Rezidenční solární systém často produkuje nejvíce elektřiny kolem poledne. To ale vždy neodpovídá tomu, jak domácnost elektřinu využívá.
Lidé mohou být mimo domov během špičky solární výroby, zatímco poptávka po elektřině opět stoupá pozdě odpoledne a večer. Jakmile je pokryta okamžitá spotřeba domácnosti, projekt se musí rozhodnout, co se zbývající solární energií.
Měl by se přebytečný elektrický proud vyvézt do sítě, nebo by měl být uložen v baterii pro pozdější použití?
Neexistuje jediná odpověď pro každý rezidenční solární projekt. Ceny elektřiny ze sítě, sazby za vývoz solární energie, vzorce spotřeby v domácnosti, kapacita baterií a požadavky na záložní napájení mohou všechny změnit výsledek.
Pro majitele domů, instalátory a rezidenční energie Pro projektové plánovače je užitečnější otázka nikoli pouze to, zda je ukládání energie do baterií lepší než export do sítě. Je to spíše o tom, kdy ukládání přebytečné solární energie vytváří větší hodnotu a kdy export zůstává praktickou volbou.
Proč rezidenční solární systémy produkují přebytečnou energii
Solární výroba a spotřeba elektřiny v domácnostech zřídka sledují stejnou denní křivku.
Typický rezidenční fotovoltaický systém může začít vyrábět elektřinu ráno, dosáhnout svého nejvyššího výkonu kolem poledne a poté klesat k večeru. Spotřeba v domácnosti může mít velmi odlišný vzorec.
Domácnost může během pracovní doby spotřebovávat relativně málo elektřiny, ale později vyžadovat podstatně více energie na vaření, klimatizaci, osvětlení, ohřev vody, spotřebiče, nabíjení elektromobilu nebo jiné zátěže.
V poledne tak může systém dospět do bodu, kdy:
Solární výroba > Aktuální spotřeba v domácnosti
Domácnost nemůže okamžitě spotřebovat veškerou vyrobenou elektřinu.
Bez baterie je tento přebytečný solární výkon normálně exportován do sítě, kde to umožňují místní pravidla připojení a dohody s dodavatelem.
S skladování energie v domácnostech, stává se dostupnou další možnost. Část této nadbytečné produkce lze skladovat a použít o několik hodin později, když výroba solární energie poklesne.
Tento časový posun je jedním z hlavních důvodů, proč se rezidenční solární a bateriové systémy stále častěji zvažují společně.
Co se stane, když vyvezete solární energii do sítě?
V konvenční solární instalaci připojené k síti bez bateriového úložiště obvykle solární elektřina nejprve slouží aktivním spotřebičům v domácnosti.
Pokud fotovoltaický systém vyrábí 5 kW a dům spotřebovává 2 kW, přibližně 3 kW je dočasně k dispozici jako přebytečná výroba.
Tam, kde je povolen vývoz do sítě, může přebytečná energie protékat měřičem do distribuční sítě.
Majitel domu může obdržet kompenzaci prostřednictvím výkupní ceny, systému čistého zúčtování, exportního kreditu nebo jiného místního mechanismu.
Pro některé projekty toto uspořádání funguje velmi dobře.
Není třeba instalovat dodatečnou kapacitu baterií jen proto, aby se zabránilo odchodu každé kilowatthodiny z nemovitosti. Export elektřiny může zůstat ekonomicky rozumný, pokud dodavatel poskytuje atraktivní kompenzaci za přebytečnou solární výrobu.
Důležité je, že hodnota vyvezené elektřiny nemusí být stejná jako cena elektřiny nakoupené ze sítě.
Tento rozdíl může významně ovlivnit, zda se domácí úložiště energie vyplatí.
Co se změní, když přidáte domácí úložiště energie?
Baterie se mění, když lze spotřebovat lokálně vyrobenou solární elektřinu.
