Solarne naprave: Ko je sonca preveč

Ogledali si bomo ukrepe proti pregrevanju kolektorjev in osnutek uredbe o samopreskrbi z električno energijo iz obnovljivih virov energije, to je dokument, ki naj bi z novim načinom obračunavanja oddane in prevzete električne energije obudil zanimanje za male sončne elektrarne.

Lani bi sončna elektrarna omenjene zmogljivosti za potrebe povprečnega slovenskega gospodinjstva po podatkih portala Preklopi na sonce proizvedla od 3600 do 4500 kilovatnih ur električne energije. Z njo bi gospodinjstvo v Portorožu pokrilo 114 odstotkov potreb po električni energiji, v Lescah 103 odstotke, v Novi Gorici 96, v Murski Soboti 95, v Mariboru 94, na območju Ljubljane 92 in v Novem mestu 90 odstotkov. Poenostavljeno povedano, večina gospodinjstev bi morala manjši delež elektrike dokupiti, v dneh z največjim sončnim obsevanjem, ko mala sončna elektrarna proizvaja presežke, pa te oddajati v javno omrežje. Odkar je država lani odpravila subvencionirano ceno za odkup električne energije iz sončnih elektrarn, za lastnike obstoječih elektrarn naložba ni več gospodarna, gradnja novih je zastala, položaj pa sta še zaostrila zakon o pokojninskem in invalidskem zavarovanju, po katerem je pridobivanje in prodajanje elek­trike v omrežje postalo nezdružljivo s prejemanjem pokojnine, in nova ureditev za kmete, ki je proizvajanje elektrike v malih sončnih elektrarnah izločila iz dopolnilnih dejavnosti na kmetiji.

Neto merjenje porabe električne energije

V začetku junija pa je ministrstvo za infrastrukturo v javno obravnavo poslalo uredbo o samopreskrbi z električno energijo iz obnovljivih virov energije (OVE). Dokument, ki naj bi po napovedih začel veljati že konec julija, določa ukrepe za spodbujanje samopreskrbe z električno energijo iz OVE, pogoje za priključitev naprave za samopreskrbo z električno energijo iz OVE, varnostne zahteve, način obračunavanja oddane in prevzete električne energije ter administrativni postopek za priključitev naprave na notranje napeljave stavbe.

V uredbi sta opredeljena predvsem položaj mikroelektarn, katerih priključna moč ne presega 11 kW, in t. i. net-metering, to je način samopreskrbe z neto merjenjem prevzete in oddane električne energije na letni ravni. Lastnik mikro sončne elektrarne naj bi tako presežek proizvedene električne energije posodil v omrežje, ko njegova naprava ne bi proizvajala energije ali ta ne bi pokrila porabe, pa jo iz njega vzel. Za celo leto bi tako prejel samo en račun za elektriko, ki bi upošteval razliko med proizvedeno in porabljeno električno energijo (če bi bilo slednje več). V primeru pravilno dimenzionirane sončne elektrarne ne bi imel stroškov z elektriko, so zapisali v Združenju slovenske fotovoltaične industrije, saj bi je na letni ravni proizvedel toliko, kot bi je porabil. Če bi je proizvedel več, pa bi jo (brez plačila) prevzel dobavitelj električne energije, s katerim bi imel lastnik naprave sklenjeno pogodbo o neto dobavi. Še vedno bi moral plačevati stroške omrežnine, ki so vezani na odjemno mesto (obračunska moč). Različice net-meteringa so uveljavili že v več državah EU (v Belgiji, na Nizozemskem, Danskem, Madžarskem, v Italiji, na Cipru, v Grčiji in Latviji), uporabljajo ga skoraj vse zvezne države ZDA in Kanada.

Ker se naprava za samopreskrbo (sončna elektrarna) priključi na notranje napeljave stavbe, se obstoječe merilno mesto stavbe ne spreminja, predvideva osnutek uredbe. Edina sprememba, ki naj bi bila potrebna, bo zamenjava obstoječega števca z novim dvosmernim, ki omogoča tudi daljinsko odčitavanje. To naj bi precej poenostavilo administrativni postopek. Lastnik naprave bo moral zaprositi za dopolnitev oziroma spremembo obstoječega soglasja za priključitev in skleniti z dobaviteljem pogodbo o neto dobavi. Po priključitvi naprave pa bo moral izpolniti obrazec z osnovnimi podatki o lokaciji naprave in njenih tehničnih značilnostih ter ga posredovati distribucijskemu operaterju.

Pozimi toplote premalo, poleti preveč

Učinkovitost sprejemnikov sončne energije (SSE) je v primerjavi s fotonapetostnimi moduli veliko bolj odvisna od porazdelitve sončnega sevanja čez leto. Tako na primer od sonca samo julija dobimo toliko toplote kot čez vso zimo. To je tudi glavni razlog, da se SSE uporabljajo predvsem za ogrevanje sanitarne vode. S šestimi kvadratnimi metri kolektorjev povprečna štiričlanska družina pokrije med 70 in 80 odstotkov letnih potreb po topli vodi.

Poleti imamo lahko težave s presežkom zmogljivosti SSE, če tople vode ne porabimo. Problem je večji, če se odločimo za večjo površino kolektorjev, da bi nam tudi pozimi zadovoljivo ogreli vodo. V tem primeru poleti tvegamo pregrevanje, če ne poskrbimo za ustrezne ukrepe. Pregrevanje lahko povzroči tudi premajhna prostornina hranilnika glede na izbrani tip SSE (vakuumski ali ploščati). Za štiričlanske družine se najpogosteje uporabljajo 300-litrski hranilniki toplote. Težave s pregrevanjem so pogostejše pri ploščatih in cevnih vakuumskih SSE, medtem ko pri vakuumskih tipa »heat pipe« z zelo visokim izkoristkom pregrevanje onemogoča vgrajena tehnologija. Pri njih se sistem ustavi, ko se temperatura medija dvigne do mejne vrednosti, in ne deluje, dokler ta ne pade. Za to poskrbi vzmet, ki ob uparjanju medija zapre dostop v kondenzator SSE in ublaži pregrevanje.

Ukrepi proti pregrevanju kolektorjev

Poletne presežke toplote pri SSE lahko preprečimo na več načinov: z vgradnjo večje ekspanzijske posode, vklopom cirkulacijske obtočne črpalke, senčenjem dela kolektorjev, večjim naklonskim kotom, pod katerim so ti nameščeni, ogrevanjem vode v bazenu, če ga imamo, v skrajnem primeru pa tudi z izpustom vroče vode iz pip.

Cirkulacijska obtočna črpalka, ki je nameš­čena med hranilnikom toplote in porabniki v kopalnici, se ob previsoki temperaturi vklopi in s stalnim kroženjem vroče sanitarne vode povzroči, da se temperatura v hranilniku zmanjša. Če je pregrevanje prehudo, ukrep ne zadostuje. Nadalje je mogoče pregrevanje učinkovito preprečiti, če julija in avgusta prekrijemo tretjino ali polovico kolektorjev, seveda če imamo do sprejemnikov prost dostop, ali pa poskrbimo za avtomatsko senčenje dela površine SSE na električni pogon. Večji naklonski kot, pod katerim so SSE nameščeni na strehi (za ploščate je običajni 45, za vakuumske pa od 50 do 60 stopinj), pride v poštev le za manjše zniževanje temperature. Z njim ubijemo dve muhi na en mah: poleti prestrežemo manj sončne energije, zato preprečimo pregrevanje, pozimi pa, nasprotno, več.