Solarne elektrane u kućanstvu za početnike - otkud i kako krenuti?

Solarne elektrane sve više golicaju maštu iznajmljivača obiteljskog smještaja dok razmišljaju o ulaganjima u kvalitetu svoje smještajne ponude i u razvoj svog poslovanja. Solarne elektrane, sunčeve elektrane ili fotonaponski sustavi već naseljavaju krovove privatnih kuća, a njihova korist je višestruka - niža energetska ovisnost i doprinos borbi protiv klimatskih promjena.
 

Dodatan razlog za gradnju solarne elektrane u kućanstvima je snižavanje troškova opskrbe energijom, ali do nižih troškova treba stići, nakon otplate početne investicije koja nije mala

Kolika je početna investicija?

Odgovor na ovo pitanje, naravno, nije jednostavan. Za početak je nužno odrediti potrebe i mogućnosti kućanstva kroz izračun koji uzima u obzir godišnju potrošnju, položaj objekta, površinu i orijentaciju krova i druge faktore. Na stranici Metar, možemo pronaći prilično solidan solarni kalkulator za izračun potrebne snage naše sunčane elektrane. Solarni kalkulator Metar procjenjuje i vrijednost investicije i vrijeme povrata.
 

No, zapravo trošak nije ograničen samo na nabavku fotonaponske elektrane, postavljanje i priključivanje, investicija obuhvaća i ishođenje potrebne dokumentacije i projektiranje kućne solarne elektrane. Za energetsku investiciju snage do 10 kW nije potreban skupi idejni projekt, što znatno smanjuje troškove, ali i dalje je nužno imati glavni projekt koji se šalje HEP-u na odobravanje

Malim kućanstvima su dovoljne elektrane snage do 2 do 7 kW, dok veći objekti, posebno s više smještajnih jedinica, ugrađuju elektrane snaga 8 do 10 kW. No, po snazi, sve su to tzv. mikrosolari.
 

Osunčana zemlja koja kaska za neosunčanom Europom

Sa 120 MW električne energije proizvedene od sunčevih elektrana, na začelju smo liste europskih zemalja s udjelom od samo 2% ukupne proizvodnje električne energije iz zračenja Sunca. S druge strane, kao zemlja relativno visokom vrijednosti prosječne dnevne insolacije (osunčanosti) u odnosu na druge europske zemlje, imamo ogroman potencijal, a nositelji tog potencijala su kućanstva.
 

Relativno dugo razdoblje povrata investicije od oko 8 godina, čest je razlog odustajanja od ugradnje solarnih elektrana u kućanstvima 

No, Europa gleda dugoročno. Ove godine je proizvedeno rekordnih 29 milijardi eura solarne energije u plinskoj protuvrijednosti. S proizvodnjom prednjači Nizozemska s udjelom od gotovo 25% električne energije iz sunčeve svjetlosti. Nizozemska ima samo 60 do 65 sunčanih dana godišnje u prosjeku, dok ih naši južni krajevi imaju dvostruko više. Stoga bi Primorska Hrvatska i Dalmacija mogle biti, osim perjanica domaćeg turizma, i pioniri energetske tranzicije i sunčana elektrana Hrvatske. Dosta sjevernije od nas je Njemačka, koja je proizvela 19% solarne električne energije, a slijedi je Španjolska sa 17%, koja posljednje desetljeće snažno potiče borbu protiv klimatskih promjena, pametna rješenja i održivost svog gospodarstva.

Hrvatska ima prosječnu vrijednost dnevne insolacije na horizontalnoj plohi 3 do 4,5 kWh/m2. Osnovni problemi iskorištavanja su velike oscilacije u intenzitetima zračenja, mala gustoća energetskog toka i veliki investicijski troškovi, navodi se u tekstu Energija sunca na Eko.Zagreb.hr.
 

Otkud početi ako želimo ugraditi sunčevu elektranu?

Počnimo od osnovnih pojmova koje moramo poznavati kako bismo znali što točno želimo i trebamo u slučaju da svoje poslovanje i pružanje usluge smještaja želimo unaprijediti ugradnjom sustava za iskorištavanje OIE. OIE su obnovljivi izvori energije, u koje spada u sunčeva svjetlost.

