Бърз отговор
Домашното съхранение на енергия може да помогне на домакинствата да реагират по-ефективно на динамичните тарифи за електроенергия, като пренасочат покупките на мрежова електроенергия от скъпи периоди към периоди с по-ниски цени.
За разлика от конвенционалната тарифа за време на ползване, при която пиковите и извънпиковите периоди обикновено са предварително определени, динамичната тарифа за електроенергия може да се променя ежедневно или дори почасово. Това означава, че стратегията за зареждане на батерията също трябва да стане по-гъвкава.
Типичната оперативна стратегия може да включва зареждане на батерията, когато цените на електроенергията са сравнително ниски, запазване на слънчевата енергия, когато тя е по-ценна за по-късна употреба, и разреждане на съхранената енергия, когато мрежовата електроенергия стане скъпа.
Въпреки това, най-ниската цена на електроенергията не трябва да бъде единствената цел за контрол. Практическата стратегия за съхранение на енергия в дома също трябва да вземе предвид:
- Домакинско натоварване
- Слънчева генерация
- Състояние на заряда на батерията
- Мощност на зареждане и разреждане на батерията
- Очаквани цени на електроенергията
- Изисквания за резервни копия
- Работни граници на батерията
Поради тази причина, работата с динамични тарифи работи най-добре, когато батерията, инверторът, логиката за управление на енергията и моделът на потребление в домакинството се разглеждат като една система.
KUVO дизайн домашно съхранение на енергия решения за приложения за управление на битовата енергия, където самостоятелното потребление на слънчева енергия, резервното захранване и работата на базата на тарифи могат да работят заедно.
Какво е динамичен ценови тариф за електроенергия?
Динамичният електрически тариф е ценова структура, при която цената на електричеството от мрежата може да варира в зависимост от променящите се пазарни или системни условия.
Вместо да плаща домакинството една фиксирана цена за електроенергия през целия ден, може да вижда различни цени през различните часове.
На някои пазари цените могат да бъдат обявявани един ден предварително. На други цените на електроенергията могат да следват по-кратки ценови интервали или да бъдат по-тясно свързани с условията на пазара на едро.
Важната разлика е, че най-евтините и най-скъпите периоди не са задължително еднакви всеки ден.
Например, един ден може да има относително ниски цени на електроенергията от 1:00 до 5:00 часа сутринта. Друг ден може също да включва период на ниски цени около обяд, защото възобновяемото производство е високо.
В същото време, най-скъпият период може да се измести в зависимост от търсенето на електроенергия, метеорологичните условия, производството от възобновяеми източници и състоянието на мрежата.
Това променя начина, по който трябва да се експлоатира домашната батерия.
При проста фиксирана тарифа, планирането на батерията може да няма голяма финансова стойност.
При традиционен тариф за време на ползване, собственикът на жилище обикновено може да програмира батерията около известни пикови и извънпикови периоди.
При динамичен тариф, домашната система за съхранение на енергия може да се наложи да реагира на променящ се график на цените на електроенергията.
Това прави управлението на батерията по-важно.
Динамични тарифи срещу тарифи според времето на ползване
Динамичното ценообразуване и ценообразуването според времето на ползване са свързани, но не са едно и също.
Тарифът за време на ползване обикновено разделя деня на предварително определени ценови периоди. Точната структура варира между доставчиците, но домакинството може да знае предварително, че определени вечерни часове са скъпи, докато електричеството през нощта е по-евтино.
Например:
| Тарифен тип | Ценова структура | Стратегия за батерии |
| Фиксирана тарифа | Подобна цена през целия ден | Фокусирайте се основно върху самостоятелно потребление на слънчева енергия или резервно захранване |
| Тариф за време на ползване | Фиксирани пикови и извънпикови периоди | Зареждане и разреждане по повтарящ се график |
| Динамичен тариф | Цените могат да се променят по ден или час. | Регулиране на работата на батерията според променящи се ценови сигнали |
При тарифиране според времето на ползване, графикът за съхранение на енергия в дома често може да остане сходен от понеделник до петък.
Динамичните тарифи са различни.
