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. Maximální odběrový proud z baterií mám nastaven na 25A. Měnič se k baterii snaží chovat ohleduplně - nebral maximální výkon, ale využila se částečně i síť.

Deštivé dny

V polovině května bylo několik deštivých dnů. Celý den tmavé mraky se silnějším deštěm. Z 5,4 kW fotovoltaiky v takových dnech dostanete klidně jen 150 W ráno a kolísavě 150 - 550 W přes den. To nestačí na dobití baterie. Ale i tak to stačí na pokrytí spotřeby domácnosti z více jak 50%.

[82334-2018-05-18-06-54-03-imeon-solar-png]

Na dostatečnou činnost panelů (např. 1,5 kW) není třeba, aby bylo jasno. Může být zamračeno, ale stačí, když bude poznat, kde za mraky je sluníčko a už máte dostatek energie na dobíjení baterie a pokrytí spotřeby.

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.
Při chodu na baterie má měnič vlastní spotřebu 100-150W. Pokud je k dispozici energie ze solárních panelů, je vlastní spotřeba vykryta z panelů. Pokud není k dispozici slunce ani baterie (vyčerpali jste do nastaveného limitu), přepne se spotřeba na síť - vlastně jde síť přes měnič a v té chvíli je vlastní spotřeba měniče jen desítky watů - běží jen vnitřní počítač.

[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 vlastní spotřebu kolem 100-150 W. 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.

[82312-imeon-jpg]Markeťácký obrázek. Tak tohle rozhodně ne. Klasický server do racku s několika ventilátory si také nedáte do obýváku.

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…
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
Ale mě to zajímá taky s těma kondenzátorama, tady na fóru se furt řeší PC zdroje, jak je problém, ab…
lk1 24.07.2018 13:56
lk1
Po měsíci. V průběhu měsíce se vyskytly nějaké problémy, kdy se měnič "zbláznil" - vybíjel baterii d…
Jan Fiala 02.05.2018 13:36
Jan Fiala
Dobry den pan Fiala, skoda, ze som si neprecital tento clanok pred kupou imeonu 9.12 Tiez som mal do… poslední
MirecSk 12.08.2018 22:36
MirecSk
A protože všichni mají rádi grafy, tak průběh 9.5.2018. Celková spotřeba 7,5 kWh, ze sítě 860 Wh. Po…
Jan Fiala 10.05.2018 18:08
Jan Fiala
Díky za super počtení, silně zvažuju něco podobného. Zajímá mě jak smysluplně využít přebytky, kdy u…
Aigor 11.05.2018 16:27
Aigor
Taky o tom premyslim. TUV je cestou. Pres den jsou velke rezervy ve vykonu - baterie se dobiji za do…
Jan Fiala 11.05.2018 17:26
Jan Fiala
Průběh hodně špatných dnů 15-17. května, kdy byly celý den černé mraky a déšť. Normálně se self-suff…
Jan Fiala 21.05.2018 07:54
Jan Fiala
Po několika měsících graf, tentokrát z odečtů elektroměru. Bíle rok 2017, zeleně rok 2018. Jen připo…
Jan Fiala 30.06.2018 21:16
Jan Fiala
Konečně prošla revize ze strany distributora, následovala výměna hodin za stroj, který umí měřit i d…
Jan Fiala 04.07.2018 19:45
Jan Fiala
Doufám, že jsem to v textu nepřehlédnul - jaká je návratnost investice při současných (a budoucích o…
Moas 19.07.2018 13:54
Moas
Někde jsem tam návratnost počítal nebo se o to aspoň pokusil. Obecně se počítá s návratností nějakýc…
Jan Fiala 22.07.2018 17:46
Jan Fiala
Právě nad tím totiž taky přemýšlím a ať se na to dívám z jakého chci pohledu, tak se to nevyplatí, r…
Moas 25.07.2018 08:25
Moas

[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.

Ale mě to zajímá taky s těma kondenzátorama, tady na fóru se furt řeší PC zdroje, jak je problém, aby to bylo funkční aspoň 5 let, a najednou záruka 10let - možná by to chtělo si přečíst (nebo dát nám všem přečíst?) přesný text záruky, na co vše se už nevztahuje.
Co takhle pojistka proti úderu blesku, ta na tohle zařízení existuje?

