Koľko prehltne fotovoltaický akumulačný systém
Vlastná potreba elektriny - každá solárna batéria je elektrický spotrebič, ako napríklad invertor. Je ťažké vyčísliť, aké vysoké sú energetické požiadavky na straty a riadenie systému. Zákazníci sa však pýtajú - čoraz častejšie. Dittmar Koop a Heiko Schwarzburger
Pred štyrmi rokmi bolo heslom dodávať čo najviac solárnej energie do verejnej siete. V tom čase bola odmena veľmi vysoká a rozvodná sieť ponúkala lukratívny obchodný model.
Dnes je dôležité, aby ste v domácnosti využili čo najviac vlastnej slnečnej energie, aby ste predišli nákupu elektriny. Pretože sieťová energia je drahá a vaša vlastná solárna energia je lacná.
Pomocou solárnych batérií môžete zdvojnásobiť množstvo vlastnej elektriny v dome na viac ako 70 alebo 80 percent - s primeranými finančnými nákladmi. Skladovacie systémy sa neustále zdokonaľujú a ceny rýchlo klesajú.
Pohotovostný režim je len jedna súčasť
Zákazníci solárneho systému môžu tiež veľa urobiť so špeciálnymi trikmi, ako sami využívať viac solárnej energie: napríklad s časovačmi, ktoré spustia umývačku riadu alebo práčku, keď sú solárne výnosy najvyššie.
Doteraz sa zanedbávalo rozdelenie elektriny, ktorú samotný systém na skladovanie elektriny spotrebúva. Údajové listy výrobcu veľmi zriedka poskytujú užitočné informácie. Pohotovostný režim je iba jedným komponentom, nestačí iba jeho samotné zadanie. Obvykle je požiadavka na napájanie trikrát vyššia.
Okrem toho je k dispozícii elektrina pre invertor batérií a riadenie (systém správy batérií), ako aj pre pripojenie na internet. Vlastná potreba elektriny závisí aj od typu použitej batérie.
Čo je to udržiavací poplatok?
Výrobcom sa zdá nemožné uviesť jasné hodnoty, pretože do výpočtu je zahrnuté aj individuálne správanie používateľa, ktoré je zrejmé z prevádzkového režimu batériového systému. A to je čierna skrinka.
Trh však potrebuje viac transparentnosti, nielen pokiaľ ide o účinnosť alebo nabíjacie cykly. Nebolo by načase určiť si ako prototyp aspoň svoju vlastnú potrebu elektriny? Tieto informácie sú už bežné pre vykurovaciu techniku alebo strunové invertory.
Naliehavé objasnenie je potrebné aj pri koncepte udržiavacieho nabíjania. Klasicky to znamená, že batéria potrebuje určitú úroveň nabitia, aby neskĺzla do hlbokého vybitia. Mohlo by to zničiť batériu. Taký prípad je možný v zime: Batéria nie je nabitá, pretože na solárnych moduloch je sneh. Aj napriek tomu systém vyžaduje elektrinu, aby chránil batériu pred sebadeštrukciou.
Pýta sa inžinier z Berlína
Relevantné sú aj také otázky: Pri akom minimálnom vybití sa batéria začne úplne nabíjať? Ak je prahová hodnota nízka, nastaví sa pomerne rýchlo. A: Ktoré straty - ktoré zodpovedajú de facto vlastnej požiadavke na elektrinu - vznikajú pri premene solárnej elektriny na batériu?
V systémoch riadených jednosmerným prúdom sú prevodník buck a zosilňovač integrované tak, aby privádzali napätie z reťazcov na napätie batérie alebo na jednosmerné napätie na striedači. V systémoch vedených striedavým prúdom sa jedná o premenu z jednosmerného na striedavý prúd (zo solárneho systému prostredníctvom solárneho invertora) a obnovenú premenu zo striedavého na jednosmerný prúd pre batériu (invertor batérie), ako aj spätne počas vybíjania. Potom sa DC prevedie z batérie v invertore batérie na AC pre spotrebiteľov a domácu sieť.
André Jödicke z Berlína je hrdým majiteľom solárneho generátora a systému uskladňovania elektriny. Vo svojom voľnom čase používa tabuľky a grafiku programu Excel na dokumentáciu solárnych výnosov svojho strešného systému, napájania v dome a vlastnej spotreby úložného systému.