Namísto okamžitého exportu veškeré přebytečné produkce může tok energie sledovat jiný vzorec:
Solární panely → Domácí spotřebiče → Nabíjení baterie → Export do sítě
Později, když sluneční výkon poklesne:
Baterie → Domácí spotřebiče → Elektrická síť v případě potřeby
Zvažte domácnost, která generuje přebytečnou solární energii od 11:00 do 15:00, ale zaznamenává mnohem vyšší poptávku po elektřině mezi 18:00 a 22:00.
Bez úložiště může velká část poledního přebytku opustit nemovitost. O několik hodin později může stejná domácnost potřebovat nakoupit elektřinu ze sítě.
Solární baterie umožňuje přesunout část denní produkce do večerní poptávky.
To může zvýšit vlastní spotřebu solární energie: namísto maximalizace množství elektřiny, kterou fotovoltaický systém vyrobí, je cílem zvýšit, kolik z této výroby je skutečně spotřebováno v domácnosti.
Úložiště však není bezeztrátové a kapacita baterií je omezená. Dobře navržený systém se proto nesnaží jednoduše uložit každou dostupnou kilowatthodinu.
Musí se rozhodnout která energie stojí za uložení.
Jak porovnat hodnotu úložiště a exportu do sítě
Jedním z nejsnadnějších způsobů, jak pochopit rozhodnutí, je porovnat tři faktory:
- Cena nákupu elektřiny ze sítě.
- Hodnota získaná za export solární elektřiny.
- Množství uložené elektřiny, které zůstává k dispozici po ztrátách při přeměně baterie.
Zvažte následující zjednodušený příklad.
| Položka | Ilustrativní hodnota |
| Cena nákupu elektřiny ze sítě | 0,30 Kč/kWh |
| Hodnota solárního exportu | 0,08 Kč/kWh |
| Účinnost zpátečního cyklu baterie | 90% |
| Využitelná energie vrácená z 1 kWh uložené energie | 0,90 kWh |
Tyto údaje jsou pouze příkladem. Skutečné tarify a výkonnost systémů se mezi trhy a projekty výrazně liší.
Pokud domácnost v tomto příkladu vyveze 1 kWh přebytečné solární elektřiny, obdrží přibližně: $0.08
Pokud by se místo toho uložilo 1 kWh a později by bylo k dispozici přibližně 0,90 kWh pro domácí spotřebu, mohlo by to zabránit nákupu:
0,90 kWh × 0,30 $/kWh = 0,27 $
Z hlediska energetické hodnoty je tedy v této konkrétní situině uložená elektřina cennější.
To však neznamená, že by se rozdíl měl automaticky považovat za zisk z baterie.
Náklady na pořízení baterie, náklady na instalaci, životnost cyklu, využitelná kapacita, účinnost konverze, struktura tarifu za elektřinu a dlouhodobá provozní strategie musí být rovněž zváženy.
Srovnání je obzvláště důležité na trzích, kde je elektřina nakupovaná ze sítě relativně drahá, zatímco vyvezená solární energie dostává mnohem nižší kompenzaci.
Pokud je exportní kompenzace blízká maloobchodní ceně elektřiny, ekonomická motivace k ukládání každé dostupné kilowatthodiny může být mnohem slabší.
Kdy ukládat solární energii a kdy ji vyvážet?
Pro většinu rezidenčních projektů není třeba považovat ukládání a export za dvě zcela oddělené možnosti.
Dobře nakonfigurovaný solární a bateriový systém dokáže obojí.
Skutečná otázka zní, kolik solární energie by mělo být uloženo, než se přebytečná produkce povolí do sítě.
Ukládejte více solární energie, když je večer vysoká poptávka po elektřině
Domácnost s výraznou večerní spotřebou může často lépe využít domácí úložiště energie.
Předpokládejme, že solární výroba vrcholí v poledne, zatímco hlavní spotřeba v domácnostech nastává po západu slunce. Bez úložiště dochází k nesouladu mezi výrobou a spotřebou.