Батерията може да има добра възможност за зареждане в 3:00 сутринта един ден и друга възможност около обяд на следващия ден. Скъпият вечерен период също може да започне по-рано или по-късно в зависимост от пазара.
Това означава, че само фиксиран таймер може да не улови винаги най-добрите налични прозорци за зареждане и разреждане.
По-полезна стратегия е да се комбинира ценовата информация с действителното състояние на битовата енергийна система.
Как домашните енергийни системи за съхранение работят с динамични цени на електроенергията
На най-основно ниво, домашното съхранение на енергия премества електрическа енергия от един период към друг.
Батерията съхранява енергия, когато е изгодно да се зарежда, и доставя тази енергия, когато електричеството от мрежата е по-скъпо или когато е необходима резервна мощност.
При динамичен ценови тариф за електроенергия логиката става по-сложна, защото системата решава не само когато енергията е налична, но също така когато тази енергия има най-голяма стойност за домакинството.
Опростен пример би изглеждал така:
| Време | Пазарна цена | Слънчева генерация | Стратегия за батерии |
| 02:00 | Нисък | Няма | Зареждане от мрежата, ако е подходящо |
| 08:00 | Среден | Нисък | Захранване на битови товари нормално |
| 12:00 | Нисък | Висока | Зареждане с излишък от слънчева енергия |
| 18:00 | Висока | Нисък | Разреждане на батерията |
| 21:00 | Много висока | Няма | Продължете разреждането, като поддържате резервен запас |
Точната стратегия зависи от конфигурацията на системата.
Домакинство с голяма соларна система може да приоритизира зареждането от слънцето.
Домакинство с малък дневен слънчев излишък може да използва повече зареждане от мрежата на ниски цени.
Собственик на жилище, който се нуждае от значителен резервен капацитет, може да остави по-голяма част от батерията неизползвана за оптимизиране на тарифите.
Следователно, няма единен график за зареждане, който да е правилен за всяка инсталация за съхранение на енергия в дома.
Системата трябва да балансира няколко цели едновременно.
Зареждане на батерията през периоди с ниски цени
Една от най-ясните възможности при динамичен тариф е зареждането на батерията, когато електричеството от мрежата стане относително евтино.
Да приемем, че цените на електроенергията на следващия ден показват период на ниски цени през ранните сутрешни часове.
Вместо да купува по-голямата част от домашното електричество по-късно вечерта на по-висока цена, батерията може да се зарежда през периода с по-ниска цена и да съхранява тази енергия за по-късна употреба.
Основният икономически принцип е прост:
Електричество от мрежата на по-ниска цена → съхранение в батерии → намалени покупки от мрежата през периоди с по-високи цени
Въпреки това, това не означава, че батерията трябва автоматично да се зарежда до 100% всеки път, когато електричеството стане евтино.
Няколко въпроса все още имат значение.
Колко енергия ще е необходима на домакинството всъщност?
Ако очакваната вечерна консумация е само 4 kWh, пълното зареждане на много по-голяма батерия от мрежата може да осигури малко допълнителна полза.
Ще има ли слънчева енергия по-късно?
Ако се очаква силно слънчево производство през деня, пълното зареждане на батерията през нощта може да остави недостатъчен капацитет за съхранение на излишната слънчева енергия.
Това може да намали собственото потребление на слънчева енергия.
По-добър подход може да бъде зареждането на батерията само частично през нощта, оставяйки място за дневно производство от фотоволтаици.
Колко ниска е ниската цена?
Малка разлика между цената за зареждане и по-късната цена на електроенергия може да не оправдае агресивното циклично зареждане на батерията.
Трябва да се вземат предвид и загубите при преобразуване на батерията, както и дългосрочното циклиране.
Поради тази причина, тарифно-базираното домашно съхранение на енергия трябва да работи според полезните ценови разлики, а не просто да реагира на всяка малка флуктуация в цените на електроенергията.
Разреждане, когато електричеството от мрежата стане скъпо
Другата страна на стратегията е намаляването на покупките от мрежата през периодите с високи цени.
Ако електричеството стане скъпо между, например, 17:00 и 20:00 часа, батерията може да захранва част от домакинското натоварване през този период.