Jinak děkuji moc za tvoje příspěvky a popis vlastního řešení, asi mnoho "domkářů" to nakonec za pár let takhle s vlastníma fotovoltaikama zkusí, zvlášť jestli energie půjdou cenově vzhůru a tyto podobná zařízení budou pomalu na ceně klesat. (a k tomu budou výkonnější aku)

Já určitě mám zájem na pokračování a vyhodnocení za delší čas.

Po měsíci.
V průběhu měsíce se vyskytly nějaké problémy, kdy se měnič "zbláznil" - vybíjel baterii do sítě, pouštěl energii do sítě, i když to bylo zakázané. Dostal jsem se na podporu IMEON v Čr. Po nastavení z jejich strany už vše funguje jak má - měnič skoro ideálně vše vyvažuje. Baterie stačí pokrýt s rezervou spotřebu, kdy nejedou panely.

[82164-2018-05-02-13-37-25-imeon-index-png]

Zatím mám pořád vypnutou produkci do sítě (raději), protože mi chybí revize ze strany EON. Takže měnič, aby nepouštěl do sítě udržuje napětí tak, aby ze sítě nebral nic nebo pár watů.
Denní spotřeba teď dělá nějakých 0,8 kWh - 1kWh.
I přes problémy, kdy to pár dnů bralo ze sítě hodně a nedaly se pořádně využívat baterie, byla měsíční potřeba 53 kWh ve srovnání s dubnem 2017, kdy činila spotřeba 191 kWh.
Poslední týden v dubnu, kdy měnič pracuje správně se dostávám s vykrytím vlastní spotřeby na 92-95%
Těším se, až bude po revizi od EON, zapnu produkci do sítě. Pak by to mohlo být ještě veselejší.

Jinak další info. Protože jsem díky fotovoltaice zjistil, že nás EON zásobuje elektřinou - v zásuvce bylo 246-252V, požádal jsem o kontrolu. Přijeli maníci (samozřejmě bez ohlášení), změřili na pojistkách před barákem a konstatovali, že je vše v pořádku - vešli se do normou stanovených 230 +-10% (253V je ještě OK). Tak jsem požádal o instalaci zapisovače. A ejhle, zjistili "mírné přepětí". Takže malá výhra, snížili napětí na transformátoru a z průměrných 250V jsem se dostal na průměr 242V.

Dobry den pan Fiala, skoda, ze som si neprecital tento clanok pred kupou imeonu 9.12
Tiez som mal dost velke problemy s vybijanim baterii do siete aj ked to bolo zakazane. ako to vyriesili u Vas?
Ja som postupne prisiel az k verzii fw na 1.7.7.8. Tu vyzera ze sa vybijanie do siete nedeje. Skusal som aj rozne rezimy backup a smart grid. ale vychadza mi pri smart grid spotreba samotneho menica skoro az 200w. Hlavne mi tam vadi logika ze skoro rano ked len svita a fw vyraba povedzme 60-100w tak imeon zacne tlacit pri 100w do bateriek a svoju spotrebu cca 140-180w podla toho co presne akurat robi si berie zo siete. Dnes som akurat pisal hodne dlhy mail so sledovaniami atd na podporu tak uvidime s cim pridu. Deje sa mi napriklad aj to ze ked mam baterky na 100% nabite a ziadnu zataz na gride ( mam to stale v testovacom rezime) na backupovom vystupe cca 20W co hlasi merac pred tymi par wifinami tak imeon s kludom hlasi 0 alebo 1 az 5 watov. a baterky aj v backup rezime a zapnutom gride vybija celkom slusne.

Díky za super počtení, silně zvažuju něco podobného. Zajímá mě jak smysluplně využít přebytky, kdy už nebudu nabíjet baterie a přeprodávat zpět do sítě je naprosto neefektivní, bylo by možné tím třeba přihřívat vodu? Nemám představu o výkonových možnostech, proto se ptám možná hloupě. V létě by se mohl přihřívat bazén, nebo stabilně TUV...

