Egy lakossági napelemes rendszer gyakran a nap közepén termeli a legtöbb áramot. De ez nem mindig egyezik meg azzal, ahogyan egy háztartás használja az energiát.
Az emberek távol lehetnek otthonuktól a csúcspontos napsütéses termelés idején, míg az áramfogyasztás késő délután és este ismét emelkedik. Miután a háztartás azonnali igényeit kielégítették, a projektnek el kell döntenie, mi történjen a fennmaradó napenergiával.
Ezt a többlet áramot a hálózatba kellene exportálni, vagy akkumulátorban kellene tárolni későbbi felhasználásra?
Nincs egyetlen, minden lakossági napenergiaprojektre érvényes válasz. A hálózati áram ára, a napenergiából exportált energia díja, a háztartási fogyasztási szokások, az akkumulátor kapacitása és a tartalékigények mind befolyásolhatják az eredményt.
Lakástulajdonosoknak, szerelőknek és lakossági energia A projekttervezők számára a hasznosabb kérdés nem csupán az, hogy az akkumulátortárolás jobb-e, mint a hálózati export. Hanem az, hogy mikor hoz nagyobb értéket a felesleges napenergia tárolása, és mikor marad a kivitelezhető választás az exportálás.
Miért termelnek többletenergiát a lakossági napelemes rendszerek
A napenergia-termelés és a háztartási villamosenergia-fogyasztás ritkán követi ugyanazt a napi görbét.
Egy tipikus lakossági napelemes rendszer reggel kezdhet áramot termelni, dél körül éri el a legnagyobb teljesítményét, majd estefelé csökken. A háztartási fogyasztás ettől nagyon eltérő mintázatot követhet.
Egy otthon viszonylag kevés áramot használhat munkaidőben, de később jelentősen több energiára lehet szüksége főzéshez, légkondicionáláshoz, világításhoz, vízmelegítéshez, készülékekhez, elektromos autó töltéséhez vagy egyéb fogyasztókhoz.
Ezért a nap közepén a rendszer elérhet egy olyan pontot, ahol:
Napelemes termelés > Jelenlegi háztartási fogyasztás
Az otthon nem tudja azonnal felhasználni az összes megtermelt villamos energiát.
Akkumulátor nélkül ez a többlet napenergia általában a hálózatba kerül, ahol a helyi csatlakozási szabályok és a közüzemi megállapodások ezt lehetővé teszik.
A címen otthoni energiatárolás, egy újabb lehetőség válik elérhetővé. E felesleges termelés egy része tárolható, és több órával később, amikor a napenergia-termelés visszaesett, felhasználható.
Ez az időeltolódás az egyik fő oka annak, hogy a lakossági napelemes és akkumulátoros rendszereket egyre inkább együtt fontolgatják.
Mi történik, amikor napenergiát exportál a hálózatba?
A hagyományos, akkumulátor nélküli hálózatra kapcsolt napelemes rendszerben a napenergiával megtermelt villamos energia általában először az otthon aktív fogyasztóit látja el.
Ha a napelemes rendszer 5 kW-ot termel, miközben a ház 2 kW-ot használ, körülbelül 3 kW áll rendelkezésre ideiglenesen többlettermelésként.
Ahol a hálózati export engedélyezett, a többletenergia a mérőn keresztül a közüzemi hálózatba áramolhat.
A lakástulajdonos táplálási tarifa, nettó számlázási megállapodás, exportkreditszámla vagy más helyi mechanizmus révén kaphat kártérítést.
Néhány projektnél ez az elrendezés nagyon jól működik.
Nincs szükség további akkumulátorkapacitás telepítésére csak azért, hogy megakadályozzuk minden kilowattóra elhagyását az ingatlanról. Az elektromos áram exportálása gazdaságilag ésszerű maradhat, ha a közüzem vonzó kompenzációt nyújt a felesleges napenergia-termelésért.
A lényeg az, hogy az exportált villamos energia értéke nem feltétlenül egyezik meg a hálózatról vásárolt villamos energia árával.
Ez a különbség jelentősen befolyásolhatja, hogy megéri-e az otthoni energiatárolás.
Mik a változások, ha otthoni energiatárolót adunk hozzá?
Az akkumulátor akkor változik, amikor a helyben termelt napenergia felhasználható.
