Скільки ковтає система зберігання фотоелектричних систем
Власний попит на електроенергію - кожна сонячна батарея є споживачем електричної енергії, як інвертор. Важко підрахувати, наскільки високі вимоги до енергії для втрат та управління системою. Але клієнти запитують - все частіше і частіше. Діттмар Куп та Хайко Шварцбургер
Чотири роки тому девізом було подавати якомога більше сонячної енергії в загальнодоступну мережу. На той час винагорода була дуже високою, і електромережа пропонувала вигідну бізнес-модель.
Сьогодні важливо використовувати якомога більше сонячної енергії, що генерується в будинку, щоб уникнути покупки електроенергії. Оскільки енергія мережі є дорогою, а ваша власна сонячна енергія дешевою.
За допомогою сонячних батарей ви можете подвоїти кількість самостійно виробленої електроенергії в будинку до більш ніж 70 або 80 відсотків - з розумними фінансовими витратами. Системи зберігання постійно вдосконалюються, а ціни стрімко падають.
Режим очікування - це лише одна складова
Клієнти сонячних батарей також можуть багато чого зробити за допомогою спеціальних прийомів, щоб самостійно використовувати більше сонячної енергії: наприклад, за допомогою таймерів, які запускають посудомийну або пральну машину, коли сонячна продуктивність найвища.
Поки що нехтувалося розбивати електроенергію, яку споживає сама система зберігання електроенергії. Паспорти виробника дуже рідко надають корисну інформацію. Режим очікування - це лише один компонент; просто вказати його недостатньо. Зазвичай потреба в енергії втричі вища.
Крім того, є електроенергія для перетворювача батареї та управління (система управління батареєю), а також для підключення до Інтернету. Власна потреба в електроенергії також залежить від типу використовуваної батареї.
Що таке краплинна зарядка?
Виробникам неможливо надати чіткі значення, оскільки індивідуальна поведінка користувача, що видно з режиму роботи акумуляторної системи, також враховується в розрахунку. І це чорна скринька.
Але ринку потрібно більше прозорості, і не лише з точки зору ефективності або циклів зарядки. Чи не настав би час хоча б визначити власну потребу в електроенергії як прототип? Така інформація вже поширена для технології опалення або струнних інверторів.
Поняття термінових роз’яснень також потребує поняття струменя заряду. Класичними словами, він означає, що батареї потрібен певний рівень заряду, щоб не прослизнути до глибокого розряду. Це може зруйнувати акумулятор. Такий випадок можна уявити взимку: акумулятор не заряджається, оскільки на сонячних модулях є сніг. Незважаючи на це, система вимагає електрики, щоб захистити акумулятор від самознищення.
- запитує інженер з Берліна
Такі питання також актуальні: при якому мінімальному розряді акумулятор починає повністю заряджатися? Якщо поріг низький, він встановлюється досить швидко. І: які втрати - які відповідають фактично власній потребі в електроенергії - виникають внаслідок перетворення сонячної електроенергії для акумулятора?
У системах, керованих постійним струмом, інтегрований перетворювач напруги та перетворювач підсилення інтегровані для підведення напруги від струн до напруги акумулятора або до напруги постійного струму на інверторі. У системах, що керуються змінним струмом, береться перетворення від постійного до змінного струму (від сонячної системи за допомогою сонячного інвертора) та оновлене перетворення від змінного до постійного струму для акумулятора (інвертора акумулятора), а також назад під час розряду. Потім постійний струм перетворюється з акумулятора в інверторі акумулятора в змінний для споживачів та домашньої мережі.
Андре Йодіке з Берліна є гордим власником сонячного генератора та системи зберігання електроенергії. У вільний час він використовує таблиці та графіку Excel для документування сонячної віддачі своєї системи на даху, джерела живлення в будинку та споживання резервуара.
Власник окремого односімейного будинку має систему накопичення сонячної енергії Classic Sonnenbatterie з лютого 2015 року, загальна потужність: 4,5 кіловат-години, корисна потужність: 3,2 кіловат-години, максимальна потужність зарядки: 2,4 кіловата, тип батареї: фосфат заліза літію.
Акумулятор було модернізовано, фотоелектрична система працює з жовтня 2011 року (монокристалічні модулі, потужність 3,3 кіловата). Прогнозована продуктивність: 2780 кіловат-годин на рік. Це був надійний прогноз, оскільки в 2015 році генератор видав 2690 кіловат-годин. Спочатку генератор повністю подавався в електромережу, старий інвертор (з трансформатором) все ще висить на північній стороні будинку. Модулі та інвертори надходять від Solarworld.
Перехід до власного споживання
Відвідавши об’єкт на південному сході Берліна, вперше стало зрозуміло: технічно кажучи, сонячний генератор та сонячна батарея працюють бездоганно. Помилок не було, лише шляхом модернізації батареї пріоритет віддавався самоспоживанню. Зараз лише надлишки надходять в електромережу, де вони отримують винагороду за тарифами 2011 року.