Majiteľ samostatného rodinného domu má od februára 2015 solárny systém na akumuláciu energie, Classic Sonnenbatterie, hrubá kapacita: 4,5 kilowatthodín, užitočná kapacita: 3,2 kilowatthodín, maximálny nabíjací výkon: 2,4 kilowattov, typ batérie: fosforečnan lítno-železitý.
Batéria bola dovybavená, fotovoltický systém je v prevádzke od októbra 2011 (monokryštalické moduly, výkon 3,3 kilowattov). Predpovedaný výnos: 2 780 kilowatthodín ročne. To bola spoľahlivá prognóza, pretože v roku 2015 generátor dodal 2 690 kilowatthodín. Pôvodný generátor napájaný úplne do elektrickej siete, starý invertor (s transformátorom) stále visí na severnej strane domu. Moduly a invertory pochádzajú zo spoločnosti Solarworld.
Prepočet na vlastnú spotrebu
Pri návšteve zariadenia na juhovýchode Berlína bolo spočiatku jasné: Technicky vzaté, solárny generátor a solárna batéria fungujú perfektne. K žiadnym poruchám nedošlo, iba dovybavením bola prioritou batérie vlastná spotreba. Teraz iba prebytky smerujú do elektrickej siete, kde sa odmeňujú podľa taríf z roku 2011.
André Jödicke je inžinier, pracuje pre berlínske bytové združenie. „Po inštalácii solárneho systému som bol s určitosťou ohromený, keď som zistil, že v prípade výpadku elektrickej energie nebudeme mať elektrinu,“ hovorí. "Potom sa menič vypne." V skutočnosti je to nezmysel, pretože fotovoltaika je zvlášť vhodná na dodávku núdzovej energie. ““
Výpadky elektriny v Berlíne sú zriedkavé, trvajú nanajvýš niekoľko minút. Stáva sa to takmer nebadane raz alebo dvakrát ročne. Len si všimnete, že hodiny riadenia kúrenia blikajú a potom je potrebné ich resetovať. Sused zazvonil tiež na zvonček pri dverách: „Nemáte elektrinu?“ Kúrenie a ohrev teplej vody (stále) prebieha cez plynový kondenzačný kotol napájaný z nádrže na kvapalný plyn v zemi.
André Jödicke teraz prevádzkuje umývačku riadu a práčku podľa časovača na pravé poludnie, keď možno očakávať najvyššie solárne zisky. Zvyšuje vlastné napájanie a znižuje potrebu elektriny pomocou technických opatrení v dome. Systém privádzaného a odvádzaného vzduchu má ekonomické jednosmerné motory. Súčasná potreba elektriny pre dve osoby ročne: okolo 1 400 kilowatthodín.
Kúpil batériu
Autonómia, nezávislosť aj v prípade výpadku prúdu: inžinier dostal nápad po prečítaní románu „Blackout“. „Od roku 2014 sa zaoberáme otázkou, ako môžeme premeniť našu solárnu sústavu na samostatnú prevádzku,“ pripomína. „Vymysleli sme teda ostrovný systém skladovania batérií.“
A tak narazil na solárnu batériu, ktorá bola v tom čase ďaleko pred trhom s lítiovými akumulátormi. Batéria má účinnosť 94 percent, inštalácia prebehla úplne bezproblémovo.
Pyšný majiteľ batérie má vo svojej práci veľa práce s číslami, ako sa hovorí, s tvrdými faktami. Uvedomil si, že spotreba elektriny v budove zostáva rovnaká, aj keď sa dospelý syn odsťahoval. Teraz Jödicke použil ostrú ceruzku a spýtal sa: „Prekvapilo nás, že batériový systém bol v noci dobitý,“ uvádza príklad. "Systém skladovania samozrejme bral túto elektrinu zo siete, museli sme za ňu platiť." Prečo sa nenabiť solárnou energiou? Potom sme inštalatérovi navrhli, aby sa tieto plávajúce nálože vykonávali počas dňa, ak sú technicky nevyhnutné. “
Koľko elektriny spotrebuje pamäťová jednotka?
V systéme batérií bolo niekoľkokrát pozorované udržovacie nabíjanie. Ak bola batéria ponechaná dlho v minimálnej hĺbke vybitia 30 percent, bola nabitá na 100 percent. Vďaka tomu bola napríklad zásobná nádrž ráno krátko pred východom slnka naplnená elektrinou zo siete a už nemohla prijímať solárnu elektrinu. V systémovej dokumentácii to nie je vysvetlené.
