Elektros kainų svyravimai ir augantis susidomėjimas atsinaujinančia energetika skatina Lietuvos gyventojus domėtis elektros kaupimo sprendimais. Namų elektros kaupikliai – tai įrenginiai, leidžiantys sukaupti elektros energiją vėlesniam naudojimui. Ši technologija ypač aktuali turintiems saulės elektrines, bet gali būti naudinga ir tiems, kas nori pasinaudoti kainų skirtumais tarp dienos ir nakties tarifų.
Kas yra elektros kaupikliai ir kaip jie veikia
Elektros kaupiklis – tai baterijų sistema, galinti kaupti elektros energiją ir atiduoti ją, kai to reikia. Sistema susideda iš kelių pagrindinių komponentų: pačių baterijų modulių, baterijų valdymo sistemos (BMS), inverterio arba keitiklio, valdymo ir monitoringo sistemos.
Veikimo principas nesudėtingas. Kai elektros gamyba viršija suvartojimą arba kai elektra pigi, sistema krauna baterijas. Kai suvartojimas didesnis už gamybą arba elektra brangi, naudojama sukaupta energija. Moderniose sistemose visas procesas vyksta automatiškai, pagal iš anksto nustatytas taisykles.
Elektros kaupikliai gali veikti keliais režimais:
- Savarankiškas režimas užtikrina elektros tiekimą elektros tinklo sutrikimų metu.
- Piko apkrovos mažinimo režimas naudoja sukauptą energiją didžiausio suvartojimo metu.
- Savivartojimo didinimo režimas maksimaliai išnaudoja saulės elektrinės pagamintą elektrą.
Pagrindiniai elektros kaupiklių tipai
Norint tinkamai pasirinkti elektros kaupiklį, svarbu suprasti, kokios technologijos šiuo metu naudojamos ir kuo jos skiriasi. Kiekvienas kaupiklio tipas turi savitų privalumų bei trūkumų – vieni išsiskiria dideliu efektyvumu ir ilgaamžiškumu, kiti – mažesne kaina ar didesniu saugumu. Žemiau apžvelgiami pagrindiniai šiandien dažniausiai sutinkami elektros kaupiklių tipai.
- Ličio jonų baterijos. Šiuo metu populiariausias pasirinkimas namų sistemoms. Privalumai: didelis energijos tankis, ilgas tarnavimo laikas (10–15 metų), aukštas efektyvumas (90–95 %), greitas įkrovimas ir iškrovimas, mažas savaiminis išsikrovimas. Trūkumai: santykinai aukšta kaina, jautrumas temperatūros kraštutinumams, reikalinga sudėtinga valdymo sistema.
- Ličio geležies fosfato (LiFePO4) baterijos. Saugesnė ličio jonų baterijų versija. Pranašumai: didesnis saugumas, ilgesnis ciklų skaičius (3000–7000), platesnis temperatūros diapazonas, mažesnė degradacija. Trūkumai: mažesnis energijos tankis nei standartinių ličio jonų, šiek tiek didesnė kaina.
- Švino rūgšties akumuliatoriai. Tradicinė, pigi technologija. Dvi pagrindinės rūšys: AGM (Absorbent Glass Mat) ir geliniai akumuliatoriai. Privalumai: žema pradinė kaina, paprasta technologija, platus temperatūros diapazonas. Trūkumai: trumpas tarnavimo laikas (3–5 metai), mažas energijos tankis, ribotas iškrovimo gylis (50 %), reguliari priežiūra.
- Natrio jonų baterijos. Nauja, besivystanti technologija. Pranašumai: pigesni nei ličio, ekologiškesni, gerai veikia žemose temperatūrose. Trūkumai: mažesnis energijos tankis, kol kas ribota pasiūla rinkoje, trumpesnė eksploatavimo istorija.
- Srautinės baterijos. Energija kaupiama skystyje, o ne kietoje medžiagoje. Privalumai: beveik neribotas ciklų skaičius, galima visiškai iškrauti be žalos, lengva padidinti talpą. Trūkumai: didelis fizinis dydis, sudėtinga sistema, aukštesnė kaina mažoms sistemoms.
Techniniai parametrai ir jų reikšmė
Norint, kad elektros kaupiklis tarnautų patikimai ir efektyviai, būtina suprasti pagrindinius techninius parametrus. Kiekvienas iš jų – talpa, galia, ciklų skaičius ar efektyvumas – tiesiogiai įtakoja baterijos našumą, tarnavimo laiką ir pritaikomumą konkrečiai sistemai. Šiame skyrelyje paaiškinama, ką reiškia svarbiausi parametrai ir kaip juos vertinti renkantis kaupiklį.