Андре Йодіке - інженер, він працює в берлінському житловому товаристві. "Після встановлення Сонячної системи я був здивований тим, що у нас не буде електроенергії, якщо електромережа вийде з ладу", - говорить він. «Потім інвертор вимикається. Насправді це нонсенс, тому що фотоелектрики особливо придатні для постачання аварійного живлення ".
Перебої з електроенергією в Берліні трапляються рідко, вони тривають максимум кілька хвилин. Це трапляється майже непоміченим один-два рази на рік. Ви помічаєте лише, що годинник регулятора опалення блимає, а потім його потрібно скинути. Сусід також подзвонив у двері: “У вас немає електрики?” Опалення та гаряча вода (все ще) проходять через газовий конденсаційний котел, який подається з резервуара для рідкого газу в землі.
Зараз Андре Йодіке керує посудомийною та пральною машинами за таймером опівдні, коли можна очікувати найвищих прибутків сонця. Це збільшує самопостачання та зменшує потребу в електроенергії завдяки технічним заходам у будинку. Система припливного та витяжного повітря має економічні двигуни постійного струму. Поточні потреби в електроенергії для двох людей на рік: близько 1400 кіловат-годин.
Придбали акумулятор
Автономність, незалежність навіть у випадку відключення електроенергії: ідея інженера з’явилася, коли він читав роман “Затемнення”. "З 2014 року ми розглядаємо питання про те, як ми можемо перетворити нашу Сонячну систему на самостійну роботу", - згадує він. "Ось як ми придумали сумісну з островами систему зберігання акумуляторів".
І ось він натрапив на сонячну батарею, яка на той час значно випереджала ринок зберігання літію. Ефективність батареї становить 94 відсотки, установка була абсолютно безпроблемною.
У своїй роботі гордий власник акумулятора багато в чому пов’язаний з цифрами та важкими фактами, як то кажуть. Йому стало відомо про те, що споживання електроенергії у будівлі залишалося незмінним, навіть незважаючи на те, що дорослий син виїхав. Тепер Йодіке застосував гострий олівець і запитав: "Для нас було дивно, що акумуляторна батарея заряджалася протягом ночі", - наводить він приклад. «Звичайно, система зберігання витягувала цю електроенергію з мережі, ми повинні були за це платити. Чому б не зарядити сонячну енергію? Потім ми запропонували установщику, що ці плаваючі заряди повинні виконуватися протягом дня, якщо це технічно необхідно.
Скільки електроенергії з’їдає накопичувач?
Кілька разів у акумуляторній системі спостерігався струмок. Якщо акумулятор надовго залишався на мінімальній глибині розряду 30 відсотків, він заряджався до 100 відсотків. В результаті, наприклад, накопичувальний бак наповнився електроенергією з мережі вранці, незадовго до сходу сонця, і більше не міг приймати сонячну електроенергію. Пояснення цьому немає в системній документації.
Після кількох переговорів між ним, його установником та виробником, нічні плавні заряди чарівно залишились у минулому. "Ми, мабуть, отримали оновлення, але я так і не отримав підтвердження", - говорить Йодіке. "Принаймні більше немає нічних вантажів".
Власне споживання подвоїлося
У темні місяці року Йодіке вручну збільшує мінімальну глибину розряду до 80 відсотків: "Вам і так не потрібна повна ємність акумулятора, і зарядка більше не спостерігалася". Іншими словами: очевидно, батарея, встановлена в 2015 році, з тих пір отримала оновлення, яке чарівно вирішує проблему. Тим не менше, письмове підтвердження було б корисним, також для того, щоб точно задокументувати поточний робочий стан та активну в даний час прошивку для цілей технічного обслуговування.
Проте оператор сховища не був задоволений. Тому що за його підрахунками система накопичення з’їдає занадто багато електроенергії. Система накопичення допомогла подвоїти самоспоживання сонячної енергії в будинку. Тепер сім’я Єдіке може покрити дві третини своїх потреб у електроенергії. Але йому все одно доводиться купувати 530 кіловат-годин у Vattenfall.
Візьмемо в якості прикладу режим очікування: "Представник Sonnenbatterie подав нам 14 Вт в режимі очікування", - повідомляє Андре Йодіке. Однак дисплей батареї показує постійну потужність 41 Вт. «Якщо врахувати шість відсотків втрат під час зарядки та розрядки, то споживання енергії значно вище. Енергія не втрачається, але втрати від перетворення залишаються у нас і корисні лише для огороджувальних конструкцій будівлі протягом опалювального сезону ». Кількість циклів зарядки відображається на дисплеї акумулятора як 134 на рік.
Крім того, підключення до Інтернету акумулятора потребує шести ват, що становить близько 50 кіловат-годин на рік. Ось чому Єдіке відключає електромережу та маршрутизатор, коли йому не потрібен Інтернет.
Половина річної потреби в електроенергії
Єдіке задоволений своєю сонячною системою, і в цілому він також задоволений батареєю. Це він говорить дуже чітко. У майбутньому він хоче стати повністю незалежним, можливо, найближчим часом модернізувати ТЕЦ. Ось чому він хоче зрозуміти, де підстерігаються підводні камені системи та де він може оптимізувати систему. Тому він запросив нас до себе додому, щоб обговорити досвід.
