Ekologija: S strehe v avto

Elektromobilnost je najbolj učinkovita takrat, ko električno energijo iz obnovljivih virov spravimo na kolesa. Sončna elektrarna na strehi domače hiše je odlična rešitev za okoljsko in ekonomsko vzdržno osebno mobilnost na elektriko. Preverili smo, kaj vse je treba storiti, da energijo s strehe spravite na kolesa.

Vsi, ki se lotevajo gradnje hiše, morajo pri razmisleku o energetski samooskrbi s sončno elektrarno najprej vedeti, koliko energije bo porabila hiša za ustrezno kakovost bivanja. Pri tem je treba upoštevati ogrevanje, hlajenje, pripravo sanitarne vode, kuhanje, pranje in povprečno porabo vseh ostalih komfortnih porabnikov, pri tem pa upoštevati tudi izgube glede na načrtovano izolacijo fasade in ostrešja. Na podlagi energijskih zahtev se nato določi optimalno moč sončne elektrarne. Pri načrtovanju sončne elektrarne, ki naj bi zagotavljala še energijo za električni avtomobil, je treba upoštevati tudi povprečno letno kilometrino, ki jo bo električni avto prevozil. Iz povprečne porabe energije se tako lahko natančno izračuna število kilovatnih ur, ki jih je smiselno predvsem v nočnem času preko električnega kabla prenesti v energetsko shrambo avtomobila. Skupna številka letne porabe hiše in avtomobila je torej osnova za odločitev, kako zmogljiva mora biti sončna elektrarna, da bo energetska enačba sklenjena in tudi ekonomsko uravnotežena.

Pri 25.000 prevoženih kilometrih bo električni avto na leto porabil 4500 kWh energije

Če upoštevamo, da družinsko uporaben električni avto z dosegom med 250 (zima) in 380 kilometri, ki v povprečju porabi 17 kWh elektrike na 100 kilometrov, na leto prevozi 25.000 kilometrov, bo pri načrtovanju zmogljivosti sončne elektrarne treba upoštevati dodatnih 4500 kWh za elektromobilnost. Od tega bo avto 4250 kWh porabil med vožnjo, 250 kWh pa za predgretje v zimskih mesecih, da zjutraj potniki sedejo v toplo kabino.

Pri novogradnji je pomemben celovit arhitekturni pristop

Energijske zahteve je treba postaviti v kontekst višine investicije v elektrarno, da je tudi glede na geografsko lego in arhitekturo elektrarna ravno prav velika, a ne predraga. Izkoristek je najboljši pri hišah, pri katerih sleme strehe poteka v smeri vzhod - zahod. Pri novogradnjah je priporočljivo že pri statiki ostrešja upoštevati izgradnjo sončne elektrarne, ki zahteva podkonstrukcijo. Na trgu se tudi že pojavljajo prve energetske rešitve, ki gradnjo oziroma energetsko samooskrbo povezujejo z elektromobilnostjo. Podjetje Porsche Slovenija, ki pri nas zastopa znamke Volkswagen, Audi, Škoda in Seat, je skupaj z mednarodno uveljavljenim slovenskim izdelovalcem montažnih objektov Marles že pripravilo paketno rešitev sončne elektrarne in hišne polnilnice blagovne znamke Moon. Vsem, ki se bodo pri Marlesu odločili za nakup montažne stavbe, bodo arhitekti v sodelovanju z Moonom izdelali projekt celovite rešitve polnilne infrastrukture za samooskrbo z električno energijo. 

Koliko stane sončna elektrarna za enodružinsko hišo?

Konkretne izračune smo naredili na primeru enostanovanjske hiše s 140 kvadratnimi metri bivalne površine, ki jo ogreva 11-kilovatna toplotna črpalka (zrak - voda). Sleme dvokapne strehe z naklonom 42 stopinj poteka v smeri jugovzhod - jugozahod. Okvirne izračune je pripravil Dušan Lukič, vodja projekta Nova mobilnost pri podjetju Porsche Slovenija, ki kot prvi korak za natančno določitev velikosti in vrednosti sončne elektrarne poudarja, da je treba najprej opraviti ogled objekta, kjer strokovnjak oceni dejansko stanje in na podlagi ugotovitev pripravi končno ponudbo. Lukič poudarja, da mora stranka ob tem pripraviti le podatke o priključni moči objekta ter podatek o povprečni letni porabi električne energije, v kateri naj bodo zajeti dotedanja poraba in morebitni novi porabniki, kot je električni avto. Glede na naše podatke je pripravil nekaj konkretnih številk:

