Un sistem solar rezidențial produce adesea cea mai mare parte a energiei electrice în jurul prânzului. Dar acest lucru nu se potrivește întotdeauna cu modul în care o gospodărie consumă energie.
Oamenii pot fi plecați de acasă în timpul producției solare de vârf, în timp ce cererea de electricitate crește din nou după-amiaza târziu și seara. Odată ce sarcina imediată a gospodăriei a fost satisfăcută, proiectul trebuie să decidă ce se întâmplă cu energia solară rămasă.
Ar trebui ca acel exces de electricitate să fie exportat în rețea sau stocat într-o baterie pentru utilizare ulterioară?
Nu există un răspuns unic pentru fiecare proiect solar rezidențial. Prețurile energiei electrice din rețea, tarifele de export al energiei solare, tiparele de consum ale gospodăriei, capacitatea bateriei și cerințele de rezervă pot schimba rezultatul.
Pentru proprietari, instalatori și energie rezidențială planificatorii de proiecte, întrebarea mai utilă nu este pur și simplu dacă stocarea bateriilor este mai bună decât exportul în rețea. Este vorba despre când stocarea excesului de energie solară creează mai multă valoare și când exportul acesteia rămâne alegerea practică.
De ce sistemele solare rezidențiale produc energie în exces
Generarea solară și consumul de electricitate casnic rareori urmează aceeași curbă zilnică.
Un sistem fotovoltaic rezidențial tipic poate începe să genereze electricitate dimineața, să atingă cel mai mare randament în jurul prânzului și apoi să scadă spre seară. Consumul gospodăriei poate urma un tipar foarte diferit.
O locuință poate consuma relativ puțină electricitate în timpul orelor de lucru, dar poate necesita semnificativ mai multă energie mai târziu pentru gătit, aer condiționat, iluminat, încălzirea apei, electrocasnice, încărcarea vehiculelor electrice sau alte sarcini.
Prin urmare, în mijlocul zilei, sistemul poate ajunge într-un punct în care:
Generare solară > Consum casnic curent
Locuința nu poate consuma imediat toată electricitatea produsă.
Fără o baterie, acest exces de energie solară este exportat în mod normal în rețea, acolo unde regulile locale de interconectare și aranjamentele cu furnizorul de utilități o permit.
Cu stocarea energiei la domiciliu, o altă opțiune devine disponibilă. O parte din producția excedentară poate fi stocată și utilizată câteva ore mai târziu, când generarea solară a scăzut.
Această decalare temporală este unul dintre principalele motive pentru care sistemele solare rezidențiale și cele cu baterii sunt luate tot mai mult în considerare împreună.
Ce se întâmplă când exportați energie solară în rețea?
Într-o instalație solară convențională conectată la rețea, fără stocare în baterii, electricitatea solară deservește în mod normal mai întâi consumatorii activi ai locuinței.
Dacă sistemul fotovoltaic produce 5kW, în timp ce casa consumă 2kW, aproximativ 3kW sunt disponibili temporar ca surplus de generare.
Acolo unde exportul în rețea este permis, excesul de energie poate trece prin contor și în rețeaua utilității.
Proprietarul locuinței poate primi compensații printr-un tarif de alimentare, un acord de facturare netă, un credit de export sau printr-un alt mecanism local.
Pentru unele proiecte, această aranjare funcționează foarte bine.
Nu este necesară instalarea unei capacități suplimentare de baterii doar pentru a preveni plecarea fiecărui kilowatt-oră de pe proprietate. Exportul de electricitate poate rămâne rezonabil din punct de vedere economic atunci când compania de utilități oferă o compensație atractivă pentru producția solară excedentară.
Punctul important este că valoarea electricității exportate s-ar putea să nu fie aceeași cu prețul electricității cumpărate din rețea.
Această diferență poate influența semnificativ dacă stocarea energiei la domiciliu merită.
Ce se schimbă când adăugați stocare de energie la domiciliu?
O baterie se schimbă atunci când electricitatea solară generată local poate fi consumată.
