Skladování energie pomocí solárního fotovoltaického systému

Jaké jsou rozdíly mezi ostrovními, hybridními, bateriovými a konvenčními solárními systémy? Jak lze skladování energie řešit pomocí solárních panelů?

Různé systémy a skladování energie pomocí solárních panelů

Evropský trh nabízí široký výběr solárních systémů, a to jak z hlediska značek, tak technologických řešení. Snažíme se poskytovat co nejspolehlivější systémy, které uspokojí potřeby našich zákazníků v oblasti elektřiny a zároveň přispívají k ochraně naší země a životního prostředí. Existuje mnoho způsobů, jak toho dosáhnout. Zde jsou rozdíly mezi různými solárními systémy.

Nejprve se podíváme na typy systémů, které lze postavit, počínaje dvěma technicky jednoduššími, konvenčními a ostrovními systémy, a poté přejdeme k technicky složitějším bateriovým a hybridním systémům, kde se podrobněji zaměříme na metody skladování a řízení energie různých výrobců.

Konvenční solární fotovoltaický systém

Fungování konvenčního solárního systému je jednoduché. Solární panely generují stejnosměrný proud, který měnič přeměňuje na střídavý proud. Takto vyrobená elektřina se buď plně využívá v elektrické síti budovy, nebo se nevyužitá elektřina vrací zpět do sítě, tj.

• solární panely
• střídač
• elektrická soustava budovy
• služba elektrické sítě

Díky připojení k síti a čistému měření je tento model optimální pro obyvatelstvo, ale z dlouhodobého hlediska a pro mnoho prosumerů je na úrovni systému neudržitelný, a proto byla v Maďarsku změněna regulace. Obnovitelná energie závislá na počasí je nyní na úrovni systému časově odolnější a lépe zvládnutelná než hrubé měření.

Přejděme k solárním systémům, do kterých již integrujeme baterie.

Ostrovní solární fotovoltaický systém

Ostrovní solární systém poskytuje energii bez připojení k síti, například v případě úplného výpadku proudu nebo v hlubokých lesích v rekreačním domě.

Stejnosměrný proud vyrobený solárními panely se poté převádí na střídavý proud v množství potřebném pro pokrytí spotřeby, nebo se množství, které není okamžitě spotřebováno, ukládá do bateriových bloků, které lze použít později, protože není k dispozici připojení k rozvodné síti. Také v případě solárního systému s zpětným výkonem pracujeme s nulovým vývozem, takže do sítě nevracíme žádné kWh. Snažíme se maximalizovat využití elektřiny na místě snížením vlastní spotřeby. K monitorování naší nemovitosti používáme inteligentní měřiče a náš profil spotřeby se snaží pokrýt náš profil výroby.

Nevýhodou tohoto systému je jeho závislost na bateriích, což může být problematické, pokud nemáme dostatečnou kapacitu, protože nemůžeme uložit 100 % energie, kterou vyrobíme, nebo můžeme zůstat bez elektřiny, pokud nemáme jiné možnosti výroby energie, jako jsou větrné nebo dieselové generátory. Naši typičtí rezidenční zákazníci mají obvykle baterie s kapacitou 10–20 kWh a cena těchto zařízení klesá a stoupá. Značka střídačůDeyespolečnosti SOLARKIT je lídrem na trhu v Jižní Africe a Brazílii, kde výpadky elektřiny mohou trvat několik hodin a je zapotřebí spolehlivý ostrovní nebo hybridní systém napájení.

Výhodou solárního systému nezávislého na rozvodné síti je, že nejsme nijak vázáni na poskytovatele služeb (umístění, připojení k rozvodné síti, licence, použité zařízení).

Takto vypadá náš systém:

• solární panel
• střídač – bateriový modul
• elektrická instalace budovy s integrovaným inteligentním měřičem

Solární panelový systém s bateriemi

Solární systém s bateriemi je podobný konvenčnímu systému, s tím rozdílem, že kromě solárních panelů poskytuje stejnosměrný proud pro střídač také nabitá baterie, například v noci.

Novější bateriové systémy mají přepínání DC-DC (stejnosměrný proud), tj. stejnosměrný proud ze solárních panelů lze nabíjet do baterie (baterie ukládají stejnosměrný proud), čímž se zabrání ztrátám při přeměně (DC-AC-DC-AC), a lze také ukládat energii, když je stejnosměrná strana předimenzovaná a měnič přepíná proud na maximální kapacitu.

Náš systém pak vypadá takto:

• solární panel
• měnič - bateriový modul
• elektrická instalace budovy integrovaný inteligentní měřič
• elektroměr
• elektrická rozvodná síť
• nulový export (ochrana proti zpětnému toku)

Baterie lze konfigurovat s různými ovládacími prvky, tzv. nabíjecími profily, které lze při uvedení systému do provozu nastavit podle potřeb zákazníka:

• Vlastní spotřeba – primární nabíjení baterie, sekundární nabíjení
• Napájení ze sítě – primární nabíjení, sekundární nabíjení baterií, může být zajímavé pro výrazně předimenzovanou stejnosměrnou stranu a pro vyvažování
• Časová konfigurace – periodické programování dvou výše uvedených profilů, doporučeno pro jasné vzorce spotřeby energie s hrubým vyúčtováním a vyúčtováním špiček a minimů

Výhodou solárního fotovoltaického systému napájeného z baterií je, že můžeme překlenout mezeru mezi prodejem a nákupem elektřiny zvýšením vlastní spotřeby v méně výhodných režimech účtování než je bilance. Každý by měl zvážit a vypočítat návratnost investice do rozšíření baterií a pro optimalizaci energetického managementu vaší nemovitosti lze dodatečně instalovat inteligentní měřiče.