Solarni kolektori, fotonaponske ćelije i solarne termo-elektrane, tri su principa iskorištavanja sunčeve energije. Solarni kolektori su uređaji koji sunčevu energiju pretvaraju u toplinsku energiju vode (ili druge tekućine).

Fotonaponske ćelije sunčevu energiju pretvaraju u električnu. Sastoje se od dva različito nabijena poluvodiča između kojih se stvara elektricitet pod utjecajem svjetla. Kada zatvorimo strujni krug između ćelije i potrošača, poteče struja. Fotonaponske ćelije proizvode istosmjernu struju. Fotonaponski sustav uključuje još izmjenjivače i baterije kojima regulira, pohranjuje i isporučuje izmjeničnu struju korisnicima.

Solarne termo-elektrane fokusiraju energiju sunčevog zračenja i zato su najekonomičnije. Koriste se za pogon velikih generatora i toplinskih pogona.

Insolacija je vrijeme izravne izloženosti Sunčevim zrakama na nekom određenom mjestu na Zemlji. Kod solarnih elektrana, insolacija se izražava u kWh/m2 i označava trajanje upotrebljivog Sunčevog zračenja.
 

Solarni / fotonaponski panel je skup solarnih modula, a koji se sastoji od više solarnih ćelija. Fotonaponski panel je jedna proizvodna jedinica fotonaponske elektrane

Izmjenjivač ili inverter je uređaj koji istosmjernu struju (DC) proizvedenu u solarnom panelu pretvara u izmjeničnu struju (AC) unutar solarne elektrane, a izmjeničnu struju koristimo u kućanstvu za pogon kućanskih uređaja. Inverteri mogu biti centralni i mikroinverteri. Kod centralnog se moduli spajaju u seriju s inverterom što čini solarni panel, dok kod mikroinvertera svaki solarni modul ima svoj izmjenjivač što optimizira proizvodnju pa su solarne elektrane s mikroinverterima 15 do 20% skuplje od onih s centralnim izmjenjivačem.

kW je mjerna jedinica za snagu (kilovat, 1 kW = 1000 W). Kućanski uređaji koriste određenu količinu snage električne energije koja im je potrebna za rad. Solarne elektrane za kućanstva su najčešće između 2 i 7 kW, ali to ovisi o broju i vrsti potrošača koji se u kućanstvu koriste. Primjerice, najčešće snage klima-uređaja koje se ugrađuju u domaćinstvima u Hrvatskoj su od 2,5 do 3,5 kW pri čemu isti učinkovito hlade/griju do 25, odnosno 35 m2, prostora. Veća snaga uređaja, veća površina djelovanja.

kWh (kilovatsat) je jedinica za potrošnju električne energije koja označava potrošenu struju unutar jednog sata u nekom kućanstvu. Prema nekim izvorima, hrvatsko kućanstvo prosječno potroši 3600 kWh struje. Svaki kWh kojeg proizvede solarna elektrana je jedan kWh manje kojeg bismo morali kupiti od dobavljača.

Projektant je možda najvažnija riječ koju solarni početnik treba znati. Jer upravo ova riječ označava osobu koja nam je prva potrebna, osobu koja projektira fotonaponsku elektranu. Projektant izrađuje kompletnu dokumentaciju koja sadrži (po potrebi) idejno rješenje, studiju, idejni i glavni projekt, izvedbeni projekt, dokumentaciju izvedenog stanja, troškovnik, elaborat i analizu isplativosti, protokol mjerenja i spajanja na mrežu.

Kraći vrijeme povrata uz bespovratna sredstva

Sad kada znamo osnovne pojmove, možda će nam se biti lakše odlučiti za investiciju koja dugoročno znači veću energetsku neovisnost i niže troškove. Trenutno otvorenim natječajem za korištenje obnovljivih izvora u obiteljskim kućama Fonda, predviđena su sredstva za sufinanciranje u iznosu od 90 milijuna kuna. Na područjima od posebna državne skrbi i prvoj skupini otoka sufinancirat će se 80% vrijednosti ugradnje, drugoj skupini i planinsko-brdskim područjima 60%, a u svim ostalim dijelovima Hrvatske 40% ukupne vrijednosti projekta. I najniža vrijednost sufinanciranja skraćuje vrijeme povrata investicije za nekoliko godina pa se prijava isplati. Trenutno su obnovljivi izvori energije budućnost - investirajmo radije u energetsku tranziciju sada, prije nego ona postane nužnost.