Po chvíľke medzi ním, jeho inštalatérom a výrobcom, boli nočné udržovacie nabíjania magicky minulosťou. „Pravdepodobne sme dostali aktualizáciu, ale nikdy som za ňu nedostal potvrdenie,“ hovorí Jödicke. „Aspoň už nie sú žiadne nočné náklady.“
Vlastná spotreba sa zdvojnásobila
V tmavších mesiacoch roka Jödicke manuálne zvyšuje minimálnu hĺbku vybitia až na 80 percent: „Aj tak nepotrebujete plnú kapacitu batérie a udržiavacie nabíjanie už nebolo pozorované“. Inými slovami: Batéria nainštalovaná v roku 2015 zjavne odvtedy dostala aktualizáciu, ktorá problém očarujúco rieši. Napriek tomu by bolo užitočné písomné potvrdenie, ktoré tiež slúži na presnú dokumentáciu aktuálneho prevádzkového stavu a aktuálne aktívneho firmvéru na účely údržby.
Prevádzkovateľ zásobníka však nebol spokojný. Pretože podľa jeho výpočtov akumulačný systém spotrebováva príliš veľa elektriny. Úložný systém pomohol zdvojnásobiť vlastnú spotrebu solárnej energie v dome. Rodina Jödickeových si teraz môže dve tretiny svojej potreby elektriny pokryť sama. Stále si však musí kúpiť 530 kilowatthodín od spoločnosti Vattenfall.
Vezmite si stand-by ako príklad: „Zástupca spoločnosti Sonnenbatterie nám dal 14 wattov ako pohotovostnú energiu,“ uvádza André Jödicke. Displej batérie však ukazuje konštantných 41 wattov. „Ak pri nabíjaní a vybíjaní započítam šesťpercentné straty, vlastná spotreba je výrazne vyššia. Energia sa nestráca, ale straty pri premene zostávajú na nás a prospievajú plášťu budovy iba počas vykurovacej sezóny. “Počet nabíjacích cyklov je na displeji batérie zobrazený ako 134 ročne.
Na pripojenie batérie k internetu je navyše potrebných šesť wattov, čo je zhruba 50 kilowatthodín ročne. Preto teraz Jödicke vypína napájanie a smerovač, keď nepotrebuje internet.
Polovica ročnej potreby elektriny
Jödicke je spokojný so svojou slnečnou sústavou a celkovo je spokojný aj s batériou. Hovorí to veľmi jasne. V budúcnosti sa chce stať úplne nezávislým, možno v blízkej budúcnosti vybaví CHP. Preto chce pochopiť, kde číhajú úskalia systému a kde môže systém optimalizovať. Preto nás pozval k sebe domov, aby sme o tejto skúsenosti diskutovali.
Pre svoj prípad vypočítal najmenej 412 kilowatthodín vlastnej elektriny požadovanej systémom na skladovanie elektriny. Pre zákazníka ako Jödicke je to vytriezvenie, pretože celková ročná potreba elektriny je iba trikrát vyššia. „To nie je problém pre používateľov s ročnou potrebou elektriny 4 000 kilowatthodín. Ale ak v domácnosti potrebujeme iba okolo 900 kilowatthodín ročne, je to pre nás dôležité, “poznamenáva a zhŕňa:„ Z fyzikálnych dôvodov by sme nemohli očakávať batériový systém bez internej spotreby a strát pri premene. Len by sme boli radi, keby sme vopred vedeli, čo nás skutočne čaká. “
Chcete vedieť, čo môžete čakať
Čo možno očakávať, nie je v skutočnosti ľahké povedať. Koľko elektriny spotrebuje solárny zásobník? Všeobecné vyhlásenia sú ťažké, ak nie nemožné. Pretože spotreba závisí od mnohých technických faktorov, medzi ktoré samozrejme patrí aj individuálne správanie. V tomto prípade je pamäť tiež výrazne príliš veľká.