“Če ocenimo, da družina porabi približno 6500 kWh električne energije na leto, toplotna črpalka pa ob povprečni izolaciji in ostalih postavkah (od bivalne temperature do klimatskih razmer) še dodatnih 6500 kWh, to pomeni skupno porabo 13.000 kWh na leto. Za potrebe hiše bi bilo treba zgraditi sončno elektrarno z močjo 13,5 kW. Za kilovat moči je treba s sočnimi paneli pokriti od 6 do 7 kvadratnih metrov strehe, kar v konkretnem primeru pomeni približno 95 kvadratnih metrov fotovoltaičnih celic. Cena je odvisna tudi od vrste strehe, saj sta podkonstrukciji sončne elektrarne različni pri strehi z opečnimi strešniki ali kovinski kritini. V prvem primeru bi bila okvirna cena okoli 16.000 tisoč evrov (ob predpostavki, da je v hiši že osnovna predpriprava za napeljave) in 14.500 evrov, ko gre za kovinsko streho. V obeh primerih je upoštevan 9,5-odstotni DDV. Do njega so upravičeni tisti, ki sončno elektrarno postavljajo na enodružinsko samostojno hišo s površino do 250 m2 ali večstanovanjsko hišo s površino 120 m2 na družino. V obeh primerih gre za ceno pred odšteto subvencijo. Ta bi bila pri 13,5 kW elektrarni približno 2.500 evrov.”

Če bi pri tem upoštevali še električno energijo za avtomobil, bi bilo glede na zgornji izračun treba za popolno energijsko samozadostnost moč elektrarne povečati za 4,5 kW, kar skupaj s postavitvijo pametne polnilnice pomeni dodatnih 5800 evrov. Dušan Lukič pravi, da izgradnja take sončne elektrarne traja en dan, celoten postopek s pridobivanjem vseh soglasij in dovoljenj ter pripravo projekta pa od meseca do meseca in pol.

Doba trajanja vsaj 30 let

Ob investiciji v lastno energijo je z ekonomskega vidika seveda zelo pomembno tudi, kako dolgo bo sončna elektrarna zagotavljala obljubljeno moč. Dušan Lukič poudarja pomen kakovosti vgrajenih elementov in izpostavlja garancijo blagovne znamke Moon: “Doba trajanja je seveda močno odvisna od izbrane kvalitete. Pri sončnih elektrarnah Moon je lahko 30 let in več. Ponujamo 25-letno linearno garancijo na panele, ki še vedno zagotavljajo 85 odstotkov izhodne moči monokristalnih fotonapetostnih modulov 25. letu delovanja, ob tem pa 15-letno garancijo na izdelek. Za ostale dele elektrarne je garancijska doba 10 do 15 let.”

Netmetering shema - pametni nadzor energetske žetve in skupne porabe

Hišne sončne elektrarne so priključene na javno omrežje in vključene v netmetering shemo. Princip obračunske sheme netmeteringa je v bistvu zelo preprost: izmeri količino električne energije iz sončne elektrarne, ki je bila oddana v omrežje in na drugi strani preverja odvzete količine energije iz omrežja istega priključka. Razlike med pridelano in porabljeno energijo se v določenem časovnem obdobju - pri nas enkrat na leto - nato obračuna. Če porabite več energije, kot jo je vaša sončna elektrarna oddala v omrežje, energijo doplačate. V nasprotnem primeru pa pri nekaterih ponudnikih celo dobite nekaj nazaj kot nagrado, sicer pa ste s svojo sočno elektrarno pač nekaj naredili za okolje, saj ste v javno omrežje prispevali dodatno energijo iz obnovljivih virov. Bistvo te sheme je v tem, da omogoča pridelavo oziroma proizvodnjo in porabo energije v različnih časovnih obdobjih znotraj dneva.

Je v Sloveniji dovolj “čiste” elektrike in dovolj streh za prehod na električne avtomobile?

Pri električnih avtomobilih je še vedno zelo aktualno vprašanje o dejanski smiselnosti vozila brez izpusta glede na to, na kakšen način je pridobljena električna energija. Dušan Lukič iz podjetja Porsche Slovenija pojasnjuje: “Električna energija iz slovenskih vtičnic že spada med bolj čiste v Evropi, saj redko preseže več kot 300 g CO2 na kWh. Če z investicijo v lastno sončno elektrarno iz javnega omrežja porabimo le malo elektrike ali pa kljub prehodu na električni avto pridelamo vso zahtevano energijo, je to dobra okoljska in ekonomsko vzdržna rešitev. To je tudi razlog vzpostavitve blagovne znamke Moon, s katero želimo električno mobilnost postaviti v okoljsko, finančno in uporabniško celovito zasnovo. Povprečna sončna elektrarna na strehi stanovanjske hiše pri nas pridela od 10 do 20 kWh energije na dan. To pomeni, da v dnevnem povprečju čez celo leto ponudi več energije, kot jo zahteva dnevna poraba te iste hiše - vključno z električnim avtomobilom. Če upoštevamo, da je v Sloveniji okoli 300.000 stanovanjskih hiš in če bi jih polovico lahko pokrili z fotovoltaičnim paneli, bi bilo dovolj energije za vse električne avtomobile v Sloveniji.”

