Přidat článek mezi oblíbenéZasílat nové komentáře e-mailem Fotovoltaická elektrárna, část 2

V druhé části se podíváme na praktické věci - chování měniče, panelů, baterií.

Dostali jsme se k druhé části. Fotovoltaickou elektrárnu máme v provozu, tak se můžeme podívat, jak se celý systém chová v praxi. Průměrná spotřeba domácnosti je dle odečtů je kolem 7kWh za den. S použitím fotovoltaiky se snížila na 1-1,5kWh denně.

Jak vypadá jarní den

Nejprve jeden obrázek z typického jarního dne (7.4.2018). Nebyl úplně jasný den, ale sluníčko občas vykouklo. Měnič IMEON poskytuje poměrně podrobné statistiky, navíc odesílá a ukládá data na serveru, ke kterému máte přístup. Jak vidíte, využitelná energie ze slunce je už od 7:00 - 18:00.

[81970-2018-04-07-imeon1-png]

Na obrázku je denní přehled. Obrazovku jsem snímal před jedenáctou v noci, aby byl přehled o celém dnu.
Graf je zprůměrovaný po nějakých 5-10 minutách. Sporák při vaření vesele zapíná/vypíná, aby udržoval nastavenou teplotu plotny. Jsou to špičky kolem 2.5kW každých pár sekund, podobně konvice, která je schopná si vzít přes 2kW, ale v průměru to na grafu vypadá menší.

Na začátku dne je vidět provoz z baterií, jakmile napětí baterie kleslo pod stanovenou mez, provoz se přepnul na síť. Zhruba od půl sedmé začínají fungovat panely a dodávat energii, kolem 7:00 už je dost energie na to, aby se začaly dobíjet baterie. Kolem 11:00 je vidět, jak klesá proud při nabíjení baterií, aby se dodržela charakteristika nabíjení. Kolem 12:00 nastal čas vaření - v té chvíli stačila pro sporák energie z panelů, dobíjení baterií se pozastavilo. Pak jsou tam nějaké špičky ve 14:00 a 16:00 - 2kW varná konvice. Když si najedete na libovolné místo grafu, dozvíte se konkrétní informace.

Na horní části obrázku vidíte stav, jak byla vaše domácnost zásobena vlastní produkcí. Pro srovnání, začátek je 99.8%, dále se to pohybuje kolem 97%.

[81971-2018-04-07-imeon2-png]
Pro představu jsem si odchytil chování systému při použití rychlovarné konvice večer, kdy panely už nedodávaly téměř nic. Spotřeba z baterie je omezena nastavením měniče na 25A, ale měnič se baterii snaží chovat ohleduplně - nebral maximální výkon z baterií, ale využila se částečně i síť.

Praktické chování měniče

Měnič, aby vás mohl zásobovat energií a nečerpalo se z vnější sítě, musí sledovat napětí na přípojce (k tomu slouží měřič v rozvodné skříni zapojený za hodinami) a udržuje o trošku vyšší napětí (stačí desetiny V, dle příkonu domácnosti). Protože kolísá jak napětí v síti, tak i odběr domácnosti, vyvažování se děje neustále. S měřičem invertor komunikuje v intervalu několika sekund, takže dochází k malému zpoždění.

Na začátku grafu na prvním obrázku je vidět, že do spotřeby chodu na baterii se počítá i vlastní příkon měniče - je vyšší než když jde jen energie z přípojky (od 4:00 ráno). IMEON 9.12 je už velká bestie, takže jeho vlastní spotřeba i při vysoké účinnosti (pokud mění energii) je přes 100W.
Pokud se divíte, proč mám i v noci spotřebu přes 100W, je to tím, že mám na domě přípojný bod internetu od poskytovatele.

[81981-imeon-smartmeter-jpg]
Obrázek z rozvodné skříně - Smartmeter v praxi. Na každé fázi vidíte, jestli proudí energie k vám nebo ven a kolik. Dá se zobrazovat napětí, proud, jalový i účinný výkon, změny atd.

Chod na baterie

Když se opět vrátíme ke grafu, je vidět, že asi od 16:00 už baterie doplňuje solární panely a v té chvíli už není dost energie na to, aby se baterie dobíjela. Energie z baterií vydržela do 4:00, takže nestačila 100% pokrýt chod domácnosti. Odvolám se na první část, kde jsem psal o tom, že z olověných baterií je pro zachování životnosti využitelných asi 30% jmenovité kapacity. Starší 50kW baterie z elektromobilu by byla o něčem jiném, stačila by pokrýt spotřebu domácnosti několik dnů.
Doporučení:
Pokud chcete po část roku (jaro - podzim) skoro úplnou nezávislost na elektrické síti, navrhněte kapacitu baterií tak, aby využitelná kapacita byla minimálně 2/3 běžné denní spotřeby. Budete mít dostatečnou rezervu i pro dny, kdy bude většinu dne zataženo.

[81977-2018-04-08-imeon3-png]
Výstup jedné z mnoha statistik - přehled spotřeby ze 7.4.2018. Je pěkně vidět, jak se vliv elektrárny projevuje na spotřebě domácnosti, kdy se spotřeba vykrývá z panelů, kdy z baterií a kdy se doplňuje ze sítě.