Ahelyett, hogy azonnal kivinnénk az összes felesleges termelést, az energiaáramlás más mintát követhet:
Napelemek → Háztartási fogyasztók → Akkumulátor töltés → Hálózatba táplálás
Később, amikor a napenergia-termelés csökken:
Akkumulátor → Háztartási fogyasztók → Hálózati áram, ha szükséges
Tekintsünk egy olyan otthont, amely délelőtt 11 és délután 3 óra között többlet szolárerőművet termel, de este 6 és 10 óra között jóval magasabb az áramfogyasztása.
Tárolás nélkül a dél körüli többlet nagy része elhagyhatja az ingatlant. Néhány órával később ugyanannak a háztartásnak lehet, hogy áramot kell vásárolnia a hálózatról.
Egy napelemes akkumulátor lehetővé teszi, hogy a déli termelés egy részét az esti fogyasztási időszakra helyezzük át.
Ez növelheti a napenergia saját felhasználását: ahelyett, hogy a napelemrendszer által termelt villamos energia mennyiségét maximalizálnánk, a cél az, hogy a háztartáson belül ténylegesen felhasznált termelés mennyiségét növeljük.
Azonban a tárolás nem veszteségmentes, és az akkumulátor kapacitása korlátozott. Egy jól megtervezett rendszer ezért nem próbálja meg egyszerűen minden rendelkezésre álló kilowattórát eltárolni.
Döntenie kell Melyik energia éri meg tárolni.
Hogyan hasonlítsuk össze a tároló és a hálózati export értékét
Az egyik legegyszerűbb módja a döntés megértésének, ha három tényezőt hasonlítunk össze:
- Az áram árának vétele a hálózatról.
- A napenergiával termelt villamos energia exportálásáért kapott érték.
- A tárolt villamos energia mennyisége, amely az akkumulátor átalakítási veszteségei után is rendelkezésre áll.
Tekintsük a következő egyszerűsített példát.
| Tétel | Illusztratív érték |
| Hálózati villamosenergia-vásárlási ár | 0,30 dollár/kWh |
| Napenergia export értéke | 0,08 dollár/kWh |
| Akkumulátor körutazási hatékonyság | 90% |
| 1 kWh tárolt energiából visszanyerhető hasznos energia | 0,90 kWh |
Ezek a számok csak példák. A tényleges tarifák és a rendszer teljesítménye jelentősen eltér a piacok és a projektek között.
Ha a háztartás ebben a példában 1 kWh többlet napenergiát exportál, akkor körülbelül a következőket kapja: $0.08
Ha ezt az 1 kWh-t tároljuk, és később körülbelül 0,90 kWh áll rendelkezésre háztartási fogyasztásra, akkor elkerülhető a vásárlás:
0,90 kWh × 0,30 $/kWh = 0,27 $
Energiatartalom szempontjából a tárolt elektromos energia ezért értékesebb ebben a konkrét helyzetben.
De ez nem jelenti azt, hogy a különbséget automatikusan akkumulátorprofitként kellene kezelni.
Az akkumulátor vásárlási költségét, a telepítési költséget, a ciklusélettartamot, a használható kapacitást, az átalakítási hatékonyságot, az áramdíjszerkezetet és a hosszú távú üzemeltetési stratégiát is figyelembe kell venni.
Az összehasonlítás különösen fontossá válik azokon a piacokon, ahol a hálózatról vásárolt villamos energia viszonylag drága, miközben az exportált napenergia sokkal alacsonyabb ellentételezést kap.
Ahol az exportkompenzáció közel van a lakossági villamosenergia-árhoz, ott minden rendelkezésre álló kilowattóra tárolására irányuló gazdasági ösztönző sokkal gyengébb lehet.
Mikor érdemes tárolni a napenergiát, és mikor érdemes exportálni?
A legtöbb lakóépületnél a tárolást és az exportálást nem kell két teljesen különálló lehetőségként kezelni.
Egy jól konfigurált napkollektoros és akkumulátoros rendszer mindkettőt képes megtenni.
A valódi kérdés az, hogy mennyi napenergiát kell tárolni, mielőtt a felesleges termelést a hálózatba engedjük.
Tároljon több napenergiát, amikor az esti áramigény magas
Egy jelentős esti fogyasztással rendelkező háztartás gyakran jobban ki tudja használni az otthoni energiatárolást.
Tegyük fel, hogy a napenergia-termelés délben éri el a csúcsot, míg a fő háztartási fogyasztás naplemente után jelentkezik. Tárolás nélkül eltérés mutatkozik a termelés és a fogyasztás között.
