Energijska samooskrba je pojem, ki počasi prihaja v splošno rabo.
Mediji nas vztrajno informirajo o koristih samooskrbe: Začne se na nivoju stavbe in konča na nivoju države, Dobrobiti od fotovoltaik si razdelimo uporabniki omrežja, Za energetsko varčnost največ naredi draga nafta, Kaj je virtualni net-metering?, Kaj je samooskrba, Samooskrba z elektriko (“netmetering”), Energijska samooskrba: Sončne elektrarne niti v mrazu ne zaspijo, Samooskrba je naložba za prihodnost, Obnovljivi viri energije namesto fosilne in jedrske, Samooskrba …
Obveščajo nas tudi o škodljivosti samooskrbe: Za prenovo elektrodistribucijskega omrežja vsaj sedem milijard, Družinska ekonomika sončnih elektrarn …
Objektivnost informacij?
Danes imamo preobilje informacij. Kako ločiti zrno od pleva? Kje so meje med propagandnimi in informativnimi sporočili? To mora presoditi vsak bralec zase. Vsekakor pa članki o fotovoltaiki, ki slonijo na 20 in več let starih podatkih, ne morejo biti verodostojni, tudi če jih podpišeta dva magistra znanosti. Vsekakor pa bi samooskrba lahko obvarovala celo Evropo zaradi težav z razpadom evropskega električnega sistema, ki nas je doletel v začetku leta 2021.
Vsaka učinkovita hiša je lahko energijsko samooskrbna
Stavba, ki dosega sNES, omogoča kakovostno bivanje ob majhni rabi energije.
Prikazana je energijsko učinkovita stavba, ki je ogrevana s toploto okolice in toplotno črpalko.
Če se na to stavbo vgradi sončna elektrarna, dobimo samooskrbno stavbo, ki na letnem nivoju porabi manj energije, kot jo proizvede.
Po vgradnji sončne elektrarne v samooskrbi postane sNES nič-energijska stavba (0 ES) ali plus energijska stavba (+ ES). Energija za ogrevanje, prezračevanje, hlajenje, toplo vodo, gospodinjske aparate, kuhanje, skratka vsa potrebna energija je proizvedena z lastno sončno elektrarno na strehi ali fasadi.
Omrežna samooskrba
Taka stavba ni samozadostna, saj se dinamika proizvedene elektrike ne ujema s porabo. Viške in manke elektrike kompenzira z omrežjem, ki predstavlja virtualni akumulator. Prenosno omrežje je razbremenjeno, osrednje elektrarne tudi. Dokler proizvodnja elektrike iz samooskrbnih elektrarn ne posega v pasovno elektriko, ni treba narediti nič na prenosnem omrežju in v velikih elektrarnah. Elektroenergetiki ocenjujejo, da naše omrežje brez težav prenese 50.000 samooskrbnih sončnih elektrarn, sedaj jih imamo približno 5.000.
Ko bo sončnih elektrarn več in se bodo pojavili presežek elektrike iz OVE, bo treba te presežke shraniti in kombinirati s proizvodnjo velikih proizvajalcev električne energije (jedrska elektrarna, termoelektrarne, hidroelektrarne). Racionalno bi bilo izklapljati elektrarne, ki proizvajajo najdražjo elektriko in najbolj bremenijo okolje, to so jedrska in termoelektrarne na fosilne energente. Vendar je jedrska elektrarna zelo toga, lahko proizvaja samo polno moč ali stoji, regulacija proizvodnje ni ekonomična. Tudi termoelektrarne na premog niso pretirano odzivne, čeprav imajo možnost delne proizvodnje. Najprimernejše bi bilo viške elektrike iz sončne energije shraniti v črpalnih hidroelektrarnah ali elektro-akumulatorjih. Višja stopnja gospodarjenja z viški elektrike iz OVE pa je predelava v vodik, biogoriva in bioplastiko.
Omrežna sončna elektrarna je sinhronizirana z omrežjem. Če omrežje izpade, se tudi sončna elektrarna izključi. Tako se zgodi, da je samooskrbna stavba kljub sončnemu dnevu brez elektrike, če je dovodni kabel prekinjen.
Otočna samooskrba
Otočna elektrarna je tista, ki proizvaja elektriko samo za potrebe stavbe, torej ni priključena na javno omrežje. Tipičen primer otočnih elektrarn so planinske koče. Viški elektrike so hranjeni v akumulatorjih in oskrbujejo stavbo z elektriko takrat, ko ni dovolj sonca. Akumulatorji morajo biti dovolj zmogljivi, temu primerno tudi dragi. Ekonomiko otočnih elektrarn se računa popolnoma drugače kot omrežnih.
Omrežno-otočna elektrarna v samooskrbi
Slabosti omrežne in otočne elektrarne odpravi omrežno-otočna elektrarna.