Postavitev domače polnilnice: ključno izhodišče je priključna moč

V Motoreviji pogosto poudarjamo, da se električna mobilnost začne in konča doma. Dušana Lukiča smo zato povprašali, kako zmogljiv priključek - govorimo o številu faz in priključni moči - morajo doma imeti vsi tisti vozniki, ki razmišljajo o nakupu električnega avtomobila in postavitvi domače polnilnice:

“Če obstajajo tehnične zmožnosti, vsem kupcem električnih vozil pri nas svetujemo trifazni priključek. Zakaj? Zato, ker se nekateri naši električni avtomobili, kot sta e-golf in in e-up, polnijo z dvema fazama, nova generacija I.D. vozil pa s tremi in je škoda, da bi uporabniško izkušnjo potem kalili s polnjenjem na enofaznem toku, saj traja predolgo. Glede priključne moči je trifazni priključek, pri katerem vsako fazo varuje 20-amperska varovalka, načeloma dovolj, če seveda ni priključenih kakšnih velikih porabnikov kot je savna ali pa več kot 15 kW močna toplotna črpalka. Ravno tako pri takem priključku ne morete pričakovati, da boste imel vedno in vsak hip na voljo maksimalno polnilno moč, ko priklopite avto na polnilnico. Če ste pripravljeni na to, da boste avto polnili predvsem čez noč, ko je osnovni priključek zmožen avtomobilu ponuditi do največ 13 kW moči, bo vse skupaj zadostovalo za nemoteno preskrbo hiše in avtomobila. Čez dan povprečna hiša zahteva med 7 in 8 kW energije. Ob predpostavki, da bo električni avtomobili na leto prevozil približno 25 tisoč kilometrov, to pomeni manj kot 100 kilometrov na dan oziroma 15 do 20 kWh, ki jih je v avto treba prenesti iz omrežja. Če se torej avto polni na domači polnilni postaji z najmanjšo močjo približno 5 kW, to pomeni, da bodo akumulatorji polni v vsega treh ali štirih urah. Kdor pa ima premalo zmogljiv priključek s 3 x 10 ali 3 x 16 amperi, mu vsekakor priporočamo, da začne postopek za povečanje priključne moči. To je lahko urejeno v mesecu ali mesecu in pol. Kdor pa bi v vsakem trenutku želel avtomobil polniti z močjo 10 kW, bo potreboval trifazni priključek s tremi 25-amperskimi varovalkami. Kdor ima večje porabnike v hiši, denimo toplotno črpalko, mu svetujemo tudi pametno polnilnico, ki upošteva ostale porabnike in sproti prilagaja moč polnjenja.”

Vaše menje ...

Infografika: Koliko električnih avtomobilov bo na evropskih cestah?

Dodatna možnost: domači električni hranilnik

Pri načrtovanju energetske samooskrbe se v povezavi z izgradnjo sočne elektrarne postavlja tudi vprašanje smiselnosti postavitve razmeroma dragega hranilnika energije. Lukič pravi, da v okviru projekta Moon ponujajo tudi hranilnike in pojasni, da je hranilnik investicijsko primeren le za večje porabnike: “Izgradnja lastnega hranilnika za povprečno družinsko hišo, ki je s svojo sončno elektrarno vključena v netmetering shemo, ni potrebna in bi ta hip tudi s ceno težko uravnotežila ekonomsko enačbo investicije. Hranjenje zajete energije s strehe se splača pri pravnih osebah in poslovnem odjemu energije, kjer so tudi drugačne tarife. Pri gospodarski dejavnosti v proizvodnih podjetjih, gostinstvu … je hranilnik zelo pametna naložba, saj s shranjeno energijo izravnavate energetske “špice” svoje največje porabe. Na primer: ko v pekarni zaženejo peči, imajo veliko porabo energije, ki zahteva veliko priključno moč. Kako si lahko v takem primeru pomagajo s hranilnikom električne energije? Te priključne moči znižate z energijo, ki ste jo čez dan “poželi” na strehi in prihranili za čas, ko imate največjo porabo. Če torej premostite svojo največjo porabo z energijo iz hranilnika, enostavno prihranite zaradi plačevanja manjše priključne moči. Če torej govorimo o večjih obratih, lahko s hranilnikom prihranite nekaj sto evrov na mesec pri priključni moči, ki bi jo sicer potrebovali samo nekaj ur na dan.”