet, i uopšte grejna tela koja su veliki potrošači energije, isplati se obezbediti alternativni energetski izvor kao što je gas i slično.
Ugradnja “Off-Grid” Sistema
Pravilna montaža je ključna za maskimalnu efikasnost i dugoročnost solarnog sistema i svih komponenti.
Postavljanje solarnih panela
Solarne panele uvek postaviti na stranu krova koja je orijentisana ka jugu. Ukoliko krov nema južnu orijentaciju, može se koristiti i istočna ili zapadna (uz očekivano smanjenje proizvodnje 10-15%). Izbegavati severnu stranu. Izbegavati senke od okoline.
Ugradnja energetskog pretvarača i baterija
Obratiti pažnju na mesto ugradnje pretvarača i baterija. Treba odabrati hladno i suvo mesto. Iako je u specifikacijama proizvođača navedeno da mogu biti izloženi vanjskim uslovima, ipak je preporuka da budu zaštićeni od kiše i direktnog sunčevog zračenja, na mestu koje ima dobru ventilaciju.
Izbegavati prostorije gde se leti postižu visoke temperature (npr. tavan bez ventilacije). Približno pravilo u svetu elektronike kaže da za svakih 10 stepeni povećanja ambijentalne temperature, elektronski uređaj duplo brže stari.
Električne veze
Spajanje kablova jednosmerne struje vrši se pomoću MC4 konektora koji predstavljaju industrijski standard. Neophodno je koristiti profesionalni alat namenjen za taj tip konektora, u suprotnom standardna električarska klešta i krimperice ne mogu obezbediti spoj koji će biti tako dugotrajan.
Takođe, neophodna je ugradnja odgovarajućih zaštitnih elemenata (prekidači, odvnodnici prenapona, zaštitni uređaj diferencijalne struje).
O ugradnji solarnih panela smo pisali u detaljnijem vodiču koji možete pročitati klikom na link OVDE.
Često Postavljana Pitanja
Šta treba da uzmem u obzir kada biram veličinu svog “off grid” sistema?
Procenite svoju očekivanu dnevnu potrošnju energije, definišite tipove i snage uređaja koje napajate, i uzmite u obzir buduće povećanje snage potrošnje ako je planirano. Detaljna analiza potrošača energije je neophodna, za šta je uvek najbolje angažovati stručnjaka kako biste bili sigurni da odabrani sistem tačno odgovara vašem budžetu i potrebama.
Kako da odaberem skladišni kapacitet baterije?
Odredite snage vaših osnovnih potrošača, i odaberite bateriju koja će zadovoljiti vaše potrebe u periodu kada nema sunčevog zračenja ili je ono smanjeno. Na primer, ako želite da kontinualno napajate osvetljenje (5 sijalica po 10 W), računar (200 W), frižider (100 W), televizor (80 W) i internet (10W), to predstavlja ukupnu snagu od 440 W. Ukoliko odaberete bateriju od 5 kWh kapaciteta (5000 Wh), to znači da ćete imati autonomiju napajanja od 5000 Wh / 440 W = 11.4 h. Dakle, možete sve te uređaje napajati preko 11 sati samo iz baterije, pod uslovom da je baterija na početku bila puna.
Da li mogu “off-grid” sistemom napajati velike potrošače kao što su klima uređaj, grejalice, bojler i šporet?
Nije realno očekivati da “off-grid” sistem besprekidno napaja velike energetske potrošače uz razumnu ekonomsku investiciju.
Koji je vek trajanja “off-grid” sistema?
Očekivani životni vek sistema je 25-30 godina, dok je životni vek baterije 2-15 godina u zavisnoti od tehnologije. Litijumske baterije traju duže (čak dolaze i uz garanciju od najčešće 10 godina), dok gel i akumulatorske baterije imaju kraći životni vek.
Da li “off-grid” sistem radi u oblačnim i kišnim uslovima?
Iako su solarni paneli manje efikasni u uslovima smanjene osunčanosti, tu su baterije da omoguće kontinualno napajanje. Ipak, u usovima kada je sunčeva svetlost smanjena duži vremenski period, treba razmotriti i alternativne opcije napajanja.
Da li mogu da povežem dizel generator na “off-grid” sistem?
Da, povezivanje dizel generatora kao rezervnog izvora napajanja je česta praksa kod off-grid solarnih sistema. Može se ugraditi automatika koja će samostalno upaliti generator kada solarni sistem i baterija ne daju dovoljno energije.
Da li postoje državne subvencije za “off-grid” sisteme?
Ne, za “off-grid” sisteme država ne daje subvencije, već samo za sisteme povezane na mrežu u statusu kupca-proizvođača.
Da li u budućnosti mogu proširiti svoj “off-grid” sistem?
Da, većina ovakvih sistema ima mogućnost proširenja dodavanjem baterija ili solarnih panela. Ukoliko se unapred planira buduće povećanje, dobro je u startu staviti veći energetski pretvarač i dimenzionisati instalacije tako da su radovi i troškovi budućeg povećanja minimalni.
Zaključak
Ugradnjom “off-grid” sistema preuzimate energetsku budućnost u svoje ruke. To vam omogućava da namirite osnovne potrebe za električnom energijom vaše vikendice, domaćinstva ili slično.
Uz “off-grid” sistem i malo pametne optimizacije potrošnje, možete obezbediti sebi osnovno napajanje električnom energijom u potpunosti nezavisno od elektrodistribucije. Bez računa za struju.
Ključna stvar za uspeh u ovom projektu jeste pravilno dimenzionisanje sistema, kako bi ispunio vaša očekivanja u pogledu energetske nezavisnosti i zadovoljio vaše potrebe za električnom energijom.
Azimut Electric: Naš Proces Za Proveru Informacija
Naš tim elektroinženjera specijalizovanih za solarnu energiju koristi samo proverene i pouzdane izvore prilikom istraživanja i pisanja.