Čím větší je tento nesoulad, tím užitečnější může být přesun zátěže.
Domy s večerním klimatizováním, elektrickým vařením, ohřevem vody, zábavní technikou a dalšími trvalými spotřebiči mohou po západu slunce spotřebovat značné množství uložené solární energie.
Ukládejte více, když je elektřina ze sítě mnohem dražší než solární export
Vztah mezi dovozními a vývozními cly je často důležitější než samotné číslo.
Pokud exportovaná solární energie dostává relativně nízkou kompenzaci, ale pozdější nákup elektřiny je drahý, ponechání většího množství solární energie na místě může zvýšit její praktickou hodnotu.
Toto je jeden z důvodů, proč stejný skladování energie v domácnostech Systém může mít ve dvou různých elektřinových trzích velmi odlišnou ekonomiku.
Instalatéři a distributoři by se proto měli vyhýbat navrhování kapacity domácích baterií pouze na základě velikosti fotovoltaiky. Důležité jsou také místní tarifní struktury.
Ukládejte více, když jsou důležité ceny elektřiny podle času použití
Na některých trzích se ceny elektřiny během dne mění.
Pokud je večerní elektřina výrazně dražší než elektřina v poledne, lze k omezení spotřeby ze sítě během období s vyššími cenami použít baterii.
Tím se vytváří mírně odlišný cíl od základní solární vlastní spotřeby.
Systém se již neptá pouze:
Máme přebytek solární energie?
Také se ptá:
Kdy je uložená elektřina pro domácnost nejcennější?
Strategie řízení baterie se stává důležitou součástí návrhu projektu.
Udržujte energii v baterii, když je prioritou záložní napájení
Ne každý kilowatthodin by měl být nutně vybit jen proto, aby se snížily nákupy elektřiny.
Někteří majitelé domů si instalují baterie částečně proto, že chtějí záložní napájení během výpadku sítě.
V této situaci může baterie udržovat minimální stav nabití namísto využití veškeré dostupné energie pro denní vlastní spotřebu.
Například systém nastavený na maximální úspory účtů může vybíjet energii déle během večera.
Systém nakonfigurovaný pro připravenost na zálohování může záměrně uchovávat více energie.
Žádná strategie není automaticky správná. Slouží různým rodinným prioritám.
Exportovat solární energii, když je baterie již plná
I když se systém zaměřuje na ukládání dat, export do sítě může zůstat užitečný.
Jakmile baterie dosáhne povoleného horního stavu nabití, musí se dodatečná solární výroba někam přesunout.
Pokud je domácí spotřeba již pokryta a je povolen vývoz do sítě, je obecně praktičtější posílat zbývající elektřinu do sítě, než záměrně bránit využitelné výrobě z fotovoltaiky.
Proto jsou solární úložiště a export do sítě často doplňkové, nikoli konkurenční funkce.
Exportujte více, když je sazba za dodávku nebo vývoz atraktivní
Ne každý trh s elektřinou silně upřednostňuje vlastní spotřebu.
Pokud exportovaná elektřina dostává dobrou kompenzaci, maximalizace cyklování baterie pouze za účelem zabránění exportu do sítě nemusí dávat ekonomický smysl.
Může být malý důvod opakovaně ukládat a vybíjet elektřinu, když její přímý prodej do sítě již přináší rozumnou hodnotu.
Projekt by měl porovnat místní tarifní strukturu před stanovením priorit pro řízení baterií.
Exportujte více, když je večerní poptávka v domácnostech nízká
Bateriové úložiště je nejužitečnější, když má uložená elektřina kam jít.
Domácnost s velkým fotovoltaickým systémem, ale velmi nízkou spotřebou v noci, nemusí být schopna efektivně využít velkou baterii.