- Nominali talpa (kWh) – kiek energijos gali sukaupti pilnai įkrauta baterija. Svarbu atsižvelgti, kad naudojama talpa visada mažesnė už nominalią.
- Naudojama talpa – reali energijos dalis, kurią galima panaudoti nepažeidžiant baterijos. Ličio jonų baterijose tai 80–95 % nominalios talpos, švino rūgšties – apie 50 %.
- Maksimali galia (kW) – kokią galią gali tiekti sistema. Svarbu, jei namuose yra didelės galios prietaisų (elektrinė viryklė, šilumos siurblys).
- Ciklų skaičius – kiek kartų bateriją galima pilnai įkrauti ir iškrauti, kol talpa sumažės iki 80 % pradinės. Ličio jonų baterijos atlaiko 4000–6000 ciklų, švino rūgšties – 500–1500.
- Efektyvumas – kiek procentų įkrautos energijos galima atgauti. Geros ličio sistemos pasiekia 95 %, švino rūgšties – apie 80 %.
- Temperatūrinis diapazonas – kokiose temperatūrose gali veikti sistema. Lietuvos klimatui svarbu, kad veiktų nuo -10 °C iki +40 °C.
Elektros kaupikliai: dydžio parinkimas
Optimalus elektros kaupiklio dydis priklauso nuo kelių veiksnių. Pirmiausia reikia įvertinti namų energijos suvartojimą – vidutinis paros suvartojimas, piko apkrovos, kritinių prietaisų poreikiai:
Rekomenduojamas video
- Turintiems saulės elektrines svarbu įvertinti gamybos ir suvartojimo disbalansą. Vasarą 10 kW saulės elektrinė gali gaminti 40–60 kWh per dieną, o namų suvartojimas – maždaug 10–15 kWh. Žiemą situacija atvirkštinė.
- Baziniam poreikiui be saulės elektrinės rekomenduojama 5–10 kWh talpos sistema. Ji užtikrins elektros tiekimą trumpų pertrūkių metu ir leis pasinaudoti tarifų skirtumais.
- Namams su saulės elektrine rekomenduojama talpa lygi 1–1,5 vidutinės paros suvartojimo. 15 kWh per parą vartojantiems namams optimalus variantas – 15–20 kWh kaupiklis.
- Kritinės infrastruktūros apsaugai (medicininiai prietaisai, šildymo sistemos valdymas) reikia skaičiuoti minimaliai 24 valandų autonomiją esant baziniam suvartojimui.
Integravimas į namų elektros sistemą
Elektros kaupiklio prijungimas gali būti realizuojamas keliais būdais:
- AC pusės prijungimas – kaupiklis jungiamas per atskirą inverterį prie namų kintamosios srovės tinklo. Pranašumai: galima pridėti prie esamos saulės elektrinės, paprastesnis montavimas. Trūkumai: mažesnis efektyvumas dėl dvigubo konvertavimo.
- DC pusės prijungimas – kaupiklis jungiamas tiesiogiai prie saulės elektrinės nuolatinės srovės grandinės. Pranašumai: didesnis efektyvumas, pigesnė sistema. Trūkumai: sudėtingesnis integravimas, reikalingas hibridinis inverteris.
- Hibridiniai sprendimai – moderniausi inverteriai valdo ir saulės paneles, ir baterijas. Tai efektyviausia, bet ir brangiausia sistema.
Elektros kaupikliai: saugos reikalavimai ir standartai
Elektros kaupikliai turi atitikti ES saugos standartus: CE ženklinimas, atitiktis IEC 62619 standartui (baterijų sauga), atitiktis IEC 62040 (nepertraukiamo maitinimo sistemos).
Montavimo reikalavimai taip pat labai griežti. Būtina atskira, gerai vėdinama patalpa, apsauga nuo tiesioginių saulės spindulių, priešgaisrinės saugos priemonės, tinkamas įžeminimas. Ličio baterijas rekomenduojama montuoti ne gyvenamosiose patalpose.
Ekonominiai aspektai
Investicijos dydis priklauso nuo sistemos tipo ir dydžio. Bazinė 5 kWh ličio jonų sistema kainuoja 3000–5000 Eur. Vidutinė 10 kWh sistema – 6000–10000 Eur. Didelė 20 kWh sistema – 12000–20000 Eur. Montavimo darbai papildomai – 1000–3000 Eur.
Atsipirkimo laikas priklauso nuo naudojimo būdo. Su saulės elektrine ir optimizuotu vartojimu – 6–8 metai. Naudojant tik tarifų skirtumus – 10–12 metų. Su valstybės parama atsipirkimas sutrumpėja 30–50 %.
