Жилищната слънчева система често произвежда най-много електроенергия около обяд. Но това не винаги съответства на начина, по който домакинството използва енергия.
Хората може да не са вкъщи по време на пиковото производство на слънчева енергия, докато потреблението на електроенергия отново се увеличава късно следобед и вечер. След като непосредственото битово потребление е задоволено, проектът трябва да реши какво ще се случи с останалата слънчева енергия.
Трябва ли този излишен ток да бъде изнесен към мрежата, или да бъде съхранен в батерия за по-късна употреба?
Няма еднозначен отговор за всеки жилищен соларен проект. Цените на мрежовото електричество, ставките за износ на слънчева енергия, моделите на потребление в домакинствата, капацитетът на батерията и изискванията за резервно захранване могат да променят резултата.
За собственици на жилища, монтажници и жилищна енергия за проектните планирачи, по-полезният въпрос не е просто дали съхранението на батерии е по-добро от износа към мрежата. Въпросът е кога съхранението на излишната слънчева енергия създава по-голяма стойност и кога износът ѝ остава практичният избор.
Защо жилищните слънчеви системи произвеждат излишна енергия
Слънчевата генерация и битовото потребление на електроенергия рядко следват една и съща дневна крива.
Типична жилищна фотоволтаична система може да започне да генерира електричество сутрин, да достигне най-високата си мощност около обяд и след това да намалее към вечерта. Потреблението в домакинството може да следва много различен модел.
Домът може да използва сравнително малко електричество през работните часове, но да изисква значително повече енергия по-късно за готвене, климатизация, осветление, подгряване на вода, уреди, зареждане на електрически автомобили или други товари.
Следователно, по обяд системата може да достигне точка, в която:
Слънчева генерация > Текущо потребление на домакинството
Домът не може веднага да консумира цялата произведена електроенергия.
Без батерия, този излишен слънчев енергиен ресурс обикновено се изнася към мрежата, където правилата за местно свързване и споразуменията с доставчика го позволяват.
С домашно съхранение на енергия, става достъпна друга опция. Част от това излишно производство може да бъде съхранена и използвана няколко часа по-късно, когато слънчевата генерация е намаляла.
Това изместване във времето е една от основните причини жилищните соларни и батерийни системи все по-често да се разглеждат заедно.
Какво се случва, когато изнасяте слънчева енергия към мрежата?
При конвенционална слънчева инсталация, свързана към мрежата, без батерии за съхранение, слънчевата електроенергия обикновено първо захранва активните товари на дома.
Ако фотоволтаичната система произвежда 5kW, докато къщата използва 2kW, приблизително 3kW са временно налични като излишно производство.
Когато експортирането към мрежата е разрешено, тази излишна енергия може да премине през електромера и да постъпи в мрежата на електроразпределителното дружество.
Собственикът на жилище може да получи компенсация чрез схема за изкупуване на енергия на преференциални цени, споразумение за нетно фактуриране, кредит за износ или друг местен механизъм.
За някои проекти тази подредба работи много добре.
Няма нужда от инсталиране на допълнителен капацитет на батерии само за да се предотврати излизането на всеки киловатчас от имота. Износът на електроенергия може да остане икономически разумен, когато електроразпределителното дружество осигурява атрактивно възнаграждение за излишната слънчева продукция.
Важното е, че стойността на изнесеното електричество може да не е същата като цената на електричеството, закупено от мрежата.
Тази разлика може значително да повлияе дали домашните енергийни системи за съхранение са рентабилни.
Какво се променя, когато добавите домашна енергийна система за съхранение?
Батерията се променя, когато локално генерираната слънчева електроенергия може да бъде консумирана.
Вместо незабавно изнасяне на цялото свръхпроизводство, енергийният поток може да следва различен модел:
Слънчеви панели → Домакински товари → Зареждане на батерии → Износ към мрежата
По-късно, когато слънчевата активност намалее:
Батерия → Домакински товари → Електричество от мрежата, ако е необходимо
Разгледайте дом, който генерира излишна слънчева енергия от 11:00 до 15:00 часа, но изпитва много по-високо търсене на електроенергия между 18:00 и 22:00 часа.
Без съхранение, голяма част от дневния излишък може да напусне имота. Няколко часа по-късно, същото домакинство може да се наложи да закупи електричество от мрежата.
Слънчевата батерия позволява част от дневната продукция да бъде прехвърлена към вечерния период на търсене.
Това може да увеличи собственото потребление на слънчева енергия: вместо да се увеличава максимално количеството електроенергия, генерирана от фотоволтаичната система, целта е да се увеличи количеството от това генериране, което действително се консумира в дома.
Въпреки това, съхранението не е без загуби и капацитетът на батерията е ограничен. Добре проектирана система следователно не се опитва просто да съхранява всеки наличен киловатчас.
