Brzo povećanje potražnje za fotonaponskim uređajima nakon ruske invazije na Ukrajinu i posljedično povećanje troškova energije pokazalo je da posebno vlasnici obiteljskih kuća žele postati energetski samodostatni – barem koliko je to moguće. Nedavna studija Tehnološkog instituta u Karlsruheu (KIT) pokazuje da to može daleko doprinijeti.
„Ulaganjem u lokalne sustave opskrbe energijom možete sami pokriti veliki dio vlastite potrošnje električne energije i time smanjiti svoju ovisnost o visokim cijenama električne energije“, kaže Max Kleinebrahm, voditelj grupe na Institutu za industrijski menadžment i proizvodnju (IIP) na KIT i glavni autor studije.
Više od polovice domova može postati samodostatno
Ovo je pokazalo da je, u trenutnim uvjetima, 53 posto od 41 milijuna zgrada u Europi tehnički sposobno biti potpuno samodostatno s fotonaponskim jedinicama i jedinicama za pohranu električne energije.
Vidi također: Hering sada postaje proizvođač organskih fotonaponskih modula
Russell McKenna, profesor na Švicarskom saveznom institutu za tehnologiju u Zürichu (ETH Zurich) i voditelj Laboratorija za analizu energetskih sustava na Institutu Paul Scherrer u Švicarskoj, koji je također bio uključen u studiju, predviđa: "Ovaj bi udio mogao porasti na 75 posto do 2050. zahvaljujući poboljšanim tehnologijama."
Analizirano je 4000 reprezentativnih obiteljskih kuća
Kako bi to saznali, istraživači su prvo stvorili bazu podataka u kojoj su geografski podaci visoke rezolucije o europskim zgradama i kućanstvima koja žive u njima kombinirani s lokalnim klimatskim i ekonomskim uvjetima.
Na temelju tih podataka najprije su konfigurirali 4000 reprezentativnih obiteljskih kuća na način da se mogu opremiti energetski samodostatnim sustavom opskrbe na troškovno optimiziran način. U sljedećem su koraku koristili neuronske mreže za prijenos rezultata na 41 milijun analiziranih obiteljskih kuća.
Dva milijuna domova mogu se isključiti
Prijenos izračunatih rezultata u praksu značio bi da bi se do 2 milijuna obiteljskih kuća moglo potpuno isključiti iz električne mreže do 2050. godine, objašnjava Russell McKenna. Preduvjet je da u samodostatnost ulože oko 50 posto više nego što bi bilo potrebno za normalan energetski sustav zgrade s mrežnim priključkom.
Istraživači su optimistični. "Osim ekonomske učinkovitosti, nemonetarni aspekti poput visokog udjela obnovljivih izvora energije, odbacivanja korištenja nuklearnih i fosilnih goriva i visokog stupnja samodostatnosti igraju sve važniju ulogu u odluci", kaže Max Kleinebrahm iz KIT-a.
Stabilno vrijeme ili visoke cijene električne energije potiču potražnju
Istraživači vide veliki potencijal za energetski samodostatne obiteljske kuće, posebno u regijama s malim sezonskim vremenskim fluktuacijama, poput Španjolske. Međutim, visoke cijene električne energije, poput one u Njemačkoj, također bi mogle potaknuti vlasnike kuća da postanu samodostatni.
Također zanimljivo: Smartenergy preuzima većinski udio u Rewattu
"Naši rezultati pokazuju da će se uspješan, troškovno optimiziran i samodostatan sustav opskrbe energijom za zgrade u srednjoj Europi sastojati od fotonapona za proizvodnju energije, kao i kombinacije kratkoročnog skladištenja baterija i dugoročnog, sezonskog skladištenja vodika sustava", kaže Jann Weinand, voditelj odjela Forschungszentrum Jülich, koji je također bio uključen u pripremu studije.
Samodostatne zgrade stabiliziraju energetski sustav
U sljedećoj fazi istraživanja znanstvenici će sagledati kakvi se učinci mogu očekivati za europski energetski sustav ako veliki broj obiteljskih kuća postane energetski samodostatan. Međutim, sumnjaju na pozitivan učinak. "Djelomično samodostatne kuće mogle bi pomoći u stabilizaciji sveobuhvatnog energetskog sustava u budućnosti", kaže Elias Naber iz KIT-ovog IIP-a. "Slabije izražen profil potražnje kućanstava mogao bi, primjerice, prigušiti potražnju za elektranama vršnog opterećenja. Međutim, tada bi bilo potrebno spriječiti vlasnike zgrada da se potpuno isključe iz mreže – primjerice, nagraditi ih za mrežu- prijateljsko ponašanje s posebnim cijenama električne energije", savjetuje. (su/mfo)