În loc să exportăm imediat toată producția excedentară, fluxul de energie poate urma un alt tipar:
Panouri solare → Consumatori casnici → Încărcare baterie → Export în rețea
Mai târziu, când producția solară va scădea:
Baterie → Consumatori casnici → Electricitate din rețea dacă este necesar
Considerați o locuință care generează surplus de energie solară între orele 11:00 și 15:00, dar înregistrează o cerere de electricitate mult mai mare între orele 18:00 și 22:00.
Fără stocare, o mare parte din surplusul de la amiază poate părăsi proprietatea. Câteva ore mai târziu, aceeași gospodărie ar putea fi nevoită să cumpere electricitate din rețea.
O baterie solară permite mutarea unei părți din producția de la amiază în perioada de cerere de seară.
Acest lucru poate crește autoconsumul solar: în loc să se maximizeze câtă electricitate generează sistemul fotovoltaic, scopul este de a crește cât din acea generare este efectiv consumată în locuință.
Totuși, stocarea nu este lipsită de pierderi, iar capacitatea bateriei este limitată. Prin urmare, un sistem bine proiectat nu încearcă pur și simplu să stocheze fiecare kilowatt-oră disponibil.
Trebuie să decidă Ce energie merită stocată.
Cum să compari valoarea stocării și a exportului în rețea
Una dintre cele mai ușoare modalități de a înțelege decizia este să comparăm trei factori:
- Prețul de achiziție a energiei electrice din rețea.
- Valoarea primită pentru exportul de energie electrică solară.
- Cantitatea de electricitate stocată care rămâne disponibilă după pierderile la conversia bateriei.
Considerați următorul exemplu simplificat.
| Articolul | Valoare ilustrativă |
| Prețul de achiziție al energiei electrice din rețea | 0,30 RON/kWh |
| Valoarea exporturilor solare | 0,08 $/kWh |
| Eficiența de tur-retur a bateriei | 90% |
| Energie utilizabilă returnată din 1 kWh stocat | 0,90 kWh |
Aceste cifre sunt doar un exemplu. Tarifele reale și performanța sistemului variază semnificativ între piețe și proiecte.
Dacă gospodăria exportă 1 kWh de electricitate solară excedentară în acest exemplu, primește aproximativ: $0.08
Dacă acel 1 kWh este stocat, iar aproximativ 0,90 kWh sunt ulterior disponibili pentru consum casnic, se poate evita achiziționarea:
0,90 kWh × 0,30 $/kWh = 0,27 $
Din perspectiva valorii energetice, electricitatea stocată este, prin urmare, mai valoroasă în această situație particulară.
Dar asta nu înseamnă că diferența ar trebui tratată automat ca profit din baterii.
Costul de achiziție al bateriei, costul de instalare, durata de viață în cicluri, capacitatea utilizabilă, eficiența de conversie, structura tarifului de electricitate și strategia de operare pe termen lung trebuie, de asemenea, luate în considerare.
Comparația devine deosebit de importantă pe piețele unde electricitatea achiziționată din rețea este relativ scumpă, în timp ce energia solară exportată primește o compensație mult mai mică.
Acolo unde compensația la export este apropiată de prețul de vânzare cu amănuntul al electricității, stimulul economic de a stoca fiecare kilowatt-oră disponibil poate fi mult mai slab.
Când să stochezi energie solară și când să o exporti?
Pentru majoritatea proiectelor rezidențiale, stocarea și exportul nu trebuie tratate ca două opțiuni complet separate.
Un sistem solar și de baterii bine configurat poate face ambele lucruri.
Întrebarea reală este câtă energie solară ar trebui stocată înainte ca producția excedentară să fie permisă să curgă în rețea.
Stocați mai multă energie solară atunci când cererea de electricitate seara este ridicată
O gospodărie cu un consum substanțial seara poate utiliza mai bine stocarea energiei la domiciliu.
Presupunând că producția solară atinge apogeul la prânz, în timp ce consumul major al gospodăriilor are loc după apus. Fără stocare, există o nepotrivire între generare și consum.
Cu cât acest decalaj devine mai mare, cu atât deplasarea sarcinii poate fi mai utilă.
