Hibridne sončne elektrarne so napredni sistemi za pridobivanje električne energije, ki združujejo tradicionalno sončno elektrarno z baterijskim sistemom.
Takšna elektrarna poleg sončne svetlobe za proizvodnjo energije uporablja tudi baterijo, kjer se shranjuje neporabljena proizvedena energija, ki je na voljo takrat, ko sončna elektrarna ne proizvaja dovolj ali ko je potreba po energiji v gospodinjstvu večja.
Baterijski sistem omogoča večjo neodvisnost od omrežja ter večjo zanesljivost kot tradicionalna sončna elektrarna, saj je energija na voljo tudi v primeru izpada distribucijskega omrežja.
Hibridne sončne elektrarne imajo številne prednosti v primerjavi z običajnimi sončnimi elektrarnami, med katerimi so:
Sončna elektrarna s hibridnim sistemom združuje proizvodnjo električne energije iz sončne svetlobe in shranjevanje energije v baterijah. Osnova njenega delovanja so sončni moduli, ki s pomočjo fotovoltaičnega učinka pretvarjajo sončno svetlobo v enosmerni tok, ki nato potuje do razsmernika.
Pri hibridni sončni elektrarni uporabljamo hibridni razsmernik, katerega funkcija je pretvorba enosmernega toka, ki ga proizvedejo moduli, v izmenični tok, ki ga končni porabniki v gospodinjstvu uporabljajo za delovanje naprav. Razlika med običajnim in hibridnim razsmernikom je v tem, da hibridni razsmernik omogoča tudi shranjevanje proizvedene energije v bateriji.
Baterija deluje kot hranilnik električne energije oziroma rezervno napajanje (back-up), ko sončna elektrarna ne proizvaja dovolj energije. Na ta način je zagotovljena neprekinjena oskrba z električno energijo brez potrebe po takojšnjem izklopu elektrarne ob izpadu omrežja, kar povečuje zanesljivost oskrbe in zmanjšuje potrebo po konstantni uporabi električnega omrežja. Hibridne sončne elektrarne so sicer tudi povezane z omrežjem.
V primeru, da sončna elektrarna ne proizvaja elektrike in je baterija prazna, se električna energija črpa iz omrežja.
Investicija v hibridno sončno elektrarno je odlična rešitev za tiste, ki si želijo energetske neodvisnosti, predvsem pa je primerna za območja z nestabilno omrežno oskrbo.
Z vgradnjo baterijskega sistema lahko shranjujete presežke proizvedene energije, ki jih nato uporabite v primeru izpada omrežja. Hibridni sistem zagotavlja večjo avtonomijo, še posebej v odročnejših krajih, kjer je dostop do električnega omrežja omejen.
Sistem vas ščiti pred nihanjem cen energije na trgu, saj lahko shranjeno energijo iz baterij porabite v času višjih cen, kar posledično zniža stroške. Shranjevanje presežkov energije v baterijah omogoča tudi boljšo optimizacijo porabe energije, saj zmanjšuje potrebo po nakupu dodatne elektrike iz omrežja.
Pri preobremenjenem distribucijskem omrežju je oddajanje v omrežje lahko omejeno ali ničelno. Najboljša rešitev je tako sistem za upravljanje baterije, ki uravnava vklope in izklope ter skrbi za optimalno polnjenje in praznjenje baterije glede na cene proizvodnje električne energije ob različnih urah dneva.
Poleg tega hibridna sončna elektrarna pripomore k zmanjšanju ogljičnega odtisa in pomembno prispeva k trajnostnemu razvoju.
Stroški hibridnih sončnih elektrarn so odvisni od več dejavnikov, kot so velikost sistema, zmogljivost baterije in kakovost komponent. Končna cena je sestavljena iz osnovne cene sončne elektrarne, ki vključuje module, (optimizatorje), podkonstrukcijo ter drobni in elektro material, baterijskega sistema (baterije in hibridni razsmernik), stroškov montaže in urejanja dokumentacije. Za manjše sončne elektrarne se investicija giblje med 15.000 in 25.000 €, odvisno od velikosti baterijskega sistema in izbire proizvajalca.
Hibridna sončna elektrarna zaradi dodanega baterijskega sistema predstavlja večjo začetno investicijo v primerjavi z običajno sončno elektrarno, vendar so za to na voljo tudi višje subvencije. Zadnji razpis za pridobitev subvencij je objavljen pri družbi Borzen. V okviru net meteringa lahko pridobite 500 € za vsak 1 kW inštalirane nazivne električne moči.
Za elektrarne, ki ne spadajo pod net metering in se obračunavajo po novem sistemu, pa subvencija znaša 675 € za 1 kW inštalirane nazivne električne moči. To pomeni, da se vam lahko povrne do največ 25 % investicije pri sistemu net metering ali do največ 40 % celotne investicije po novem obračunskem modelu.
Trajnost baterij v hibridni sončni elektrarni je odvisna od več dejavnikov. Najpogosteje so v uporabi litij-ionske baterije, katerih življenjska doba je odvisna od pogostosti uporabe, saj lahko pogostejše polnjenje in praznjenje skrajša njihovo življenjsko dobo. Pomembni so tudi pogoji delovanja, zlasti temperaturno okolje. Do težav lahko pride predvsem, če je baterija izpostavljena temperaturi nižji od 0 °C. Pomembno je tudi pravilno vzdrževanje, ki vključuje redne preglede. Povprečna življenjska doba baterij se meri v ciklih in znaša med 10.000 in 15.000 cikli.
Obstoječo sončno elektrarno je mogoče nadgraditi v hibridno, kar zahteva zamenjavo običajnega razsmernika s hibridnim. Hibridni razsmernik namreč omogoča priklop baterijskega sistema, česar običajni razsmernik ne omogoča.
Ko se baterija popolnoma napolni, viška proizvedene energije iz sončne elektrarne pa ne porabite, se presežek energije odda v distribucijsko omrežje. Ko je potreba po energiji večja, se ta sprosti iz baterije, ki se začne prazniti. Ob presežku energije se baterija znova napolni, cikli praznjenja in polnjenja pa se tako ponavljajo.
Hibridna sončna elektrarna je zanesljiva tudi v slabih vremenskih razmerah. Njena glavna prednost pred običajno sončno elektrarno je v tem, da lahko tudi ob slabem vremenu uporabljate lastno proizvedeno energijo, shranjeno v baterijskem sistemu, kar zagotavlja popolno neodvisnost tako od vremenskih pogojev kot od elektrodistribucijskega omrežja.
Hibridna sončna elektrarna je sestavljena iz hibridnega razsmernika in hranilnika. Energija se shranjuje v bateriji, ki se prazni, ko je zaradi nedelovanja sončne elektrarne potrebna dodatna energija. V primeru, da sta tako sončna elektrarna kot baterija prazni, se energija lahko pridobi iz omrežja. To ne velja za otočno sončno elektrarno, kjer razsmernika ni mogoče priključiti na omrežje oziroma iz omrežja ni mogoče pridobiti energije. Zato se otočne sončne elektrarne uporabljajo na objektih, ki običajno nimajo dostopa do omrežja.
Delovanje hibridne sončne elektrarne je mogoče spremljati na daljavo prek aplikacije enako kot to velja za navadne sončne elektrarne. Mogoče je spremljati proizvodnjo sončne elektrarne, porabo energije v realnem času in količino energije, ki se shranjuje v baterijo. Prav tako lahko vidite, koliko odstotkov je baterija napolnjena, omogočena pa je tudi ročna nastavitev, kdaj naj se baterija polni.