Това може да бъде особено полезно, тъй като вечерното търсене на електроенергия често остава високо, докато слънчевата генерация вече е спаднала значително.
Обичайните битови товари през този период могат да включват:
- Кухненско оборудване
- Осветление
- Климатизация
- Термопомпи
- Water heating
- Домашни електроуреди
- Зареждане на електрически автомобили
- Други домакински уреди
A Домашна система за съхранение на енергия не е задължително да доставя цялата къща през скъпия период.
Неговият принос зависи както от енергийния капацитет на батерията, така и от изходната мощност на инвертора.
Например, една батерия може да съдържа достатъчно съхранена енергия, за да покрие няколко часа битова консумация, но все пак да има ограничение на мощността на инвертора под моментната пикова консумация на дома.
В тази ситуация батерията все още може значително да намали покупките от мрежата, но мрежата може да продължи да доставя частта от товара над изхода на инвертора.
Тази разлика между kWh капацитет и kW мощност е важна при проектирането на домашни енергийни системи за съхранение с цел оптимизиране на тарифите.
По-голямата батерия не означава автоматично, че тя може да поддържа по-голямо моментно натоварване на домакинството.
Как слънчевата енергия променя стратегията за динамични тарифи
Добавянето на фотоволтаици променя изчислението, тъй като домакинството вече има три потенциални източника на енергия:
Слънчева фотоволтаична система + акумулаторна батерия + електрическа мрежа
Целта вече не е просто да се купува евтино електричество и да се използва по-късно.
Системата също така трябва да реши колко слънчева енергия да се използва незабавно, колко да се съхрани и кога зареждането от мрежата е икономически изгодно.
Разгледайте домакинство, което очаква силно слънчево генериране през следващия следобед.
Ако батерията е напълно заредена от мрежата през нощта, слънчевата система може по-късно да генерира повече електричество, отколкото домакинството може да консумира или съхрани.
В зависимост от местната експортна тарифа, този излишък може да бъде изнесен към мрежата на по-ниска стойност от тази на електроенергията, която домакинството иначе би закупило по-късно.
В такъв случай, пълното зареждане на батерията през нощния период с ниски цени може да не е най-добрата стратегия.
По-балансиран график за съхранение на енергия в дома може да бъде:
- Заредете частично от мрежата по време на особено евтин нощен период.
- Запазете част от капацитета на батерията на разположение.
- Използвайте сутрешното слънчево генериране за битови нужди.
- Съхранявайте излишната фотоволтаична продукция през деня.
- Разреждайте батерията по време на скъпи вечерни периоди на електроенергия.
- Поддържайте достатъчно енергия за резервно захранване според изискванията на собственика на жилището.
Този тип стратегия може да използва по-добре както слънчевата генерация, така и динамичното ценообразуване на електроенергията.
Подходящият баланс се променя със сезона.
През лятото обилното дневно слънчево греене може да намали нуждата от зареждане от мрежата.
През зимата или при продължително облачно време зареждането на ниски цени от мрежата може да стане по-полезно.
Поради тази причина, фиксиран целогодишен график за батериите може да не е най-ефективният начин за експлоатация на система за слънчева енергия с акумулиране.
Състоянието на заряда на батерията и резервът за резервно захранване все още имат значение
Оптимизацията на цената на електроенергията не трябва напълно да измества основните изисквания за енергийна сигурност на домакинството.
Собственикът на жилище може да иска да поддържа минимално състояние на заряд на батерията в случай на прекъсване на електрозахранването от мрежата.
Например, системата би могла да запазва част от наличния капацитет на батерията, вместо да се разрежда до минимално допустимия SOC винаги, когато цените на електроенергията са високи.
Използваемата енергия на батерията може да се разглежда като две функционални части:
Резервно захранване + оптимизация на тарифите
Съотношението между тях зависи от приоритетите на домакинството.
Домакинство в район със стабилна електрическа мрежа може да задели повече капацитет на батерията за оптимизация на разходите за електроенергия.
Домакинство, което изпитва чести прекъсвания, може да предпочете по-голям резерв за спешни случаи.