Dokler je sončna elektrarna na mreži, je mreža virtualni akumulator, ko pa se mreža prekine, prevzame njegovo vlogo dejanski akumulator, priključen v stavbi. To je lahko tudi električen avto. Zanesljivost delovanja omrežno-otočne elektrarne v samooskrbi je velika.
Omrežno-otočne elektrarne lahko sestavljajo lokalno energetsko skupnost naselja. Prva samooskrbna energetska skupnost pri nas je v kraju Luče. Sistem je zanesljiv in cenovno ugodnejši kot klasična omrežna oskrba z elektriko. Čeprav ni popolnoma samozadosten, lahko nekaj dni zagotavlja elektriko celotnemu naselju otočno. Tako je dovolj časa, da odpravijo okvare na omrežju, ki so v teh krajih pogoste.
Potrjeno v praksi
Energijsko učinkovita stavba. Porabniki: toplotna črpalka za ogrevanje in pripravo sanitarne vode, gospodinjski aparati, običajna raba 3-članske družine. Proizvodnja: sončna elektrarna moči 3,2 kW. Letna proizvodnja elektrike je nekoliko večja od letne porabe in pokriva celoletno porabo.
Pomemben je tudi okoljski vidik, zmanjšan ogljični odtis.
Samooskrba je družbeno koristna.
Proizvedeno je več elektrike kot porabljeno. Tako je pri vseh, ki so pravilno načrtovane in upravljane. Viški so brezplačno prepuščeni distributerju. Distributer ima še eno korist: večina elektrike je oddana v času visoke tarife (distributer jo proda bližnjim kupcem po višji ceni), vrnjena pa v času nizke tarife, tudi razlika v ceni je dobiček distributerja.
Dokazano
Učinkovita raba in zmanjšanje rabe, oboje skupaj pripomore k zmanjšanju ogljičnega odtisa. Res je, da prevzema elektrika vlogo primarnega energenta, tako na ravni gospodinjstev kot na državni energijski oskrbi. Zato bo kljub splošnemu zmanjšanju rabe energije, raba elektrike naraščala. Vendar pa je treba proizvodnjo elektrike decentralizirati in jo približati uporabnikom. Razpršeni viri (RV) pomenijo tudi večjo zanesljivost obratovanja celotnega omrežja.
Ne le novo sNES, tudi starejšo stavbo je možno celovito prenoviti in nadgraditi v »plus energijsko stavbo«, (+ES). Pravzaprav lahko vse stavbe, ki so primerne, prenovimo v +ES. Vsak posameznik lahko zniža svoj ogljični odtis, vsi skupaj znižamo ogljični odtis države. Zmanjšanje rabe energije za faktor 10 je lahko doseženo s celovito prenovo, plusenergijska hiša pa z vgradnjo optimalne sončne elektrarne.
Sončne elektrarne za samooskrbo so priključene na distribucijsko omrežje in povečujejo zanesljivost delovanja omrežja. S povezovanjem predstavljajo temelj lokalne energetske skupnosti.
Kaj pa stroškovna učinkovitost? Treba je zasledovati vsaj dve ravni. Osnovno raven predstavlja gospodinjstvo, globalno raven pa družba.
Novogradnja sNES v samooskrbi je cenejša od tradicionalne stavbe. Čeprav so vgrajeni dražji materiali in instalacije, nastanejo prihranki gradnje zaradi opustitve nepotrebnih prostorov (klet, drvarnica, kurilnica, skladišče kurjave, ogrevalni sistemi …). Tako je lahko že v začetku stavba, ki je + ES, cenejša od potratne, klasične. Nižji so tudi stroški v življenjski dobi stavbe. Nikakor pa ne smemo pozabiti na velikansko zmanjšanje ogljičnega odtisa zaradi samooskrbe.
Zaradi množice stavb v samooskrbi se bo zmanjšala raba energije in znižal ogljični odtis. Naložba množice posameznikov bo soprispevala k družbenim prizadevanjem za razogljičenje.
Naslednji korak, kjer bodo vodila elektro podjetja, posamezniki pa bodo sledili, bo izgradnja pametnih omrežij. Sončne elektrarne ponoči ne delajo elektrike. Če delujejo v povezavi s hranilniki elektrike (akumulatorji) ali z drugimi viri obnovljive energije, pa je preskrba nemotena. Recimo, podnevi je vir energije sonce, ponoči vodni tok ali biomasa. Proizvodni viri sledijo porabi, to pa se doseže s povezovanjem vseh možnih obnovljivih virov energije in s krmiljenjem porabe. To pa vloga pametnih omrežij, ki vstopajo v Slovenijo. Fleksibilno tarifiranje bo pripomoglo k uveljavitvi lokalnih energetskih skupnosti.
Povzetek
Znižanje ogljičnega odtisa in zmanjšanje rabe energije, ob boljšem bivalnem standardu in manjših stroških je možno s povečanjem energijske učinkovitosti stavb in samooskrbo.