Minél nagyobb ez az eltérés, annál hasznosabb lehet a terhelésáthelyezés.
Az esti légkondicionálóval, elektromos főzéssel, vízmelegítéssel, szórakoztató berendezésekkel és egyéb folyamatos fogyasztókkal rendelkező otthonok naplemente után jelentős mennyiségű tárolt napenergiát fogyaszthatnak.
Tároljon többet, ha a hálózati áram sokkal drágább, mint a napenergia exportálása
Az import- és exportvámok közötti kapcsolat gyakran fontosabb, mint maguk a számok.
Ha a kiviteli napenergia viszonylag kevés kompenzációt kap, de az utólagos áramvásárlás drága, akkor több napenergia helyben tartása növelheti annak gyakorlati értékét.
Ez az egyik oka annak, hogy ugyanaz otthoni energiatárolás Egy rendszer gazdaságossága nagyon eltérő lehet két különböző villamosenergia-piacon.
A telepítőknek és forgalmazóknak ezért kerülniük kell a lakossági akkumulátorkapacitás kizárólag a PV mérete alapján történő tervezését. A helyi tarifaszerkezetek is számítanak.
Tároljon többet, amikor az időfüggő áramárak fontosak
Egyes piacokon az áram ára napközben változik.
Ha az esti áram jelentősen drágább a délinél, akkor egy akkumulátor használható a hálózati fogyasztás csökkentésére a magasabb árú időszakokban.
Ez kissé eltérő célt eredményez az alapvető napenergia-önfogyasztáshoz képest.
A rendszer már nem csak azt kérdezi:
Van túlkínálatunk napenergiából?
Azt is kérdezi:
Mikor a legértékesebb a háztartás számára a tárolt elektromos energia?
Az akkumulátorvezérlési stratégia a projekttervezés fontos részévé válik.
Tartsa az energiát az akkumulátorban, ha a tartalék áramellátás prioritást élvez
Nem minden kilowattóra kisütését kell feltétlenül az áramvásárlás csökkentése érdekében megtenni.
Néhány lakástulajdonos részben azért telepít akkumulátorokat, mert hálózati kimaradás esetén tartalék áramra vágynak.
Ebben a helyzetben az akkumulátor a rendelkezésre álló összes energiát a napi önfogyasztásra fordítás helyett egy minimális töltöttségi szintet tarthat fenn.
Például egy maximális számlamegtakarításra optimalizált rendszer tovább merülhet az esti órákban.
A biztonsági mentésre való felkészültség köré épített rendszer szándékosan több energiát tarthat vissza.
Egyik stratégia sem helyes automatikusan. Különböző háztartási prioritásokat szolgálnak.
Napenergia exportálása, ha az akkumulátor már tele van
Még egy tárolásra fókuszáló rendszerben is hasznos lehet a hálózati export.
Miután az akkumulátor elérte a megengedett felső töltöttségi szintet, a további napenergia-termelésnek valahol el kell helyezkednie.
Ha a háztartási fogyasztás már fedezve van, és az engedélyezett a hálózatba történő kivitel, akkor a fennmaradó villamos energia hálózatba küldése általában praktikusabb, mint a használható PV-termelés szándékos megakadályozása.
Ezért a napenergiatárolás és a hálózatba történő exportálás gyakran kiegészítő, nem pedig versengő funkció.
Exportáljon többet, ha a betáplálási vagy exportálási ár vonzó
Nem minden villamosenergia-piac kedvez erősen az önfogyasztásnak.
Ha az exportált villamos energia jó ellenszolgáltatásban részesül, az akkumulátorok maximális ciklusban történő használata a hálózatba történő kivitel elkerülése érdekében gazdaságilag nem feltétlenül éri meg.
Lehet, hogy kevés ok van az elektromos áram ismételt tárolására és kisütésére, amikor annak közvetlen értékesítése a hálózatba már ésszerű értéket termel.
A projektnek össze kell hasonlítania a helyi tarifaszerkezetet az akkumulátor-elosztási prioritások meghatározása előtt.
Exportáljon többet, ha az otthoni esti fogyasztás alacsony
Az akkumulátoros tárolás akkor a leghasznosabb, ha van hova elvezetni a tárolt elektromos energiát.
Egy nagy napelem rendszerrel rendelkező otthon, de nagyon alacsony éjszakai fogyasztással nem biztos, hogy képes hatékonyan használni egy nagy akkumulátort.