Едно и също домакинство може дори да променя нивото на резерва сезонно.
Например, по време на периоди с тежко време, поддържането на по-голям резерв за непредвидени ситуации може да бъде по-важно от улавянето на всяка налична ценова разлика.
Ключовият момент е динамичното ценообразуване да се разглежда като една оперативна цел, а не като единствена цел.
Домашното съхранение на енергия може едновременно да поддържа:
- Слънчева самопотреба
- Управление разходами на электроэнергию
- Резервно захранване
- Намаляване на пиковото натоварване
- Домашна енергийна независимост
Подходящата стратегия за контрол трябва да балансира тези функции, вместо да максимизира една от тях за сметка на всички останали.
Капацитет на батерията и номинална мощност за динамични тарифи
Понякога собствениците на жилища се фокусират само върху капацитета на батерията, когато обмислят динамично ценообразуване на електроенергията.
Капацитетът е важен, но е само част от дизайна на системата.
Капацитетът на батерията определя колко енергия може да бъде прехвърлена
Батерия с капацитет 16 kWh теоретично може да съхранява повече енергия за по-късна употреба, отколкото батерия с капацитет 8 kWh.
Въпреки това, не целият номинален капацитет на батерията може да бъде наличен за ежедневно използване, тъй като ограниченията за защита на батерията и резервните запаси могат да намалят използваемата енергия.
Да приемем, че домашна система за съхранение на енергия има номинален капацитет на батерията от 16 kWh и собственикът на жилището запазва 20% за резерв.
Следователно, частта, налична за нормално превключване на тарифите, ще бъде по-ниска от пълната номинална мощност.
Действителната използваема енергия също зависи от специфичната конфигурация на батерията и работните ограничения.
Изходът на инвертора определя колко бързо съхранената енергия може да захранва къщата
Ако батерията е свързана чрез инвертор с мощност 6kW, способността на системата да компенсира търсенето от мрежата също се влияе от тази изходна мощност от 6kW.
Представете си, че битовото търсене внезапно достига 9kW.
Дори ако батерията съдържа достатъчно съхранена енергия, мрежата може все пак да се наложи да достави част от товара, ако системата за съхранение не може да достави пълните 9 kW.
Ето защо приложенията с динамични тарифи трябва да вземат предвид и двете:
Енергийна консумация в kWh и мощност в kW
KUVO's всичко в едно жилищни конфигурации, включително системи, комбиниращи инверторна мощност от приблизително 6kW с батерия с капацитет 16kWh, ясно илюстрират тази връзка: капацитетът на съхранение определя колко енергия може да бъде прехвърлена във времето, докато мощността на инвертора определя колко мощност може да бъде подадена в даден момент.
За избора на проекти тези параметри трябва да бъдат оценени спрямо действителния профил на натоварване на домакинството, а не избрани независимо.
Защо простата логика „евтино зареждане, скъпо разреждане“ не е достатъчна
На пръв поглед динамичното ценообразуване на електроенергията изглежда просто.
Зареждайте, когато електричеството е евтино. Разреждайте, когато електричеството е скъпо.
На практика, по-добра стратегия за управление на домашни енергийни съхранения се нуждае от повече информация.
Разгледайте ситуация, при която електричеството е евтино в 3:00 ч. сутринта, но батерията вече е на 70% заряд и се очаква силно слънчево генериране след изгрев.
Зареждането до 100% може да елиминира полезно място за съхранение на слънчева енергия по-късно.
Сега разгледайте друг ден.
Батерията е на 35%, очаква се малко слънчево генериране и се прогнозира много скъп период за електричество вечерта.
Зареждането на батериите в мрежата по време на периода с ниски цени може да бъде много по-ценно.
Решението следователно зависи от комбинацията на няколко променливи:
Текущо SOC → очаквано домакинско потребление → очаквано PV генериране → бъдеща цена на електроенергията → необходимост от резервно захранване
Една полезна стратегия за управление на енергията може да оцени тези фактори заедно.
Прогнозирането на цените е особено важно.
Най-евтиният период за електричество не винаги е първият период на ниска цена, който се появява.
