Saulės energijos revoliucija vyksta ne tik modulių technologijoje, bet ir energijos kaupimo srityje. Naujausi tyrimai rodo, kad namų ūkiai su moderniais energijos kaupimo sprendimais gali padidinti iš saulės energijos gaunamą naudą net 40-60 procentų, lyginant su sistemomis be baterijų. Tai atveria visiškai naujas galimybes efektyviam atsinaujinančios energijos naudojimui, net ir mūsų klimato sąlygomis.
Nuo tradicinių iki kietojo elektrolito baterijų
Tradicinės ličio jonų baterijos tapo standartu namų energijos kaupimo sistemose, tačiau technologiniai proveržiai jau keičia žaidimo taisykles. Naujosios kartos kietojo elektrolito baterijos (solid-state batteries) netrukus pakeis energijos kaupimo paradigmą – jos ne tik saugesnės, bet ir turi 30% didesnę energijos tankį, kas reiškia, kad toje pačioje erdvėje galima sukaupti gerokai daugiau energijos.
“Šios naujos technologijos artina momentą, kai vidutinis namų ūkis galės ekonomiškai naudinga kaina visiškai apsirūpinti energija iš vietinių atsinaujinančių šaltinių,” – teigia energetikos instituto mokslininkas. “Kietojo elektrolito baterijos pašalina pagrindinius dabartinius baterijų trūkumus – trumpą tarnavimo laiką, saugumo problemas ir ribotą talpą.”
Praktinis šių inovacijų poveikis – namų sistema, kuri gali kaupti energiją ne tik nakčiai, bet ir ilgesniems laikotarpiams, pavyzdžiui, kelioms apsiniaukusioms dienoms ar net savaitėms. Tai ypač aktualu mūsų klimato juostoje, kur saulės šviesumas skirtingais metų laikais dramatiškai skiriasi.
Dirbtinio intelekto valdomi sprendimai
Inovacijos vyksta ne tik baterijų, bet ir energijos valdymo sistemų srityje. Naujausi dirbtinio intelekto algoritmai transformuoja būdą, kuriuo namų energijos sistemos priima sprendimus. Jie geba ne tik operatyviai reaguoti į esamas sąlygas, bet ir prognozuoti būsimus įvykius, remiantis orų prognozėmis, vartojimo įpročiais ir net elektros biržos kainomis.
Vienas įdomiausių taikymo būdų – proaktyvus energijos kaupimas prieš elektros kainų šuolius. Sistema, analizuodama istorinius duomenis ir biržos tendencijas, gali nuspręsti kaupti energiją, kai ji pigi, ir naudoti ją arba parduoti, kai kainos aukščiausios, taip dar labiau padidindama ekonominę naudą.
“Mūsų tyrimai rodo, kad išmanus energijos valdymas gali padidinti ekonominę grąžą iki 25% lyginant su standartinėmis sistemomis be dirbtinio intelekto,” – paaiškina energetikos kompanijos technologijų vadovas. “Sistema tiesiog geriau žino, kada kaupti, kada naudoti ir kada parduoti energiją, nei mes patys galėtume nuspręsti.”
Mikrotinklai – ateities energetikos modelis
Inovatyviausi sprendimai šiandien jau peržengia vieno namo ribas. Mikrotinklai (microgrids) – nedidelės, autonomiškos energetinės sistemos, jungiančios kelias ar keliolika namų ūkių, tampa vis realistiškesniu scenarijumi. Jie leidžia efektyviau paskirstyti energijos gamybą, kaupimą ir vartojimą tarp kaimyninių namų.
Pavyzdžiui, jei vienas namas turi daugiau pietinės ekspozicijos stogo, o kitas – daugiau erdvės baterijoms, mikrotinklo architektūra leidžia optimaliai išnaudoti šiuos privalumus. Technologiniai sprendimai, tokie kaip blokų grandinės (blockchain) technologija, užtikrina skaidrų ir automatizuotą atsiskaitymą tarp mikrotinklo dalyvių.
“Mikrotinklas suteikia masto ekonomiją ir leidžia dalintis investicijomis į brangiausias sistemos dalis,” – aiškina bendruomeninių energetikos projektų koordinatorė. “Vietoj to, kad kiekvienas namas turėtų savo atskiras sistemas, kurios dažnai būna neišnaudojamos optimaliai, mikrotinklas leidžia sukurti efektyvesnę bendrą sistemą, kuri geriau tarnauja visiems dalyviams.”
Integruoti namų sprendimai
Moderniausi energijos sprendimai neapsiriboja tik elektros gamyba ir kaupimu. Jie integruojasi su kitomis namų sistemomis, transformuodami būdą, kuriuo vartojame energiją. Išmanūs namai dabar gali automatiškai optimizuoti šildymo, vėsinimo, apšvietimo ir buitinių prietaisų veikimą pagal saulės energijos prieinamumą.
Pavyzdžiui, šilumos siurbliai gali automatiškai įsijungti vidurdienį, kai saulės elektrinė gamina daugiausiai energijos, o tada sumažinti galingumą vakarais. Elektromobilių įkrovimas gali būti optimizuotas taip, kad didžiąją dalį energijos gautų būtent tada, kai saulės elektrinė generuoja perteklių.
“Šiandien kalbame nebe apie atskiras technologijas, o apie integruotą energetinį sprendimą, apimantį visą namą,” – teigia tvarios architektūros specialistas. “Namai tampa ne tik energijos vartotojais, bet ir išmaniais energijos valdymo centrais.”
Ekonominis naujoviškų sprendimų pagrįstumas
Nors pažangiausios technologijos vis dar reikalauja didesnių pradinių investicijų, jų ekonominis pagrįstumas nuolat gerėja. Per pastaruosius penkerius metus namų energijos kaupimo sistemų kainos sumažėjo beveik 60%, o baterijų tarnavimo laikas pailgėjo dvigubai.
Šiuo metu modernus energijos kaupimo sprendimas, pridėtas prie saulės elektrinės, atsipirks per 7-9 metus, priklausomai nuo vartojimo intensyvumo ir elektros kainų. Vertinant tai, kad šių sistemų tarnavimo laikas siekia 15-20 metų, ekonominė nauda tampa akivaizdi.
Šaltiniai:
Energetikos sistemos tyrimų centras. “Baterijų technologijų pažanga 2020-2024 m.” 2024 m.
https://www.bernardinai.lt/kodel-jusu-saskaitos-uz-elektra-vis-dar-dideja-jei-saule-nemokama/