Трябва да реши Коя енергия си струва да се съхранява.
Как да сравним стойността на съхранението и износа към мрежата
Един от най-лесните начини да се разбере решението е чрез сравнение на три фактора:
- Цената за закупуване на електричество от мрежата.
- Стойността, получена за износ на слънчева електроенергия.
- Количеството съхранена електроенергия, което остава налично след загубите при преобразуване на батерията.
Разгледайте следния опростен пример.
| Артикул | Илюстративна стойност |
| Цена за покупка на електричество от мрежата | 0,30 лв/кВтч |
| Стойност на износ на слънчева енергия | 0,08 лв/кВтч |
| Ефективност на батерията при двупосочно зареждане | 90% |
| Използваема енергия, върната от 1 kWh съхранена | 0,90 kWh |
Тези цифри са само пример. Действителните тарифи и производителност на системата варират значително между пазарите и проектите.
Ако домакинството изнесе 1 kWh излишна слънчева електроенергия в този пример, то ще получи приблизително: $0.08
Ако тези 1 kWh вместо това бъдат съхранени и приблизително 0,90 kWh са налични по-късно за битова консумация, това може да избегне закупуването на:
0,90 kWh × 0,30 лв/kWh = 0,27 лв
От гледна точка на енергийната стойност, съхраненото електричество е следователно по-ценно в тази конкретна ситуация.
Но това не означава, че разликата трябва автоматично да се третира като печалба от батерии.
Разходите за закупуване на батерията, разходите за инсталация, експлоатационният цикъл, използваемият капацитет, ефективността на преобразуване, структурата на тарифите за електроенергия и дългосрочната стратегия за експлоатация също трябва да бъдат взети предвид.
Сравнението става особено важно на пазари, където електричеството, закупено от мрежата, е сравнително скъпо, докато изнесената слънчева енергия получава много по-ниско възнаграждение.
Когато компенсацията за износ е близка до цената на електроенергията на дребно, икономическият стимул за съхранение на всеки наличен киловатчас може да бъде много по-слаб.
Кога да съхранявате слънчева енергия и кога да я изнасяте?
За повечето жилищни проекти, съхранението и експортирането не е необходимо да се разглеждат като два напълно отделни избора.
Добре конфигурирана соларна и батерийна система може да направи и двете.
Истинският въпрос е колко слънчева енергия трябва да се съхрани, преди излишното производство да бъде позволено да тече към мрежата.
Съхранявайте повече слънчева енергия, когато вечерното търсене на електричество е високо
Домакинство със значително вечерно потребление често може да използва по-добре домашните енергийни системи за съхранение.
Предполага се, че слънчевото производство достига своя пик по обяд, докато основните битови товари се появяват след залез слънце. Без съхранение възниква несъответствие между генерирането и потреблението.
Колкото по-голямо става това несъответствие, толкова по-полезно може да бъде преместването на товара.
Домове с вечерно климатизиране, електрическо готвене, подгряване на вода, развлекателно оборудване и други постоянни товари могат да консумират значително количество съхранена слънчева енергия след залез слънце.
Съхранявайте повече, когато електричеството от мрежата е много по-скъпо от износа на слънчева енергия
Връзката между вносните и експортните мита често е по-важна от всяко едно от тези числа само по себе си.
Ако изнесената слънчева енергия получава относително ниско заплащане, но закупуването на електричество по-късно е скъпо, задържането на повече слънчева енергия на място може да увеличи практическата ѝ стойност.
Това е една от причините за същото домашно съхранение на енергия Системата може да има много различни икономически показатели в два различни пазара на електроенергия.
Монтажниците и дистрибуторите следователно трябва да избягват проектирането на капацитета на жилищните батерии само въз основа на размера на фотоволтаиците. Местните тарифни структури също имат значение.
Съхранявайте повече, когато цените на електроенергията според времето на ползване са важни
На някои пазари цените на електроенергията се променят през деня.
Ако вечерното електричество е значително по-скъпо от дневния ток, батерия може да се използва за намаляване на потреблението от мрежата през периодите с по-високи цени.
Това създава леко различен обектив от базовото самостоятелно потребление на слънчева енергия.
Системата вече не пита само:
Имаме ли излишък от слънчева енергия?
Също така пита:
Кога съхранената електроенергия е най-ценна за домакинството?
Стратегията за управление на батерията става важна част от дизайна на проекта.
Запазете енергията в батерията, когато резервното захранване е приоритет
Не всеки киловатчас трябва задължително да бъде разреден само за да се намалят покупките на електроенергия.
Някои собственици на жилища инсталират батерии отчасти защото искат резервно захранване по време на прекъсване на електрозахранването.
В тази ситуация батерията може да поддържа минимално ниво на заряд, вместо да използва цялата налична енергия за ежедневно самопотребление.