Ако тарифният план предоставя цени за следващия ден, системата за управление може да сравни различни възможности за зареждане, преди да реши колко енергия да съхрани.
По подобен начин, период на високи цени не означава непременно, че батерията трябва да се разрежда незабавно с максимална мощност.
Възможно е по-късно вечерта да има още по-скъп период.
Батерията следователно има ограничен енергиен бюджет, който трябва да бъде разпределен интелигентно през деня.
Как да изберем система за съхранение на енергия за дома, подходяща за динамични тарифи?
За динамично ценообразуване на електроенергията, само хардуерът не е достатъчен.
Полезността на системата зависи значително от това как могат да бъдат контролирани инверторът и батерията.
Подходящата конфигурация за съхранение на енергия в дома трябва да позволява практическо управление на поведението при зареждане и разреждане.
Важните възможности могат да включват програмируеми периоди на зареждане, контрол на зареждането от мрежата, ограничения на SOC на батерията, настройки за резервен запас, режими с приоритет на слънчевата енергия и конфигурируемо поведение при разреждане.
Когато данните за динамично ценообразуване могат да бъдат интегрирани във външна система за управление на енергията, са възможни и по-напреднали стратегии.
Точната имплементация зависи от инвертора, комуникационния интерфейс, местния доставчик на електроенергия, средата на смарт брояча и пазарната структура.
Поради тази причина, тарифната интеграция трябва да се обмисли по време на проектирането на системата, а не след инсталацията.
От гледна точка на производител и избор на система, KUVO оценява домашните енергийни системи за съхранение според цялостното жилищно приложение, а не само според капацитета на батерията.
За оригинални производители на оборудване (OEM), дистрибутори, инсталатори и интегратори на жилищни енергийни системи, полезна проектна информация обикновено включва профила на битовото натоварване, капацитета на фотоволтаиците, условията в мрежата, необходимото време за резервно захранване, очакваната тарифна структура, наличното пространство за монтаж и предпочитаната конфигурация на батерията.
Тези фактори помагат да се определи дали стенен, подреждащ се, монтиран в шкаф или всичко в едно конфигурация за съхранение е по-подходяща за проекта.
Винаги ли е печелившо домашното съхранение на енергия при динамични тарифи?
Не задължително.
Динамичните тарифи създават възможности за изместване на енергията от батерии, но финансовият резултат зависи от действителния ценови спред и оперативните условия.
Потенциалната полза обикновено е по-голяма, когато има значителна разлика между периодите с ниски и високи цени на електроенергията.
Ако електричеството струва 0,10 на единица през период на зареждане и 0,35 през вечерен пик, възможността е много различна от тарифа, при която цените варират само между 0,20 и 0,23.
Няколко фактора влияят върху реалните спестявания:
- Разлика между цени за зареждане и разреждане
- Ефективност на батерията при двупосочно зареждане
- Домашно потребление на електроенергия
- Слънчева генерация
- Капацитет на батерията
- Налична изходна мощност
- Брой полезни ценови събития
- Компенсация за износ на електроенергия
- Стратегия за работа на батерията
Ето защо циклирането на батериите трябва да има икономическа цел.
Системата за съхранение на енергия в дома не е нужно да преследва всяко дребно движение на цената на електроенергията.
В много случаи е по-разумно да се концентрират зареждането и разреждането върху периодите, когато ценовите разлики са достатъчно големи, за да осигурят значителна стойност.
Икономиката също може да се промени през жизнения цикъл на системата.
Тарифите за електроенергия може да се променят, битовата консумация може да се увеличи, може да бъде добавен електрически автомобил или собственикът на жилището може да инсталира допълнителни соларни панели.
Поради тази причина, гъвкавите режими на работа могат да бъдат ценни за дългосрочното управление на битовата енергия.
ЧЕСТО ЗАДАВАНИ ВЪПРОСИ
Може ли домашната батерия автоматично да реагира на динамични цени на електроенергията?
Потенциално, да, но нивото на автоматизация зависи от инвертора, системата за управление на енергията, източника на данни за цените на електроенергията, комуникационния интерфейс и местния пазар.