Для свого випадку він розрахував щонайменше 412 кіловат-годин саморобної електроенергії, необхідної системі зберігання електроенергії. Для такого споживача, як Jödicke, це витвережуючи, враховуючи, що загальна річна потреба в електроенергії лише втричі більша. «Це не проблема для користувачів, які щорічно потребують електроенергії 4000 кіловат-годин. Але якщо нам потрібно лише близько 900 кіловат-годин на рік в домогосподарстві, це важливо для нас ", - зазначає він і підсумовує:" З фізичних причин ми не могли б очікувати акумуляторної системи без внутрішнього споживання та втрат на перетворення. Ми хотіли б лише заздалегідь знати, чого чекати в реальному житті ".
Хочу знати, чого чекати
Чого очікувати, насправді сказати непросто. Скільки електроенергії забирає сонячна система накопичення? Загальні твердження важкі, якщо не неможливі. Оскільки споживання залежить від багатьох технічних факторів, включаючи, звичайно, індивідуальну поведінку. У цьому випадку пам’ять також значно більша.
Це поєднується з Сонячною системою. Але не про споживання електроенергії в будівлі. Сонячний генератор спочатку був розроблений для живлення мережі, оскільки 3,3 кіловата на даху - це занадто багато навіть для 900 кіловат-годин електроенергії в будинку. "Я радий думати про фазу пропозиції, коли провайдери хотіли встановити сонячні генератори, які були майже вдвічі більшими", - згадує Єдіке. "Коли я чітко вказав розмір телефонних дзвінків із провайдерами, мене запитали, чому мій дах такий маленький".
Один результат нашого обговорення на сайті: Якщо модулі потребують заміни протягом декількох років, трансформаторний сонячний інвертор буде замінений пристроєм, оптимізованим для власного споживання. І Андре Йодіке вже грається з ідеєю замінити нинішній трилітровий автомобіль на електричний.
Головоломка, завдання для галузі
Після візиту ми запитали у різних постачальників сховищ, наскільки високим було власне споживання електроенергії їхніми системами. Як один з небагатьох системних провайдерів, IBC Solar зробив неполадки і підрахував власне споживання електроенергії Solstore Li. У режимі очікування йому потрібно 5 Вт, які витрачає система управління акумулятором. SMA Сонячний острів потребує семи ват, а метр двох ват.
За даними IBC Solar, споживання енергії в режимі очікування системи зберігання (загалом: 14 Вт потужності) становить 122 кіловат-години на рік при 100 відсотках очікування. Потреба в енергії в реальній експлуатації, ймовірно, буде втричі вищою. Тому що: "Під час роботи споживання енергії буде близько 50 Вт", - підраховує Іріс Мейер з IBC Solar.
Деякі сховища засинають
Коли енергія накопичується, виникають втрати від перетворення. Тому кількість процесів зарядки повинна бути якомога меншою. Втрати також залежать, серед іншого, від типу акумулятора. Свинцеві батареї мають більші втрати, ніж літієві. З літієм знову є відмінності, навіть якщо вони порівняно невеликі. Літієві залізофосфатні батареї вважаються кращими, ніж нікель-кобальт-марганцеві або нікель-кобальт-глиноземні батареї.
Якщо батареї не використовуються, вони з часом розряджаються, а потім набирають струм, щоб запобігти глибокому розряду. Або заснути. Наприклад, це стосується мого заповідника Solarwatt. Він переходить у режим сну, в якому вся електроніка засинає, і лише зрідка перевіряє, чи все в порядку. "Запам'ятовуючий пристрій може залишатися в такому стані приблизно півроку, тобто всю зиму, без ризику пошкодження акумулятора", - пояснює Детлеф Нойгаус, керуючий директор Solarwatt.
Порівняйте товари краще
Багато постачальників сховищ навіть не заявляють своїх власних потреб у електроенергії у своїх технічних паспортах. Це має змінитися, якщо ринок повинен стати прозорим та зручним для споживачів. Як і при піковій ефективності та кількості циклів зарядки, вам потрібна достовірна інформація про власні потреби в електроенергії, щоб мати можливість порівнювати вироби між собою - включаючи режим очікування, втрати від зарядки та допоміжну потужність для лінії передачі даних.
Це означає, що для визначення таких значень необхідно розробити стандартизований режим випробувань. Промисловість може зробити це лише за допомогою колегіальної співпраці, наприклад, в комітетах асоціації або в TÜV. Такий випробувальний цикл необхідний у будь-якому випадку для більш точного аналізу та уточнення ефективності та втрат під час роботи з частковим навантаженням.
Вас чекає хитра головоломка. Оскільки система зберігання складається з різних компонентів, майже всі з яких мають відношення до споживання. Система управління акумулятором, лічильники, перетворювачі постійного струму та перетворювачі або просто дисплей. Андре Йодіке, наприклад, також запитує: "Чи справді потрібно підключати пам'ять в Інтернеті до Інтернету на 24 години?"
Таких запитань від споживачів сонячної енергії буде зростати. Оскільки інтерес до систем накопичення електроенергії - до нових сонячних генераторів чи модернізації - надзвичайно зростає. І це може бути лише хорошим знаком.