Például, 20 kWh akkumulátorkapacitás telepítése nem hoz automatikusan értéket, ha a háztartás általában csak 4 kWh-t igényel a napenergia-termelés csökkenése után.
Miután a hasznos esti és éjszakai igényeket kielégítették, további tárolt kapacitás kihasználatlanul maradhat.
Ebben a helyzetben egy kisebb akkumulátor a folyamatos hálózati exporttal kombinálva néha kiegyensúlyozottabb lakossági energiarendszert hozhat létre.
Az akkumulátor mérete és a működési prioritások számítanak
A tárolás és az export kérdése elválaszthatatlan az akkumulátor méretezésétől.
Az akkumulátort nem szabad automatikusan úgy méretezni, hogy az év legnaposabb napjának legnagyobb napenergiatöbbletét fogja fel.
Lakossági projektek esetében általában több tényezőt érdemes együtt vizsgálni.
Napi napenergiatöbblet
Mennyi napenergiát lehet rendszeresen felhasználni a háztartási fogyasztás után?
Egy olyan rendszer, amely egy tipikus napon csak 2–3 kWh-t exportál, nagyon eltérő tárolási igényekkel rendelkezik, mint egy olyan otthon, amely rendszeresen 15 kWh-t vagy többet exportál.
Esti és éjszakai fogyasztás
A következő kérdés az, hogy a tárolt elektromos energiát valóban fel lehet-e használni.
Ha egy háztartás naplemente és másnap reggel között rendszeresen 8 kWh-t fogyaszt, ez hasznos viszonyítási alapot nyújt a használható akkumulátorkapacitás értékeléséhez.
PV Rendszer Mérete
Egy nagyobb napelem tömb több töltési energiát képes biztosítani, de önmagában a PV kapacitás ne határozza meg az akkumulátor kapacitását.
A termelés és a fogyasztás közötti kapcsolat fontosabb.
Tartalékmentés
Ha a kimaradás elleni védelem a projekt célkitűzése, akkor lehet, hogy valamennyi használható akkumulátorkapacitást tartalékolni kell.
Ez csökkenti a napi önfogyasztásra rendelkezésre álló kapacitást.
Évszakváltások
A napenergia-termelés jelentősen ingadozhat az év során.
Egy erős nyári termeléshez méretezett akkumulátor nem biztos, hogy rendszeresen eléri a teljes töltöttséget alacsonyabb termelési időszakokban.
Telepítők és lakossági energia-tervezők számára ezért a rendszerméretezésnek a tényleges energiaáramlást kell figyelembe vennie, ahelyett, hogy csak a névleges PV és akkumulátor kapacitásokra támaszkodnánk.
Egy praktikus otthoni energiatároló rendszer kialakítása egyensúlyt teremt a napenergia-termelés, a háztartási fogyasztás, az akkumulátor használható kapacitása és a tervezett működési stratégia között.
A KUVO megközelítése a lakossági napenergiatárolás terén
A KUVO-nál otthoni energiatárolási megoldásokat gyártunk lakossági napenergia-projektekhez, ahol az energiafelhasználás háztartásonként jelentősen eltérhet.
Egyes projektek elsősorban a napenergia önfogyasztásának növelését célozzák. Mások nagyobb hangsúlyt fektetnek a tartalék áramellátásra, az esti terhelés eltolására vagy a hálózati áramtól való függőség csökkentésére.
A szükséges akkumulátorkonfigurációnak tükröznie kell ezeket a különbségeket.
Lakossági energiatárolási portfóliónk falra szerelhető, egymásra rakható, rack-be szerelhető és all-in-one konfigurációkat foglal magában, lehetővé téve a rendszerpartnerek számára, hogy a telepítési hely, a szükséges kapacitás és a projekt struktúrája szerint különböző megközelítéseket válasszanak.
Azokhoz a projektekhez, amelyekhez integráltabb megoldásra van szükség, olyan konfigurációk, mint a miénk 6 kW + 16 kWh all-in-one otthoni energiatároló rendszer kombinálható az energia tárolás a szélesebb lakossági energiarendszerrel kompakt formátumban.
Más telepítéseknél a moduláris akkumulátorkonfigurációk nagyobb rugalmasságot biztosíthatnak, ha különböző otthonok eltérő használható kapacitást igényelnek.
Gyártói szemszögből nem csupán az akkumulátor kapacitásának növelése a cél.