Taky o tom premyslim. TUV je cestou. Pres den jsou velke rezervy ve vykonu - baterie se dobiji za dopoledne a i pritom zustava dost rezervniho vykonu.
Nekde jsem videl i inteligentni rizeni kde se prebytky pouzivaly jen v pripade, ze byly nevyužité.
Ohřívání bazénu sice je možné využití, ale ja se studenou vodou v bazenu nikdy problém neměl. Sluníčko ho po napuštění zahřeje za par dnů a pak už teplo spíš přibývá. Mám ale malý bazén. Pri velkém se zastřešením to smysl má.

Pokud by ohřev měl spotrebu do kilowaty, bylo by to úplně bez problémů.

Průběh hodně špatných dnů 15-17. května, kdy byly celý den černé mraky a déšť. Normálně se self-sufficiency (soběstačnost) pohybuje okolo 93%. Když bylo hodně špatně, klesl jsem na 53%. Znamená to poměr, kolik energie si vyrobíte a kolik spotřebujete ze sítě.
Stále mám vypnutou dodávku do sítě, čekám na vyjádření EON. Jakmile dodávku do sítě povolím (klidně i jen část výkonu), invertor se nebude muset držet zpět, aby neposílal nic zpět a dostanu se v soběstačnosti na lepší čísla.

[82358-2018-05-21-07-42-12-prepinani-ul-png]

Konečně prošla revize ze strany distributora, následovala výměna hodin za stroj, který umí měřit i dodávku do sítě.
Dnes (4.7.) byl skoro ideální den na fotovoltaiku. Po revizi jsem mohl pustit měnič ze řetězu. A výsledek?
Spotřeba ze sítě 94Wh, dodávka do sítě 19,5kWh.

Ještě po půl osmé večer fotovoltaika funguje a zvládne pokrýt domácnost

[82824-2018-07-04-19-38-38-window-png]

Průběh dne

[82825-2018-07-04-19-39-22-window-png]

Doufám, že jsem to v textu nepřehlédnul - jaká je návratnost investice při současných (a budoucích odhadovaných) cenách elektřiny?
Berme to v situaci, kdy by nebyla žádná dotace (s dotací 50 procent lze plus minus očekávat návratnost v polovičním čase).

Někde jsem tam návratnost počítal nebo se o to aspoň pokusil. Obecně se počítá s návratností nějakých 12 a více let při současných cenách elektřiny a dotaci. Tohle je podle mne ještě nadnesená cena, protože baterie tak dlouho nevydrží a max. po 10 letech ti to prodraží. Není to věc, kde by se dalo nějak počítat s rozumnou návratností.
Výkupní cena je u EON 50Kč /MWh, u Bohemky 365Kč / MWh, takže z toho dostaneš zpět pár stovek.
Nevím, jestli EON nebo ČEZ přišel s virtuální baterií - co dodáš zpět do sítě si pak můžeš vybrat (bude ti započteno). Ale zatím se to týká jen jimi nově postavených elektráren, netýká se to již stojících a tuplem zatím ne těch, které nejsou přímo od nich. Ale věřím, že se to časem rozšíří. Tohle by návratnost podstatně zkrátilo a navíc zlevnilo elektrárny, pokud bys nechtěl mít baterii. Pak stačí velmi jednoduchý invertor a nepotřebuješ takovou složitost, kterou jsem si vymyslel já a která je schopná jet i jako ostrovní úplně bez sítě.

Právě nad tím totiž taky přemýšlím a ať se na to dívám z jakého chci pohledu, tak se to nevyplatí, resp. návratnost je tak šílená, že to vůbec nemá smysl teď řešit (a beru návratnost čistě finanční a nehledím na ekologii typu "musi se vyrobit baterie" - tam předpokládám, že bude možné využívat unavené články z elektromobilů atp.).
Jistou výhodou je de facto "téměř soběstačnost" a pokud má člověk peníze, které "potřebuje" utratit teď a ne v budoucnu.
Jak píšeš - můžou se časem změnit podmínky a situaci to změní.

Zpět na články Přidat komentář k článku Nahoru