Casele cu aer condiționat de seară, gătit electric, încălzire a apei, echipamente de divertisment și alte sarcini susținute pot consuma o cantitate semnificativă de energie solară stocată după apusul soarelui.
Stocați mai mult când electricitatea din rețea este mult mai scumpă decât exportul solar
Relația dintre tarifele de import și cele de export este adesea mai importantă decât fiecare număr în parte.
Dacă energia solară exportată primește o compensație relativ mică, dar cumpărarea ulterioară de electricitate este costisitoare, păstrarea unei cantități mai mari de energie solară pe amplasament îi poate crește valoarea practică.
Acesta este un motiv la fel stocarea energiei la domiciliu Sistemul poate avea economii foarte diferite în două piețe de electricitate distincte.
Instalatorii și distribuitorii ar trebui, prin urmare, să evite dimensionarea capacității bateriilor rezidențiale doar în funcție de dimensiunea PV. Structurile tarifare locale contează, de asemenea.
Stocați mai mult când prețurile la electricitate în funcție de ora utilizării sunt importante
În unele piețe, prețurile la electricitate se modifică pe parcursul zilei.
Dacă electricitatea de seară este semnificativ mai scumpă decât cea de la prânz, o baterie poate fi utilizată pentru a reduce consumul din rețea în perioadele cu prețuri mai mari.
Acest lucru creează un obiectiv ușor diferit față de autoconsumul solar de bază.
Sistemul nu mai întreabă doar:
Avem surplus de energie solară?
De asemenea, întreabă:
Când este electricitatea stocată cea mai valoroasă pentru gospodărie?
Strategia de control a bateriei devine o parte importantă a proiectării.
Păstrați energia în baterie atunci când alimentarea de rezervă este o prioritate
Nu orice kilowatt-oră trebuie neapărat descărcat doar pentru a reduce achizițiile de electricitate.
Unii proprietari de locuințe instalează baterii parțial pentru că doresc energie de rezervă în timpul unei pene de curent.
În această situație, bateria poate menține un nivel minim de încărcare în loc să folosească toată energia disponibilă pentru autoconsumul zilnic.
De exemplu, un sistem configurat pentru economii maxime la factură ar putea descărca mai mult în timpul serii.
Un sistem configurat în jurul pregătirii pentru backup poate reține deliberat mai multă energie.
Niciuna dintre strategii nu este corectă automat. Ele servesc priorități diferite ale gospodăriei.
Exportă solar când bateria este deja plină
Chiar și într-un sistem axat pe stocare, exportul în rețea poate rămâne util.
Odată ce bateria atinge starea de încărcare maximă permisă, generarea solară suplimentară trebuie să meargă undeva.
Dacă consumul casnic este deja acoperit și exportul în rețea este permis, trimiterea energiei electrice rămase în rețea este, în general, mai practică decât împiedicarea deliberată a generării utilizabile de energie fotovoltaică.
Acesta este motivul pentru care stocarea solară și exportul în rețea sunt adesea funcții complementare, mai degrabă decât concurente.
Exportă mai mult când tariful de injectare sau export este atractiv
Nu toate piețele de electricitate favorizează puternic autoconsumul.
Dacă electricitatea exportată primește o compensație bună, maximizarea ciclării bateriei doar pentru a evita exportul în rețea s-ar putea să nu aibă sens economic.
Ar putea exista puține motive pentru a stoca și descărca electricitatea în mod repetat atunci când vânzarea ei directă către rețea produce deja o valoare rezonabilă.
Proiectul ar trebui să compare structura tarifară locală înainte de stabilirea priorităților de expediere a bateriilor sale.
Exportă mai mult când cererea casnică seara este scăzută
Stocarea energiei electrice este cea mai utilă atunci când există un loc unde electricitatea stocată să poată fi direcționată.
O casă cu un sistem fotovoltaic mare, dar cu un consum nocturn foarte scăzut, s-ar putea să nu poată utiliza eficient o baterie mare.
De exemplu, instalarea unei capacități de baterie de 20 kWh nu creează automat valoare dacă gospodăria necesită, în mod obișnuit, doar 4 kWh după ce producția solară scade.