Egy jobb lakossági napelemes projekt a tárolási kapacitást és a működési stratégiát a háztartás által reálisan nappalról estére átcsoportosítható villamos energiához igazítja, miközben figyelembe veszi a hálózati export- és tartalékigényeket is.
Következtetés
A napenergia tárolása és a hálózatba történő exportálása közötti választás ritkán egy minden vagy semmi döntés.
Sok otthon számára a leghatékonyabb működési stratégia a napenergia közvetlen felhasználása, a felesleges termelés megfelelő részének tárolása, majd a maradék energia exportálása, miután az akkumulátor elérte a kívánt töltöttségi szintet.
A tárolás vonzóbbá válik, ha a háztartás jelentős esti fogyasztással rendelkezik, a hálózati villamos energia drága a napenergia-export árához képest, az időalapú árazás értékes terhelésáthelyezési lehetőségeket teremt, vagy a tartalék áramellátás fontos.
A hálózati export továbbra is értékes lehet, ha az exportkompenzáció vonzó, a háztartási éjszakai fogyasztás korlátozott, vagy az akkumulátor már teljesen fel van töltve.
A megfelelő egyensúly a projekttől függ.
A telepítők, forgalmazók és lakossági energiarendszer-integrátorok számára jobb kiindulópont a háztartási fogyasztási profil PV-termeléssel, helyi villamosenergia-tarifákkal és tartalékigényekkel együtt történő értékelése, mint pusztán a legnagyobb rendelkezésre álló akkumulátor kiválasztása.
A KUVO-nál fejlesztünk otthoni energiatárolás olyan megoldásokat, amelyek a különböző lakossági napenergia-igények köré konfigurálhatók, segítve partnereinket olyan rendszerek kiépítésében, ahol a napenergia-termelés, az akkumulátoros tárolás és a hálózati interakció együttműködik, ahelyett, hogy a projekt különálló részeként kezelnék őket.
GYIK
Jobb-e tárolni a napenergiát, vagy eladni a hálózatnak?
Ez főként az áramárakon, a napenergia-export kompenzációján, a háztartási fogyasztáson és az akkumulátorrendszer költségein múlik. Ha az áramhálózatról történő vásárlás sokkal drágább, mint a napenergia-exportért kapott érték, akkor a felesleges napenergia későbbi háztartási felhasználásra történő tárolása értékesebb lehet. Ahol az export kompenzáció magas, a közvetlen hálózati export vonzó maradhat.
Meg tudja akadályozni egy otthoni akkumulátor a napenergia kivitelét?
A megfelelően konfigurált napenergia- és otthoni energiatároló rendszer előnyben részesítheti az akkumulátor töltését a felesleges napenergia exportálása előtt. Azonban, miután az akkumulátor elérte a töltési határát, és a háztartási fogyasztók már ellátva vannak, a további napenergia-termelés továbbra is exportálható, ha a rendszer és a helyi hálózati szabályok ezt lehetővé teszik.
Mi történik a napenergiával, ha az akkumulátor megtelt?
A naprendszer képes ellátni az aktuális háztartási igényeket. Bármilyen további termelés ezután az inverter beállításaitól, a hálózati csatlakozási követelményektől és a helyi szabályozásoktól függően exportálható a hálózatba. Azokban a rendszerekben, ahol az export korlátozott, az inverter ehelyett korlátozhatja a PV kimenetet.
Mennyi akkumulátor kapacitásra van szükségem a többlet napenergia tárolásához?
Az akkumulátor kapacitását a napelemek maximális teljesítményénél több tényező alapján kell meghatározni. Figyelembe kell venni a tipikus napi napenergia-többletet, az esti és éjszakai áramfogyasztást, a használható akkumulátorkapacitást, a szezonális termelést és a szükséges tartalékot.
Használható-e tárolt napenergia éjszaka?
Igen. Ez a lakossági napelemes akkumulátoros tárolás egyik fő alkalmazása. A napközben megtermelt felesleges villamos energiát el lehet tárolni, és később fel lehet használni, amikor a napsugárzás csökken, de a háztartási igény továbbra is fennáll.
Kell-e a napenergiás akkumulátort minden este teljesen lemeríteni?
Nem feltétlenül. Az üzemeltetési stratégia a projekt céljától függ. Az önfogyasztás maximalizálására összpontosító rendszer estére több tárolt energiát használhat fel, míg a kimaradások elleni védelemnek nagyobb fontosságot tulajdonító háztartás magasabb tartalékot tarthat fenn.