Например, система, конфигурирана за максимални икономии на сметки, може да разрежда повече през вечерта.
Система, конфигурирана около готовност за архивиране, може умишлено да задържа повече енергия.
Нито една от стратегиите не е автоматично правилна. Те служат на различни приоритети в домакинството.
Експортиране на слънчева енергия, когато батерията е пълна
Дори в система, фокусирана върху съхранението, експортът към мрежата може да остане полезен.
След като батерията достигне допустимото горно състояние на заряд, допълнителната слънчева енергия трябва да отиде някъде.
Ако битовото потребление вече е покрито и е разрешено изнасянето към мрежата, изпращането на остатъка от електроенергия към мрежата обикновено е по-практично, отколкото умишленото предотвратяване на използваемо PV генериране.
Ето защо съхранението на слънчева енергия и износът към мрежата често са допълващи се, а не конкурентни функции.
Експортирайте повече, когато цената за износ е атрактивна
Не всеки пазар на електроенергия силно благоприятства собственото потребление.
Ако изнесеното електричество получава добро заплащане, максималното циклиране на батерията само за избягване на износ към мрежата може да не е икономически оправдано.
Може да има малка причина за многократно съхранение и разреждане на електричество, когато продажбата му директно към мрежата вече носи разумна стойност.
Проектът трябва да сравни местната тарифна структура преди установяването на приоритетите за разпределение на батериите.
Износвайте повече, когато домакинското търсене вечер е ниско
Съхранението на енергия в батерии е най-полезно, когато има къде да отиде съхранената електроенергия.
Дом с голяма фотоволтаична система, но с много ниска консумация през нощта, може да не успее да използва ефективно голяма батерия.
Например, инсталирането на 20 kWh капацитет на батерията не създава автоматично стойност, ако домакинството обикновено се нуждае само от 4 kWh, след като слънчевата енергия намалее.
След като бъде задоволено полезното търсене през деня и нощта, допълнителният съхранен капацитет може да остане неизползван.
В тази ситуация, по-малка батерия в комбинация с продължителен износ на енергия към мрежата понякога може да създаде по-балансирана жилищна енергийна система.
Размерът на батерията и оперативните приоритети имат значение
Въпросът за съхранението спрямо износа не може да бъде отделен от оразмеряването на батериите.
Батерията не трябва автоматично да се оразмерява така, че да улавя най-големия възможен слънчев излишък в най-слънчевия ден от годината.
За жилищни проекти обикновено е по-полезно да се разгледат няколко фактора заедно.
Дневен слънчев излишък
Колко слънчева електроенергия е редовно налична след непосредствена консумация от домакинството?
Система, която изнася само 2–3 kWh в типичен ден, има много различно изискване за съхранение от дом, който редовно изнася 15 kWh или повече.
Вечерна и нощна консумация
Следващият въпрос е дали тази съхранена електроенергия може действително да бъде използвана.
Ако едно домакинство редовно консумира 8 kWh между залез и следващата сутрин, това предоставя полезна отправна точка за оценка на използваемия капацитет на батерията.
Размер на фотоволтаична система
По-голяма слънчева система може да осигури повече енергия за зареждане, но само фотоволтаичният капацитет не трябва да определя капацитета на батерията.
Връзката между производство и потребление е по-важна.
Резервен резерв
Ако защитата от прекъсване на захранването е част от целта на проекта, може да се наложи да остане резервиран някакъв използваем капацитет на батерията.
Това намалява наличния капацитет за ежедневно собствено потребление.
Сезонни промени
Слънчевата генерация може да варира значително през годината.
Батерия с размер, подходящ за силно лятно производство, може да не достигне пълно зареждане редовно през периоди с по-ниско производство.
За монтажници и жилищни енергийни проектанти, ето защо оразмеряването на системата трябва да отчита действителния енергиен поток, вместо да разчита само на номиналните стойности на фотоволтаичните модули и батериите.
Практичният дизайн на домашна енергийна система за съхранение балансира между генерирането на слънчева енергия, потреблението в домакинството, използваемия капацитет на батерията и предвидената стратегия за работа.
Как KUVO подхожда към съхранението на енергия от жилищни соларни инсталации
В KUVO произвеждаме решения за съхранение на домашна енергия за жилищни соларни проекти, където потреблението на енергия може да варира значително от едно домакинство до друго.
Някои проекти целят предимно увеличаване на собственото потребление на слънчева енергия. Други отдават по-голямо значение на резервното захранване, изместването на натоварването вечер или намаляването на зависимостта от мрежовото електричество.
Необходимата конфигурация на батерията трябва да отразява тези разлики.