Някои инсталации използват програмирани графици, базирани на цените за следващия ден, докато по-напредналите системи могат да интегрират информация за динамично ценообразуване в автоматизираното управление на енергията.
Необходимият метод за контрол трябва да бъде потвърден по време на проектирането на системата.
Динамичният тариф по-добър ли е от тарифата за време на ползване за съхранение на енергия в дома?
Нито едното не е автоматично по-добро.
Тарифът за време на ползване е по-опростен, защото скъпите и евтините периоди обикновено са предвидими.
Динамичният тариф може да създаде по-големи или по-чести ценови разлики, но планирането на батериите също може да стане по-сложно.
По-добрият вариант зависи от местния тариф, битовото натоварване, слънчевата генерация и домашно съхранение на енергия контролна способност.
Мога ли да зареждам домашна батерия от мрежата, когато цените на тока са ниски?
Да, ако инверторът и локалната инсталация позволяват зареждане от мрежата.
Батерията може след това да съхранява по-евтина електрическа енергия от мрежата за използване през по-късен скъп период.
Въпреки това, зареждането на мрежата трябва да бъде координирано с очакваното генериране на слънчева енергия и изискванията за резервна мощност.
Винаги ли трябва да се зарежда батерията до 100% през най-евтиния период?
Не задължително.
Ако се очаква значително слънчево генериране по-късно, оставянето на свободен капацитет на батерията може да позволи съхраняването на повече излишна PV енергия.
Подходящата цел за зареждане зависи от очакваната консумация на домакинството, генерирането на слънчева енергия, бъдещите цени на електроенергията и необходимото резервно захранване.
Може ли динамичното ценообразуване на електроенергия да работи без слънчеви панели?
Да.
Домашната система за съхранение на енергия може потенциално да се зарежда от мрежата през периоди с ниски цени и да разрежда през периоди с високи цени, дори и без фотоволтаици.
Слънчевата енергия добавя друг източник на евтина битова енергия, но технически не е необходима за прехвърляне на енергия на базата на тарифи.
Какъв капацитет на батерията е необходим за динамични тарифи?
Няма универсален капацитет.
Размерът на батерията трябва да се основава на количеството домакинска енергия, което трябва да бъде прехвърлено между периоди с ниски и високи цени.
По-голямата батерия може да съхранява повече енергия, но преоразмеряването ѝ не води автоматично до по-добра икономика, ако битовата консумация е относително ниска.
Има ли значение мощността на инвертора за спестяване на разходи по тарифата?
Да.
Капацитетът на батерията определя колко енергия е налична, докато изходната мощност на инвертора определя колко бързо батерията може да захранва домакинските товари.
Следователно, и двете трябва да бъдат взети предвид при проектирането на домашна система за съхранение на енергия за динамични тарифи.
Мога ли да поддържам резервно захранване, докато използвам батерията за спестяване на разходи за електроенергия?
Да.
Минимален заряд на батерията или резерв може да се поддържа, докато оставащият капацитет на батерията се използва за оптимизация на тарифите.
Подходящият резерв зависи от риска от прекъсване на захранването и приоритетите за резервно захранване на домакинството.
Подходяща ли е динамичната тарифа за всяко домакинство?
Не.
Най-полезно е, когато цените на електроенергията варират достатъчно, за да създадат смислени възможности за зареждане и разреждане.
Домакинствата с много малки ценови разлики, ниска консумация на електроенергия или ограничена възможност за управление на батерията може да видят по-малко ползи.
Как да изберем система за съхранение на енергия за жилищни нужди при динамични тарифи за електроенергия?
Изборът трябва да разглежда заедно профила на битовото натоварване, капацитета на соларните фотоволтаици, капацитета на батерията, мощността на инвертора, изискването за резервно захранване, тарифата за електроенергия, метода на инсталиране и стратегията за управление.
KUVO доставя домашно съхранение на енергия решения за жилищни приложения, включващи конфигурации тип „всичко в едно“, стенни, подреждащи се и монтирани в шкаф, позволяващи избор на система, съответстваща на различните изисквания за управление на енергията в домакинството.