După ce cererea utilă de seară și cea pe timpul nopții au fost acoperite, capacitatea stocată suplimentară poate rămâne neutilizată.
În această situație, o baterie mai mică, combinată cu exportul continuu în rețea, poate crea uneori un sistem energetic rezidențial mai echilibrat.
Dimensiunea bateriei și prioritățile de funcționare contează
Întrebarea stocare versus export nu poate fi separată de dimensionarea bateriilor.
Un acumulator nu ar trebui dimensionat automat pentru a capta surplusul solar maxim în cea mai însorită zi a anului.
Pentru proiectele rezidențiale, este de obicei mai util să se examineze mai mulți factori împreună.
Excedent Solar Zilnic
Câtă electricitate solară este disponibilă în mod regulat după consumul imediat al gospodăriei?
Un sistem care exportă doar 2–3 kWh într-o zi obișnuită are o cerință de stocare foarte diferită față de o locuință care exportă în mod regulat 15 kWh sau mai mult.
Consumul de seară și pe timpul nopții
Următoarea întrebare este dacă acea electricitate stocată poate fi efectiv utilizată.
Dacă un gospodărie consumă în mod regulat 8 kWh între apusul soarelui și dimineața următoare, aceasta oferă un punct de referință util pentru evaluarea capacității utilizabile a bateriei.
Dimensiunea sistemului fotovoltaic
Un panou solar mai mare poate oferi mai multă energie de încărcare, dar capacitatea PV în sine nu ar trebui să determine capacitatea bateriei.
Relația dintre producție și consum este mai importantă.
Rezervă de backup
Dacă protecția împotriva întreruperilor face parte din obiectivul proiectului, o anumită capacitate utilizabilă a bateriei ar putea fi necesar să rămână rezervată.
Aceasta reduce capacitatea disponibilă pentru autoconsumul zilnic.
Schimbări sezoniere
Generarea solară poate varia considerabil pe parcursul anului.
O baterie dimensionată pentru o generație puternică de vară s-ar putea să nu atingă o încărcare completă în mod regulat în perioadele cu generație mai scăzută.
Pentru instalatori și planificatori energetici rezidențiali, iată de ce dimensionarea sistemului ar trebui să ia în considerare fluxul real de energie, în loc să se bazeze doar pe ratingurile nominale ale panourilor fotovoltaice și ale bateriilor.
Un design practic pentru stocarea energiei la domiciliu echilibrează generarea solară, consumul gospodăriei, capacitatea utilizabilă a bateriei și strategia de operare intenționată.
Cum abordează KUVO stocarea energiei solare rezidențiale
La KUVO, fabricăm soluții de stocare a energiei pentru locuințe pentru proiecte solare rezidențiale unde consumul de energie poate varia considerabil de la o gospodărie la alta.
Unele proiecte doresc în principal să crească autoconsumul solar. Altele acordă o importanță mai mare alimentării de rezervă, deplasării sarcinii pe timp de seară sau reducerii dependenței de electricitatea din rețea.
Configurația bateriei necesară ar trebui să reflecte aceste diferențe.
Portofoliul nostru de stocare rezidențială de energie include configurații montate pe perete, stivuibile, montate pe rack și all-in-one, permițând partenerilor de sistem să selecteze diferite abordări în funcție de spațiul de instalare, capacitatea necesară și structura proiectului.
Pentru proiecte care necesită o soluție mai integrată, configurații precum cele ale noastre Sistem de stocare a energiei pentru locuință all-in-one de 6kW + 16kWh poate combina stocarea energiei cu sistemul de alimentare rezidențial mai larg într-un format compact.
Pentru alte instalații, configurațiile modulare ale bateriilor pot oferi o mai mare flexibilitate atunci când diferite locuințe necesită capacități utilizabile diferite.
Din perspectiva unui producător, obiectivul nu este pur și simplu creșterea capacității bateriei.
Un proiect solar rezidențial mai bun potrivește capacitatea de stocare și strategia de operare cu electricitatea pe care gospodăria o poate muta realist de la zi la seară, luând în considerare în continuare exportul în rețea și cerințele de backup.