Нашето портфолио за жилищно съхранение на енергия включва стенни, подреждащи се, монтирани в шкаф и всички в едно конфигурации, което позволява на системните партньори да избират различни подходи според монтажното пространство, необходимия капацитет и структурата на проекта.
За проекти, които се нуждаят от по-интегрирано решение, конфигурации като нашата 6kW + 16kWh всичко-в-едно домашна система за съхранение на енергия може да комбинира съхранението на енергия с по-широката жилищна електрозахранваща система в компактен формат.
За други инсталации, модулните конфигурации на батерии могат да осигурят по-голяма гъвкавост, когато различните домове изискват различен използваема капацитет.
От гледна точка на производителя, целта не е просто да се увеличи капацитетът на батерията.
По-добрият жилищен соларен проект съчетава капацитета за съхранение и оперативната стратегия с електричеството, което домакинството може реалистично да прехвърли от деня към вечерта, като същевременно взема предвид изискванията за експорт към мрежата и резервно захранване.
Заключение
Изборът между съхранение на слънчева енергия и изнасянето ѝ към мрежата рядко е решение „всичко или нищо“.
За много домакинства най-ефективната стратегия за работа е първо да се използва директно слънчевата електроенергия, да се съхрани подходяща част от излишното производство и да се изнесе останалата енергия, след като батерията достигне предвиденото ниво на зареждане.
Съхранението става по-привлекателно, когато домакинството има значително вечерно потребление, цената на мрежовото електричество е висока спрямо цената за износ на слънчева енергия, ценообразуването по време на употреба създава ценни възможности за изместване на натоварването или резервното захранване е важно.
Експортът към мрежата може да остане ценен, когато компенсацията за експорт е привлекателна, битовата консумация през нощта е ограничена или батерията вече е напълно заредена.
Правилният баланс зависи от проекта.
За монтажници, дистрибутори и интегратори на жилищни енергийни системи, оценката на профила на битовото натоварване заедно с производството от фотоволтаици, местните тарифи за електроенергия и изискванията за резервно захранване е по-добра отправна точка, отколкото простото избиране на най-голямата налична батерия.
В KUVO разработваме домашно съхранение на енергия решения, които могат да бъдат конфигурирани около тези различни изисквания за жилищни соларни системи, помагайки на нашите партньори да изграждат системи, в които соларното генериране, съхранението на батерии и взаимодействието с мрежата работят заедно, вместо да се третират като отделни части на проекта.
ЧЕСТО ЗАДАВАНИ ВЪПРОСИ
По-добре ли е да съхранявате слънчева енергия или да я продавате на мрежата?
Зависи основно от цените на електроенергията, компенсацията за износ на слънчева енергия, потреблението в домакинството и разходите за батерийна система. Ако покупката на електроенергия от мрежата е много по-скъпа от стойността, получена за износ на слънчева енергия, съхранението на излишната слънчева енергия за по-късна домашна употреба може да бъде по-ценно. Когато компенсацията за износ е висока, директният износ към мрежата може да остане привлекателен.
Може ли домашната батерия да спре износа на слънчева енергия?
Правилно конфигурирана система за слънчева енергия и съхранение на енергия в дома може да приоритизира зареждането на батерията, преди да изнася излишната слънчева енергия. Въпреки това, след като батерията достигне своя лимит за зареждане и битовите товари вече са снабдени, допълнителното слънчево генериране все още може да бъде изнесено, ако системата и местните правила на мрежата го позволяват.
Какво се случва със слънчевата енергия, когато батерията е пълна?
Слънчевата система може да продължи да осигурява текущите битови нужди. Всяко допълнително генериране може след това да бъде изнесено към мрежата, при спазване на настройките на инвертора, изискванията за свързване и местните разпоредби. В системи, където износът е ограничен, инверторът може вместо това да ограничи PV производството.
Колко капацитет на батерията ми е необходим за излишна слънчева енергия?
Капацитетът на батерията трябва да се основава на повече от максималната мощност на слънчевите панели. Трябва да се вземат предвид типичният дневен слънчев излишък, консумацията на електроенергия вечер и през нощта, използваемият капацитет на батерията, сезонното производство и необходимият резерв за поддръжка.
Може ли съхранената слънчева енергия да се използва през нощта?
Да. Това е едно от основните приложения на жилищните соларни батерии. Излишната електроенергия, генерирана през светлата част на деня, може да се съхранява и да се използва по-късно, когато слънчевата генерация намалее, а потреблението в дома продължава.
Винаги ли трябва да се разрежда напълно една соларна батерия всяка вечер?
Не е задължително. Оперативната стратегия зависи от целта на проекта. Система, фокусирана върху максимизиране на самопотреблението, може да използва повече съхранена енергия всяка вечер, докато домакинство, което отдава по-голямо значение на защитата от прекъсване на електрозахранването, може да поддържа по-висок резерв за аварийна ситуация.