Výhody a nevýhody měniče IMEON 9.12

Výhody

- jako 3-fázový hybridní měnič je schopný fungovat i bez připojení k síti
- je schopný zásobovat fáze asymetricky - to je velmi důležité, aby se neplýtvalo naakumulovanou energií
- je schopný regulovat výkon a z panelů využije jen to, co je třeba (nemusí z panelů odebírat 5kW, když to není třeba)
- zvládne několik režimů směrem k síti. Pokud nechcete, nemusíte dodávat přebytečnou energii zpět do sítě, případně můžete dodávaný výkon ven omezit.
- zvládne několik režimů vzhledem k bateriím - můžete energii z baterií využívat celý den nebo jen v době, kdy panely už nedodávají energii. Můžete přepnout měnič do režimu "back up", kdy se pak chová podobně jako záložní zdroj - energie z baterií se využije až při výpadku sítě. Samozřejmostí je i možnost dobíjet baterie ze sítě.
- má možnost ovládání záložního generátoru - pokud systém doplníte o benzínový generátor, měnič je v případě potřeby sám nastartuje
- je to chytrý měnič, který obsahuje v sobě vše - měnič pro využití energie panelů, měnič pro využití energie z akumulátorů, nabíječku baterií s hlídáním charakteristiky dle typu baterií s nabíjecím proudem až 65A
- připojení k počítačové síti i pomocí UTP kabelu, nejen přes WiFi
- možnost aktualizovat firmware - jde to snadno v uživatelském rozhraní
- standardní záruka 10 let - tohle svědčí o tom, že by se v měniči neměla nacházet kurvítka

Nevýhody

- je poměrně hlučný - neustále jedou ventilátory. Dle výrobce je v plánu aktualizace firmware, která by měla rychlost ventilátorů řídit. Není to měnič, který by se dal umístit do ložnice. Hluk si můžete představit jako klasický zapnutý server do racku.
- při chodu na baterie má docela velký vlastní odběr. S tím je třeba počítat při výpočtu kapacity baterií. Tohle vám předem nikdo neřekne, stejně jako vám neřeknou o využitelnosti kapacity olověných baterií s ohledem na životnost.

Návratnost

Pro mnoho z vás bude návratnost rozhodujícím hlediskem. Pro mne návratnost nebyla hlavním kritériem. Podle současných měření (začátek dubna) poklesla spotřeba domácnosti o 85-90%. Až se prodlouží den, bude úspora ještě výraznější. Velký vliv na to má i kapacita baterií. Z úspory si snadno spočítáte návratnosti vzhledem k vašim cenám elektřiny. Nezapomeňte započítat nutnost výměny baterií po skončení jejich životnosti, což zvedne náklady - opět se s tím obvykle nepočítá, ani vám to obchodníci sami od sebe neřeknou.
Výkupní cena elektřiny je velmi nízká, řídí se cenou na burze. Počítejme 800 Kč/MWh, což je 80 haléřů za kWh. Podle meteorologických údajů je v brněnské oblasti 1 620 slunečních hodin v roce. Budeme počítat optimistických 1200 hodin ročně s průměrem 2 kW výkonu dodaného do sítě. To je roční zisk 1 920 Kč, takže solární baron z nás nebude.

Závěr

Vzhledem ke krátké době provozu nejsem zatím schopný dodat dlouhodobější statistiky. V případě zájmu se můžu ke článku vrátit třeba po roce a porovnat spotřebu i v jednotlivých ročních obdobích.

Fotovoltaická elektrárna, kapitola 1

Předmět Autor Datum
[82056-2018-04-20-06-00-46-imeon-consum-png] Ze sítě spotřebováno asi 600Wh. Baterka na začátku dne…
Jan Fiala 20.04.2018 06:08
Jan Fiala
Ty baterky, to byla součást dodávky FVE nebo jsi je měl "odněkud z ČSAD, s vyřazených autobusů"? Pr…
L-Core 21.04.2018 19:52
L-Core
Baterky byly součástí dodávky. Na fotovoltaiku potřebuješ trošku jinou konstrukci než "startovací" b… poslední
Jan Fiala 24.04.2018 12:19
Jan Fiala
Až za niekolko rokov začnú v tom meniči umierat kondenzátory a výkonove polovodiče bude po paráde.
poihu 22.04.2018 23:56
poihu
Měnič má základní záruku 10 let. Takže ano, je možné, že za 12 let začnou odcházet kondenzátory. Ale…
Jan Fiala 24.04.2018 12:16
Jan Fiala

[82056-2018-04-20-06-00-46-imeon-consum-png]

Ze sítě spotřebováno asi 600Wh. Baterka na začátku dne plně nepokryla spotřebu, protože žena se rozhodla den před tím večer péct. Kapacitou baterek, pokud chcete být co nejvíc nezávislí na síti nešetřit.

A jak na tom byla ten den energie ze fotovoltaiky:

Přímá spotřeba
[82057-2018-04-20-06-10-12-imeon-solar-png]
Uloženo do baterií
[82058-2018-04-20-06-10-25-imeon-solar-png]

Ty baterky, to byla součást dodávky FVE nebo jsi je měl "odněkud z ČSAD, s vyřazených autobusů"?

Problematika FVE "pro sebe" mě hodně zajímá; spolupracuji sice s jedním solárním baronem, ale ta polní elektrárna nejde jednoduše přenést na homeusery.

Mě možná čeká rekontrukce/výměna střech na baráku, možná bych to "spojil". Moje spotřeba elektřiny je přes 5MWh ročně (od dubna do září ohřívám elektřinou i vodu; když se topí, tak plynem/ÚT), špičky jsou v létě, kdy jede i klimatizace - to by právě bylo dobré, kdyby tohle "řešila" FVE. Ale na druhé straně, nedělám si iluze ohledně návratnosti, tak fakt nevím...

Baterky byly součástí dodávky. Na fotovoltaiku potřebuješ trošku jinou konstrukci než "startovací" baterie. Takže bys mohl použít nějaké starší trakční baterie, baterky z golfových vozíků, skladových ještěrek apod.
Baterky zapojuješ do série (v mém případě 48V) => potřebuješ co nejvíc stejné baterky.
Jinak cena olověných baterek je jedna z těch nízkých položek.

Zpět na články Přidat komentář k článku Nahoru