Eksploatacinės išlaidos minimalios – apie 50–100 Eur per metus sistemų priežiūrai ir draudimui.
Elektros kaupikliai: palyginamoji lentelė
| Tipas | Naudojama talpa | Ciklų skaičius | Efektyvumas | Temperatūrinis diapazonas | Pagrindiniai privalumai | Pagrindiniai trūkumai |
| Ličio jonų baterijos | 80–95 % nominalios talpos | 4000–6000 | 90–95 % | ~0–40 °C | Didelis energijos tankis, ilgas tarnavimo laikas, greitas įkrovimas/iškrovimas, mažas savaiminis išsikrovimas | Santykinai aukšta kaina, jautrumas temperatūros kraštutinumams, reikalinga sudėtinga valdymo sistema |
| Ličio geležies fosfato (LiFePO₄) | 80–95 % nominalios talpos | 3000–7000 | 90–95 % | -20–60 °C | Didesnis saugumas, ilgesnis ciklų skaičius, platesnis temperatūros diapazonas, mažesnė degradacija | Mažesnis energijos tankis nei standartinių ličio jonų, šiek tiek didesnė kaina |
| Švino rūgšties (AGM, geliniai) | ~50 % nominalios talpos | 500–1500 | ~80 % | -20–50 °C | Žema pradinė kaina, paprasta technologija, platus temperatūros diapazonas | Trumpas tarnavimo laikas, mažas energijos tankis, ribotas iškrovimo gylis, reguliari priežiūra |
| Natrio jonų baterijos | ~80 % nominalios talpos | 1000–2000* | ~85 %* | -20–50 °C* | Pigesni nei ličio, ekologiškesni, gerai veikia žemose temperatūrose | Mažesnis energijos tankis, ribota pasiūla rinkoje, trumpesnė eksploatavimo istorija |
| Srautinės baterijos | 100 % | beveik neribotas | 70–80 % | 0–40 °C | Galima visiškai iškrauti be žalos, lengva padidinti talpą, neribotas ciklų skaičius | Didelis dydis, sudėtinga sistema, aukštesnė kaina mažoms sistemoms |
Elektros kaupikliai ir valstybės parama
2024–2025 m. gyventojams, įsirengusiems arba planuojantiems įsirengti elektros kaupiklius, veikia kelios paramos galimybės. Aplinkos projektų valdymo agentūra (APVA) skiria kompensacijas gyventojams, jau turintiems saulės ar vėjo elektrines, arba jas įrengsiantiems kartu su kaupikliu. Parama gali siekti iki 50 % įrangos įsigijimo ir montavimo kaštų, priklausomai nuo pasirinkto kaupiklio tipo, o maksimali suma vienam namų ūkiui – apie 5 700 EUR.
Paramos sąlygos: kaupiklis turi būti naujas, sertifikuotas ir montuojamas kartu su atsinaujinančios energijos šaltiniu arba prie jau esamos elektrinės. Paraiškos teikiamos APVIS sistemoje, privalo būti pateikti visi reikiami dokumentai, įskaitant įrangos įsigijimo ir montavimo patvirtinimus bei ESO deklaraciją. Be to, kai kuriose savivaldybėse galima pasinaudoti papildomomis vietinėmis programomis.
Daugiabučiams ir bendrijoms skirta APVA parama taip pat veikia 2024–2025 m., o paraiškas galima teikti iki 2026 m. balandžio 1 d. Ši parama padeda ne tik sumažinti pradinę investiciją, bet ir skatina efektyvesnį atsinaujinančios energijos panaudojimą namų ūkiuose.
Elektros kaupikliai namuose – jau ne ateities, o dabarties technologija. Tinkamai parinkta ir sumontuota sistema užtikrina energetinį saugumą, leidžia optimizuoti elektros sąnaudas ir didina nepriklausomybę nuo centralizuotų tinklų. Investicija į elektros kaupiklį – tai investicija į komfortą, saugumą ir tvarią ateitį.
Šaltiniai:
- https://apva.lrv.lt/fiziniu-asmenu-elektros-energijos-kaupimo-irenginiu-isirengimas-namu-ukiuose/?utm_source=chatgpt.com
- https://apva.lrv.lt/lt/naujienos-24316/pratestas-daugiabuciu-namu-modernizavimo-projektu-kvietimas-paraiskas-galima-teikti-iki-2026-m-balandzio-1-d-rvu/?utm_source=chatgpt.com
Nuotraukos asociatyvinės © Canva
