Baterija prie saulės elektrinės gali atpiginti elektrą, nors pati jos negamina: matematikas paaiškino paradoksą

Iš pirmo žvilgsnio atrodo paprasta: saulės elektrinė gamina elektrą, o baterija tik ją laiko. Vadinasi, baterija turėtų būti papildoma išlaida, kuri visą sistemą tik pabrangina. Juk ji pati nepagamina nė vienos kilovatvalandės. Tačiau energetikos rinkoje viskas nėra taip tiesmuka. Kartais svarbu ne tik kiek elektros pagaminama, bet ir kada ji atsiranda tinkle.

Būtent čia baterijos gali pakeisti visą skaičiavimą. Matematikas ir rizikos valdymo ekspertas Uwe Dahlmeieris aiškina, kad saulės elektrinė su kaupimo sistema tam tikromis sąlygomis gali būti ekonomiškai naudingesnė nei saulės elektrinė be baterijos. Ne todėl, kad baterija stebuklingai sumažina gamybos kainą, o todėl, kad leidžia elektrą panaudoti arba parduoti tada, kai ji rinkoje yra vertingesnė.

Ši tema aktuali ir Lietuvai. Saulės elektrinių daugėja, vis daugiau žmonių galvoja apie kaupiklius, o elektros kainos biržoje skirtingomis valandomis gali smarkiai skirtis. Todėl klausimas tampa labai praktiškas: ar baterija yra tik brangus priedas, ar dalykas, kuris ateityje taps beveik būtinas?

Kodėl elektra vidurdienį gali būti pigi, o vakare – brangi

Saulės elektrinės daugiausia gamina dieną, ypač šiltuoju metų laiku. Didžiausia gamyba dažnai būna apie vidurdienį, kai saulė aukščiausiai. Tačiau problema ta, kad tuo metu elektros rinkoje gali būti labai daug pigios žaliosios energijos. Kai saulės elektrinių daug, o gamyba sutampa, kaina biržoje krenta. Kai kuriais atvejais ji gali tapti net labai maža arba neigiama.

Vakare situacija pasikeičia. Saulė leidžiasi, elektrinės gamina mažiau, o žmonės grįžta namo, jungia virykles, skalbykles, šildytuvus, televizorius, įkrauna elektromobilius. Paklausa išlieka didelė, bet saulės elektros pasiūla sumažėja. Tada elektra tampa brangesnė.

Jeigu saulės elektrinė neturi baterijos, dalis jos pagamintos energijos į tinklą patenka būtent tada, kai ji mažiausiai vertinga. O jei baterija dieną sukaupia perteklių ir atiduoda jį vakare, ta pati elektra tampa vertingesnė. Čia ir atsiranda pagrindinis pranašumas: baterija nekeičia elektros kilmės, bet pakeičia jos laiką.

Baterija uždirba ne gamindama, o perkeldama laiką

Elektros rinkoje tai vadinama arbitražu. Paprastai tariant, energija paimama tada, kai ji pigi, ir panaudojama arba parduodama tada, kai ji brangesnė. Baterijos tam tinka labai gerai, nes gali greitai įsikrauti ir greitai atiduoti elektrą atgal.

Didelėse energetikos sistemose tai turi dar vieną naudą. Jei saulės ar vėjo elektrinės pagamina per daug energijos, o tinklas jos negali priimti arba perduoti ten, kur reikia, dalis gamybos gali būti ribojama. Kitaip tariant, elektra būtų pagaminta, bet jos nepavyksta panaudoti. Tokiais momentais baterijos gali sugerti perteklių ir vėliau jį grąžinti į tinklą.

Tai padeda mažinti poreikį įjungti brangias piko elektrines, kurios dažnai naudoja dujas ar kitą kurą. Jei vakare trūkstamą elektrą galima paimti iš baterijų, sistemai nereikia taip dažnai remtis brangesniais ir taršesniais sprendimais.

Dahlmeierio teigimu, būtent todėl baterijos gali būti ekonomiškai naudingos net be subsidijų. Jos uždirba ne todėl, kad pačios kuria energiją, o todėl, kad padeda ją perkelti į tinkamesnį laiką.

