Šarūnas Stanaitis. Saulės elektrinės su išmaniosiomis baterijomis

Skaičiuojama, kad 2021 m. pabaigoje bendra visame pasaulyje veikiančių saulės elektrinių galia siekė 940 gigavatų (GW). Asociacijos „SolarPower Europe” prognozėmis iki 2025 m. bendra galia gali siekti jau 2 teravatus (TW). Saulės elektrinėms sparčiai populiarėjant, ekspertai prognozuoja, kad sekantis proveržis šiame sektoriuje bus išmaniosios baterijos be kurių saulės elektrinės negalės dirbti ateityje.

Reklama

Elektros tinklai nėra pasiruošę sparčiam saulės elektrinių augimui

Šiuo metu rinkoje labiausiai dominuoja tokios saulės elektrinės, kai pagaminta elektra yra iš karto naudojama namų ūkiuose, o perteklinė energija nukreipiama į elektros tinklus. Visgi dėl tokių saulės elektrinių, elektros tinklai vis labiau apkraunami. Ekspertai įspėja, kad jei ateityje vidurdienį į tinklą bus grąžinama per daug energijos, tai galės sukelti dažnio ir įtampos sutrikimus sistemoje, dėl to galės suveikti tinklo apsaugos. Tai sukeltų lokalizuotus elektros energijos tiekimo sutrikimus.

Todėl, pavyzdžiui, Čekijoje ir Olandijoje, žmonėms jau neleidžiama perteklinės energijos perduoti į elektros tinklus. Prognozuojama, kad panašiu keliu eis ir kitos šalys. Todėl saulės elektrinių turėtojams kyla ir kils klausimas, ką gi daryti su pagaminta saulės elektra. Baterija – sprendimas, kuris padeda dieną saulės jėgainės pagamintą elektrą nukreipti į bateriją, o vakare ją naudoti. Tokia koncepcija leidžia apsaugoti elektros tinklus ir turėti dar spartesnę saulės elektrinių plėtrą.

Kuo įprasta baterija skiriasi nuo išmaniosios

Baterijos prijungimas prie saulės elektrinės yra žinomas ir taikomas jau daug metų, tačiau žalios elektros srityje išmanioji baterija atsirado visai neseniai. Pagrindinis skirtumas tarp naujos ir senos kartos baterijos yra tas, kad ją valdo dirbtinis intelektas.

Po ilgų testavimų „Inion Software” mokslininkų komanda sukūrė algoritmus, kuriais vadovaujasi baterijos dirbtinis intelektas. Taip baterija gali būti panaudota plačiau ir efektyviau. Mūsų įsivaizdavimu baterija turėtų ne tik kaupti elektrą, bet ją pirkti iš bendrojo tinklo arba parduoti. Algoritmai, kuriuos mes sukūrėme, geba tiksliai prognozuoti žmogaus elektros vartojimo elgseną, bendrojo elektros tinklo apkrovą, elektros kainą, saulės elektrinės darbą, baterijos gyvavimo laiką. Baterijai žinant visą informaciją, priimamas klientui geriausias sprendimas, leidžiantis mokėti už elektrą mažiau.

Dalinuosi penkiais baterijų valdymo scenarijais, kuriems įgyvendinti naudojamas mūsų sukurtas algoritmas:

– Didžiausio sutaupymo scenarijus, naudojamas siekiant sutaupyti kuo daugiau pinigų. Pagal šį scenarijų gali būti taikomi fiksuoti tarifai arba dinamiškos elektros energijos rinkos kainos. Šis scenarijus leidžia įkrauti bateriją ne tik naudojant pagamintą saulės elektrinės energiją, bet ir iš tinklo. Dinamiškos rinkos kainos atveju numatoma žemiausia elektros energijos kaina, o baterijos įkraunamos pagal prognozuojamą gamybą.

– Savo pasigamintos energijos vartojimo scenarijus naudojamas siekiant maksimaliai išnaudoti saulės elektrinės pagamintą elektros energiją. Šio scenarijaus užduotis – panaudoti visą pagamintą energiją ir užtikrinti nulinę elektros energijos gamybą tinklui. Šis scenarijus yra naudingas, kai supirkimo tarifas yra labai mažas arba visai jo nėra.

– Piko sumažinimo scenarijus naudingas, kai vartotojui nustatyta energijos suvartojimo riba. Jei vartotojas pradeda vartoti daugiau, negu nustatyta riba, jis turi labai brangiai mokėti už elektros energiją. Šiuo atveju baterija naudojama siekiant sumažinti vartojimo piką, tiekiant energiją, kai didesnė paklausa nei leidžiama. Šis scenarijus turėtų būti populiarus pramonėje.

– Pakankamo apsirūpinimo scenarijus naudojamas vartojimui iš tinklo sumažinti. Šis atvejis gali būti naudojamas pastatų, kuriems eksploatuoti sunaudojamas energijos kiekis lygus nuliui, koncepcijai. Kai reikia, kad pastatas būtų aprūpinamas energija nepriklausomai.

– Apribojimo scenarijus naudojamas, kai taikoma elektros energijos supirkimo riba. Pagal šį scenarijų saulės elektrinės energijos perteklius yra saugomas baterijoje bei naudojamas vakare ir anksti ryte.

Skirtingi scenarijai suteikia galimybę baterijas pritaikyti plačiau. Tai ne tik leidžia labiau plėsti saulės elektrinių statybą, apsaugoti bendrąjį elektros tinklą, bet žmonėms, verslams mokėti už elektrą dar mažiau. Mūsų testavimai parodė, kad išmanioji baterija gali sumažinti elektros kainas iki 25 %.

Jeigu baterija turi funkcionalumą, leidžiantį įkrauti ir iškrauti energiją, tai galima praktiškai bet kokią bateriją padaryti išmania. Svarbiausias akcentas yra algoritmas, kuris valdo bateriją.

Dr. Šarūnas Stanaitis, „Inion Software” vadovas