Například instalace 20 kWh kapacity baterie automaticky nevytváří hodnotu, pokud domácnost obvykle potřebuje pouze 4 kWh poté, co produkce ze solárních panelů klesne.
Jakmile je pokryta užitečná večerní a noční poptávka, může zbývající skladovací kapacita zůstat nevyužita.
V této situaci může menší baterie v kombinaci s pokračujícím exportem do sítě někdy vytvořit vyváženější rezidenční energetický systém.
Velikost baterie a provozní priority jsou důležité
Otázka skladování versus exportu nelze oddělit od dimenzování baterií.
Baterie by neměla být automaticky dimenzována tak, aby zachytila největší možný solární přebytek v nejslunečnějším dni v roce.
Pro rezidenční projekty je obvykle užitečnější zkoumat několik faktorů společně.
Denní solární přebytek
Kolik solární elektřiny je pravidelně k dispozici po okamžité spotřebě v domácnosti?
Systém, který v běžný den vyveze pouze 2–3 kWh, má velmi odlišné požadavky na úložiště než domácnost, která pravidelně vyváží 15 kWh nebo více.
Večerní a noční spotřeba
Další otázkou je, zda lze tuto uloženou elektřinu skutečně využít.
Pokud domácnost pravidelně spotřebuje 8 kWh mezi západem slunce a následujícím ránem, poskytuje to užitečný referenční bod pro hodnocení využitelné kapacity baterie.
Velikost fotovoltaického systému
Větší solární pole může poskytnout více nabíjecí energie, ale samotná kapacita fotovoltaiky by neměla určovat kapacitu baterie.
Vztah mezi výrobou a spotřebou je důležitější.
Záložní rezerva
Pokud je ochrana proti výpadku součástí cíle projektu, může být nutné ponechat část využitelné kapacity baterie rezervovanou.
Tím se snižuje kapacita dostupná pro denní vlastní spotřebu.
Sezónní změny
Solární výroba se může během roku značně lišit.
Baterie o velikosti odpovídající silné letní výrobě nemusí během období s nižší výrobou dosáhnout plného nabití.
Pro instalátory a plánovače rezidenčních energetických systémů je to důvod, proč by dimenzování systému mělo zohledňovat skutečné toky energie, nikoli se spoléhat pouze na nominální hodnoty fotovoltaických panelů a baterií.
Praktický návrh domácího úložiště energie vyvažuje solární výrobu, spotřebu domácnosti, využitelnou kapacitu baterie a zamýšlenou provozní strategii.
Jak KUVO přistupuje k rezidenčním solárním energetickým úložištím
Ve společnosti KUVO vyrábíme řešení pro ukládání domácí energie pro rezidenční solární projekty, kde se spotřeba energie může značně lišit dům od domu.
Některé projekty se primárně zaměřují na zvýšení vlastní spotřeby solární energie. Jiné kladou větší důraz na záložní napájení, posun zátěže na večer nebo snížení závislosti na elektřině ze sítě.
Požadovaná konfigurace baterie by měla tyto rozdíly odrážet.
Naše portfolio rezidenčních energetických úložišť zahrnuje nástěnné, stohovatelné, do racku montované a all-in-one konfigurace, což umožňuje systémovým partnerům vybírat různé přístupy podle instalačního prostoru, požadované kapacity a struktury projektu.
Pro projekty, které vyžadují integrovanější řešení, konfigurace jako naše 6kW + 16kWh domácí systém pro ukládání energie vše v jednom lze kombinovat ukládání energie s širším rezidenčním napájecím systémem v kompaktním provedení.
Pro jiné instalace mohou modulární bateriové konfigurace poskytnout větší flexibilitu, když různé domy vyžadují různé využitelné kapacity.
Z pohledu výrobce není cílem pouze zvýšit kapacitu baterie.
Lepší rezidenční solární projekt sladí kapacitu úložiště a provozní strategii s elektřinou, kterou domácnost může reálně přesunout z dne na večer, přičemž stále zohledňuje požadavky na export do sítě a zálohování.