Concluzie
Alegerea între stocarea energiei solare și exportarea ei în rețea este rareori o decizie de tipul totul sau nimic.
Pentru multe locuințe, cea mai eficientă strategie de operare este utilizarea directă a energiei solare, stocarea unei porțiuni adecvate din producția excedentară și exportul energiei rămase după ce bateria atinge nivelul de încărcare dorit.
Stocarea devine mai atractivă atunci când gospodăria are un consum seral semnificativ, electricitatea din rețea este scumpă în raport cu rata de export solar, prețurile pe intervale orare creează oportunități valoroase de deplasare a sarcinii sau alimentarea de rezervă este importantă.
Exportul în rețea poate rămâne valoros atunci când compensația la export este atractivă, consumul casnic pe timp de noapte este limitat sau bateria este deja complet încărcată.
Echilibrul corect depinde de proiect.
Pentru instalatori, distribuitori și integratori de sisteme energetice rezidențiale, evaluarea profilului de sarcină al gospodăriei împreună cu producția PV, tarifele locale de electricitate și cerințele de backup reprezintă un punct de plecare mai bun decât simpla alegere a celei mai mari baterii disponibile.
La KUVO, noi dezvoltăm stocarea energiei la domiciliu soluții care pot fi configurate în jurul acestor diferite cerințe solare rezidențiale, ajutându-i pe partenerii noștri să construiască sisteme în care generarea solară, stocarea bateriilor și interacțiunea cu rețeaua funcționează împreună, în loc să fie tratate ca părți separate ale proiectului.
ÎNTREBĂRI FRECVENTE
Este mai bine să stochezi energia solară sau să o vinzi la rețea?
Depinde în principal de prețurile la electricitate, compensarea exportului solar, consumul gospodăriei și costurile sistemului de baterii. Dacă achiziționarea electricității din rețea este mult mai scumpă decât valoarea primită pentru exportul solar, stocarea surplusului solar pentru utilizare ulterioară în gospodărie poate fi mai valoroasă. Acolo unde compensarea la export este ridicată, exportul direct în rețea poate rămâne atractiv.
Poate o baterie de acasă să oprească exportul de energie solară?
Un sistem solar și de stocare a energiei casnice configurat corespunzător poate prioritiza încărcarea bateriei înainte de a exporta surplusul de energie solară. Cu toate acestea, odată ce bateria atinge limita de încărcare și consumatorii casnici sunt deja alimentați, generația solară suplimentară poate fi exportată dacă sistemul și regulile locale ale rețelei permit acest lucru.
Ce se întâmplă cu energia solară când bateria este plină?
Sistemul solar poate continua să furnizeze consumul casnic actual. Orice generare suplimentară poate fi apoi exportată în rețea, sub rezerva setărilor invertorului, cerințelor de interconectare și reglementărilor locale. În sistemele în care exportul este restricționat, invertorul poate limita în schimb producția fotovoltaică.
Câtă capacitate de baterie am nevoie pentru surplusul de energie solară?
Capacitatea bateriei ar trebui să se bazeze pe mai mult decât pe ieșirea maximă a panourilor solare. Ar trebui luați în considerare surplusul solar zilnic tipic, consumul de electricitate seara și peste noapte, capacitatea utilizabilă a bateriei, producția sezonieră și rezerva de rezervă necesară.
Energia solară stocată poate fi folosită noaptea?
Da. Aceasta este una dintre principalele aplicații ale stocării rezidențiale a energiei solare în baterii. Excesul de electricitate generat în timpul zilei poate fi stocat și eliberat mai târziu, când producția solară scade, iar cererea gospodăriei continuă.
Ar trebui o baterie solară să fie întotdeauna complet descărcată în fiecare noapte?
Nu neapărat. Strategia de operare depinde de obiectivul proiectului. Un sistem axat pe maximizarea autoconsumului poate folosi mai multă energie stocată în fiecare seară, în timp ce un cămin care acordă o importanță mai mare protecției împotriva întreruperilor poate menține o rezervă de siguranță mai mare.