Saulės elektrinė

Kodėl tai svarbu ne tik dideliems parkams, bet ir namų vartotojams

Dideli baterijų parkai veikia vienu mastu, namų saulės elektrinė su kaupikliu – kitu. Tačiau principas panašus. Jei dieną jūsų elektrinė gamina daug, o jūs tuo metu esate darbe, dalis energijos keliauja į tinklą. Vakare, kai elektros reikia labiausiai, saulės jau mažiau arba jos visai nėra. Baterija leidžia dalį dienos energijos pasilikti vakarui.

Lietuvoje tai ypač įdomu tiems, kurie turi ar planuoja saulės elektrinę, naudoja daugiau elektros vakare, šildosi elektra, turi šilumos siurblį ar elektromobilį. Tokiu atveju baterija gali padėti padidinti savarankišką vartojimą. Kuo daugiau savo pagamintos elektros suvartojama vietoje, tuo mažiau reikia pirkti iš tinklo brangesniu metu.

Vis dėlto tai nereiškia, kad baterija visiems atsiperka automatiškai. Namų ūkiui svarbūs labai konkretūs dalykai: baterijos kaina, talpa, garantija, elektros vartojimo įpročiai, turimas planas, pasaugojimo sąlygos, dinaminiai tarifai ir tai, ar žmogus tikrai gali išnaudoti sukauptą energiją. Jei baterija dažnai stovi beveik nenaudojama, jos ekonomika bus prastesnė.

Skaičiai atrodo viliojančiai, bet yra viena sąlyga

Vokietijoje atlikti modeliavimai rodo, kad dideli kaupimo sprendimai gali pasiekti gana mažas vienos kilovatvalandės saugojimo sąnaudas. Straipsnyje minimi skaičiai siekia maždaug 2,5–4 centus už kWh kaupimo daliai, o didelių ant žemės įrengtų saulės elektrinių gamybos sąnaudos vertinamos apie 4–7 centus už kWh. Tai leidžia saulės ir baterijų deriniui konkuruoti su įprastine iškastinio kuro elektra.

Tačiau šis pranašumas nėra užrakintas visiems laikams. Jis priklauso nuo kainų skirtumo tarp pigios ir brangios elektros valandų. Jei biržoje kainos labai svyruoja, baterijos gali uždirbti daugiau. Jei ateityje lankstūs tarifai, tinklo valdymas ir vartojimo reguliavimas sumažins didelius kainų šuolius, baterijų pelningumas gali keistis.

Svarbi ir vieta. Vienur baterija padeda tinklui labiau, kitur mažiau. Vienur yra tinklo pralaidumo problemų, kitur jų beveik nėra. Dideli projektai gali strigti dėl biurokratijos, prijungimo sąlygų ir tinklo plėtros. Vokietijoje tai jau dabar laikoma viena didžiausių kliūčių, nes daug baterijų parkų planuojama, bet jų prijungimui reikia papildomos infrastruktūros.

Ką tai reiškia paprastam žmogui

Paprastam vartotojui svarbiausia suprasti vieną dalyką: baterija nėra magiškas prietaisas, kuris visada automatiškai sumažins sąskaitą. Ji naudinga tada, kai yra ką kaupti ir kada tą sukauptą energiją panaudoti. Jei namuose daug elektros suvartojama vakare, jei saulės elektrinė dieną gamina perteklių, jei tarifas skatina vartoti pigesnėmis valandomis ir vengti brangių, kaupiklis gali būti prasmingas.

Jei vartojimas mažas, elektrinė nedidelė arba daug energijos sunaudojama būtent dieną, baterijos nauda gali būti mažesnė. Todėl prieš perkant verta ne žiūrėti vien į reklamą, o paskaičiuoti savo realų vartojimą: kiek elektros pagaminama, kiek sunaudojama iš karto, kiek atiduodama į tinklą, kiek perkama vakare ir kokiomis kainomis.

Energetikos kryptis aiški: kuo daugiau bus saulės ir vėjo, tuo svarbesnis taps energijos saugojimas. Baterijos gali padėti išlyginti kainas, sumažinti tinklo apkrovas ir leisti pigiai pagamintai elektrai nepradingti tada, kai jos vienu metu yra per daug. Todėl klausimas jau nebe tas, ar baterijos turi prasmę apskritai. Klausimas kitas – kada ir kam jos atsiperka greičiausiai.

Įvertinkite šį straipsnį:

 

 

 

 

 

Kraunami duomenys...

Ačiū už jūsų įvertinimą!