Soovid päikesest energiat toota? Alusta oma vajaduste kaardistamisest

Üha rohkem võetakse kasutusele mahajäetud talukohti ning rajatakse suvemajasid asupaikadesse, kus puudub elektrivõrguühendus või on see väga nõrk ja halva kvaliteediga. Kohe tekib küsimus elektrivõrguga liitumisest või ühenduse läbilaskevõime parandamisest. Paraku on kohti, kus elektrivõrguga liitumine on lausa võimatu, nagu väikesaared, või on see liini pikkuse tõttu üüratult kallis.

Liini võimsuse suurendamine võib aga nõuda liini väljavahetamist, mis võib olla väga kulukas. Palju sõltub plaanitavast tarbimisest, aga üheks lahenduseks on oma päikeseelektrijaam, mis on kas täiesti autonoomne või tõstab olemasoleva võrguühenduse võimsust ja kvaliteeti. Oluliselt soodsam võibki olla oma päikesepargi rajamine ja liini kasutamine võimsusassistendi režiimis. Sel juhul tarbitakse peamiselt oma toodetud elektrit ja erinevalt tavalisest võrguühendusega PV(päikeseelektri)-jaamast ka pimedal ajal akudesse salvestatud energiat. Kui sellest jääb väheks, võetakse võrgust lisa, ja kui on vaja katta suuri võimsusi, siis liituvad nii võrgu kui ka PV-jaama võimsus.

Kahjuks küll ei suuda PV-elektrijaam anda piisavalt elektrit talvekuudel. Märtsist oktoobrini suudab see tagada piisava, mõistliku elektrivarustuse. Tuulistes kohtades (saartel, rannikul) võib süsteemi toetada ka tuulik ning kui soovitakse aastaringset kasutust, peaks süsteemi kuuluma generaator.

Oletame, et meil on talu pika ühefaasilise 16 A liini lõpus, mis on praegu paljude reaalsus, siis saab seal tarbida ca 3,6 kW ja üldjuhul on siis tegemist tugeva pinge kõikumisega. Sellised „pikad liinid” võivad tihti tormisel ajal jääda suhteliselt pikaks ajaks rivist välja. Kui siia lisada akudega 5 kW PV-jaam, siis tõuseks maksimaalne võimalik koormus 8,6 kW-ni. Samuti poleks enam muret elektrikatkestuste pärast.

Kütmiseks pelletikatlamaja

Sageli soovitakse elamu kütmist päikeseelektriga. Kahjuks on see praktiliselt võimatu, kuna kütta oleks vaja just siis, kui meil on lühikesed päevad ja päikest näeb harva. Küll aga suudab PV ja generaatoriga süsteem üleval hoida näiteks pelletikatlaga varustatud katlamaja.

Põhiküsimus on ikka, mis sellised elektrijaamad maksavad ja kui palju elektrit ma saan. Piirid on väga laiad — väikese süsteemi, mis tagab metsaonnis valguse ja võimaluse mobiili-arvutit laadida, saab juba ca 1000 euroga. Suurim Eestis plaanitav süsteem, mis peaks hakkama Ruhnu saart toitma, on väljundvõimsusega üle 180 kW ning maksab väidetavalt üle 0,5 miljoni euro.

Olen selliseid süsteeme ehitanud ja hooldanud üle 12 aasta. Selle aja jooksul on valminud üle 60 elektrijaama. Suurimad on võimsusega üle 20 kW ja annavad ööpäevas kuni 100 kWh elektrienergiat. Selle aja jooksul on elektrijaama toodetud kW hind oluliselt langenud ja tavapäraseks on saanud võimalus jälgida jaama tööd üle interneti ning elektritarbijaid kaugjuhtida.

Praegu kasutatakse ka enamikus võrguühenduseta PV-elektrijaamades standardseid 1 x 1,6 m mõõduga PV-paneele võimsusega 270–310 W, mis on oluliselt soodsamad, kui varem kasutuses olnud väiksemad off-grid-paneelid. Paneelide kogus sõltub energiavajadustest, väiksematele süsteemidele piisabki ühest paneelist.

Oluline, kõige kallim ja samas ka kõige rohkem tähelepanu nõudev osa sellisest jaamast on akud. Siiani on ikka kõige soodsam lahendus kasutada plii-happeakusid, loomulikult spetsiaalseid, mis on mõeldud PV-süsteemidele ja lubavad 4000–6000 laadimistsüklit. Starterakud riknevad paari aastaga. Liitiumioonakude areng on jõudnud samuti sinnamaale, et arvestades nende pikemat kasutusaega oleks juba pikas perspektiivis mõistlik neid kasutada, aga see tõstab oluliselt esialgse investeeringu suurust.

Päikesepaneelide toodetud elekter jõuab süsteemi kas läbi laadimiskontrolleri, mis laeb akusid otse, või läbi võrguinverteri, mis toodab kohtvõrku juba valmis 230 VAC. Suuremates süsteemides on võimalik neid mõlemaid lahendusi kombineerida, mõlemal variandil on oma head ja vead.

Kuigi väike PV-jaam võib jäädagi tootma ainult 12 V alalispinget, mille tarbimiseks saame kasutada autosse mõeldud laadijaid ja 12 V elektrilampe, et oma metsaonni piisavalt elektriga varustada, on enamikul juhtudel siiski mõistlik toota 230 VAC, millega saab probleemideta käitada kõiki kodus vajalikke seadmeid. Väiksemad autodesse mõeldud inverterid toodavad nn modifitseeritud siinusega voolu ja kui ei ole plaanis võrku lülitada elektrimootoreid (külmkapp), siis võib ka neid kasutada. Kuid PV-elektrijaamade tarbeks mõeldud inverterlaadijad toodavad kõik puhast siinust, mis tagab ka elektrimootorite ladusa töö. Võimsused algavad 300 W ja tõusevad 15 kW-ni. Samuti saab mitu inverterit rühmas tööle panna, seega ülemine piir praktiliselt puudub.