Závěr
Volba mezi ukládáním solární energie a jejím exportem do sítě je zřídka rozhodnutí typu všechno, nebo nic.
Pro mnoho domácností je nejefektivnější provozní strategií přímé využití solární elektřiny, uložení vhodné části přebytečné produkce a export zbývající energie po dosažení zamýšlené úrovně nabití baterie.
Úložiště se stává atraktivnějším, když domácnost má významnou večerní spotřebu, cena elektřiny ze sítě je vysoká v porovnání s výkupní cenou solární energie, ceny podle času spotřeby vytvářejí cenné příležitosti pro posun zátěže, nebo je důležitý záložní zdroj napájení.
Export ze sítě může zůstat cenný, pokud je kompenzace za export atraktivní, noční spotřeba v domácnosti je omezená nebo je baterie již plně nabitá.
Správná rovnováha závisí na projektu.
Pro instalátory, distributory a integrátory rezidenčních energetických systémů je lepší výchozí bodem vyhodnocení profilu spotřeby domácnosti spolu s výrobou z fotovoltaiky, místními tarify za elektřinu a požadavky na zálohování, než pouhý výběr největší dostupné baterie.
V KUVO vyvíjíme skladování energie v domácnostech řešení, která lze konfigurovat kolem těchto různých požadavků na rezidenční solární systémy, a pomáhá našim partnerům budovat systémy, v nichž solární výroba, bateriové úložiště a interakce se sítí fungují společně, namísto aby byly považovány za oddělené části projektu.
ČASTO KLADENÉ DOTAZY
Je lepší ukládat solární energii, nebo ji prodávat do sítě?
Záleží to hlavně na cenách elektřiny, kompenzaci za vývoz solární energie, spotřebě v domácnosti a nákladech na bateriový systém. Pokud je nákup elektřiny ze sítě mnohem dražší než hodnota získaná za vývoz solární energie, může být ukládání přebytečné solární energie pro pozdější využití v domácnosti cennější. Tam, kde je kompenzace za vývoz vysoká, může zůstat přímý vývoz do sítě atraktivní.
Může domácí baterie zabránit vývozu solární energie?
Správně nakonfigurovaný systém solárního napájení a domácího ukládání energie může upřednostnit nabíjení baterie před exportem přebytečné solární energie. Jakmile však baterie dosáhne svého limitu nabíjení a jsou již pokryty spotřeby domácnosti, může být dodatečná solární výroba stále exportována, pokud to systém a místní pravidla sítě umožňují.
Co se stane se solární energií, když je baterie plná?
Solární systém může nadále dodávat současné domácí odběry. Jakákoli dodatečná výroba pak může být vyvezena do sítě, v závislosti na nastavení střídače, požadavcích na připojení a místních předpisech. V systémech, kde je vývoz omezen, může střídač místo toho omezit výkon fotovoltaiky.
Jak velkou kapacitu baterie potřebuji pro přebytečnou solární energii?
Kapacita baterie by měla vycházet z více než jen z maximálního výkonu solárních panelů. Měl by se zvážit typický denní solární přebytek, večerní a noční spotřeba elektřiny, využitelná kapacita baterie, sezónní výroba a požadovaná záložní rezerva.
Lze uloženou sluneční energii využít v noci?
Ano. Toto je jedna z hlavních aplikací rezidenčních solárních bateriových úložišť. Přebytečná elektřina vyrobená během dne může být uložena a později vybrána, když solární výroba klesne a poptávka domácnosti pokračuje.
Měla by se solární baterie vždy každou noc zcela vybít?
Nemusí to tak být. Provozní strategie závisí na cíli projektu. Systém zaměřený na maximalizaci vlastní spotřeby může každý večer využívat více uložené energie, zatímco domácnost, která klade větší důraz na ochranu před výpadky, může udržovat vyšší záložní rezervu.