Ide to so slnečnou sústavou. Ale nie o spotrebe elektriny v budove. Solárny generátor bol pôvodne navrhnutý na napájanie z elektrickej siete, pretože 3,3 kilowattov na streche je príliš veľa na 900 kilowatthodín elektrickej energie požadovanej v dome. „S radosťou myslím na fázu ponuky, keď dodávatelia chceli inštalovať solárne generátory, ktoré boli takmer dvakrát také veľké,“ pripomína Jödicke. „Keď som urobil jasné špecifikácie veľkosti telefonických hovorov s poskytovateľmi, dostal som otázku, prečo je moja strecha taká malá.“
Jeden výsledok nášho rozhovoru na mieste: Ak bude potrebné vymeniť moduly v priebehu niekoľkých rokov, bude transformátorový solárny invertor nahradený zariadením optimalizovaným na vlastnú spotrebu. A André Jödicke sa už pohráva s myšlienkou nahradiť súčasné trojlitrové auto elektromobilom.
Skladačka, úloha pre priemysel
Po návšteve sme sa rôznych poskytovateľov úložných zariadení opýtali, aká vysoká bola vlastná spotreba elektriny v ich systémoch. Ako jeden z mála poskytovateľov systémov si spoločnosť IBC Solar urobila problém a spočítala vlastnú spotrebu elektriny Solstore Li. V pohotovostnom režime potrebuje päť wattov, ktoré čerpá systém správy batérie. SMA Sunny Island potrebuje sedem wattov, meter dva watty.
Podľa IBC Solar spotreba energie úložného systému v pohotovostnom režime (spolu: 14 wattov) predstavuje ročne až 122 kilowatthodín so stopercentným pohotovostným režimom. Potreba energie v reálnej prevádzke bude pravdepodobne trikrát vyššia. Pretože: „V prevádzke bude spotreba energie rádovo 50 wattov“, počíta Iris Meyer z IBC Solar.
Niektoré sklady idú spať
Pri skladovaní energie dochádza k stratám pri premene. Počet procesov nabíjania by preto mal byť čo najmenší. Straty závisia okrem iného aj od typu batérie. Olovené batérie majú väčšie straty ako lítiové batérie. V prípade lítia existujú opäť rozdiely, aj keď sú v porovnaní relatívne malé. Batérie na báze fosforečnanu lítneho sú považované za lepšie ako batérie nikel-kobalt-mangán alebo nikel-kobalt-oxid hlinitý.
Ak sa batérie nepoužívajú, časom sa samy vybijú a potom odoberú prúd, aby sa zabránilo hlbokému vybitiu. Alebo zaspať. To je napríklad prípad My Reserve od Solarwattu. Prechádza do režimu spánku, v ktorom zaspí celá elektronika a len občas skontroluje, či je všetko v poriadku. „Pamäťové zariadenie môže zostať v tomto stave asi šesť mesiacov, teda celú zimu, bez rizika poškodenia batérie,“ vysvetľuje Detlef Neuhaus, výkonný riaditeľ spoločnosti Solarwatt.
Lepšie porovnajte produkty
Mnoho poskytovateľov úložných zariadení neuvádza vo svojich údajových listoch ani vlastné požiadavky na elektrickú energiu. To sa musí zmeniť, ak sa má trh stať transparentným a ústretovým k zákazníkom. Rovnako ako pri špičkovej účinnosti a počte nabíjacích cyklov potrebujete spoľahlivé informácie o svojich vlastných požiadavkách na elektrickú energiu, aby ste mohli navzájom porovnávať výrobky - vrátane pohotovostného režimu, strát pri nabíjaní a pomocného napájania pre dátovú linku.
To znamená, že na stanovenie týchto hodnôt je potrebné vyvinúť štandardizovaný testovací režim. Priemysel to môže dosiahnuť iba prostredníctvom kolegiálnej spolupráce, napríklad vo výboroch asociácie alebo v TÜV. Takýto skúšobný cyklus je každopádne potrebný, aby sa mohla presnejšie analyzovať a špecifikovať efektívnosť a straty počas prevádzky pri čiastočnom zaťažení.
Čaká na vás zložitá hádanka. Pretože úložný systém pozostáva z rôznych komponentov, z ktorých takmer všetky sú relevantné pre spotrebu. Systém správy batérií, merač, DC prevodník a prevodník alebo len displej. André Jödicke sa napríklad pýta tiež: „Je skutočne potrebné pripojiť pamäť online k internetu na 24 hodín?“
Takýchto otázok od zákazníkov so slnečnou energiou bude pribúdať. Pretože záujem o systémy na skladovanie elektriny - o nové solárne generátory alebo o dodatočné vybavenie - enormne rastie. A to môže byť len dobré znamenie.