Hybridní solární systémy

Hybridní solární systém je systém, který může fungovat jak v připojení k síti, tak v samostatném režimu (v případě výpadku proudu).

Váš systém pak vypadá takto:

• solární panel
• střídač
• baterie
• elektroměr
• elektrická rozvodná síť
• elektrická instalace budovy s integrovaným inteligentním elektroměrem
• záložní skříň (v případě potřeby samostatně, podrobnosti níže)
• obvod kritických zátěží (v případě potřeby, podrobnosti níže)

Skladování energie pomocí solárních panelů

Podívejme se na řešení baterií od různých výrobců. Baterie jsou klíčovou součástí pro ukládání a využívání sluneční energie a na celém světě je k dispozici mnoho různých řešení.

Při výběru baterie je důležité zohlednit všechny aspekty a rozhodnout se na základě vlastností, které jsou pro nás nejdůležitější, protože vidíme, že různí výrobci neustále vylepšují svá řešení. Při výběru je třeba zohlednit záruční dobu, zachování výkonu baterie, účinnost, modulární rozšiřitelnost a kompatibilitu. Výběr ideální baterie zajistí dlouhodobé efektivní a spolehlivé skladování solární energie. Ve společnosti SOLARKIT se v rámci naší oficiální spolupráce snažíme našim zákazníkům nabídnout řešení, ze kterých si každý může vybrat to pravé pro sebe, od značek jako Huawei, SolaX nebo Deye.

V následující části nejprve představíme hybridní systém s invertorem Huawei L1, M1 (do 10 kW) a poté se přesuneme k invertorům a bateriím Deye a SolaX, které jsou také k dispozici u SOLARKIT.

Baterie Huawei LUNA

Řešení Huawei vyžaduje střídač, baterii, záložní box a inteligentní měřič pro vytvoření hybridního systému. Baterie se skládá ze dvou částí: napájecí modul zajišťuje nabíjení a výstup energie a baterii s kapacitou5 kWh lze snadno doplnit až o 2 další moduly, takže v závislosti na vašich potřebách můžete dosáhnout kapacity 5–15 kWh, při 3 modulech zapojených do série.

Pokud chcete odebírat energii jak ze sítě, tak z baterie, měli byste si pořídit také záložní box , který umožňuje střídačům Huawei (L1, M1) pracovat v hybridním režimu.

V takovém případě bude zařízení se dvěma připojeními střídavého proudu (AC) stále primárně připojeno k elektrické síti budovy, zatímco sekundární připojení bude k nově vytvořenému obvodu, obvodu kritického zatížení (dále jen C.C.C.). V závislosti na střídači může být síť jednofázová nebo třífázová, ale nouzový obvod je v našem případě vždy jednofázový.

Při přítomnosti síťového napájení jsou primární a sekundární obvody napájeny stejným způsobem jako v konvenčním solárním fotovoltaickém systému. Pokud není k dispozici síťové napětí, jsou oba obvody odpojeny od napájení. Když to náš systém zjistí, po asi 3 sekundách začne generovat elektřinu do CFC a nejen kWh v baterii, ale také solární panely, které vyrábějí elektřinu, budou pokračovat v provozu.

Při navrhování obvodu pro kritická zatížení je třeba dbát na to, aby za žádných okolností nebyl překročen maximální výstupní proud záložního zdroje.

U těchto řešení je vhodné považovat RCD nikoli za zdroj nepřerušitelného napájení, ale za bezpečnou zálohu, u které máme jistotu, že bude dodávat elektřinu bezpečnostnímu systému domu, osvětlení, zábavní elektronice, chlazení a vytápění.

Střídače a baterie Deye

SOLARKIT je oficiálním distributorem technologií Deye pro veřejnost a naše partnery. Hybridní střídače Deye jsou standardně vybaveny záložním boxem a inteligentním měřičem a lze je snadno připojit k jejich proprietárnímu bateriovému řešení, ale navíc mohou pracovat s desítkami značek baterií a dokonce i s větrnými nebo dieselovými generátory. Pokud se rozhodnete pro systém podporovaný akumulací energie, může váš měnič přepnout do ostrovního režimu za 4 milisekundy a okamžitě čerpat energii z baterie, takže získáte plnohodnotný nepřerušitelný systém. Na rozdíl od řešení Huawei můžeme díky schopnosti měniče kompenzovat fázovou asymetrii v případě výpadku proudu napájet nejen proudový chránič, ale také všechny tři fáze v budově současně.

Snadné připojení může být také výhodou, pokud v době instalace nemáte k systému připojenou baterii, ale plánujete ji připojit později. Další výhodou je, že lze propojit více střídačů a baterií, takže můžeme doporučit řešení Deye pro komplexní řešení.

V roce 2023 náš generální ředitel a velkoobchodní manažer během několikadenní návštěvy továrny projednali oficiální spolupráci v oblasti distribuce SOLARKIT na evropském trhu. Více o našich zkušenostech a řešeních Deye se dočtete v našem podrobnějším článku na toto téma.

Střídače a baterie SolaX

SolaX je dalším z našich partnerů, který vyvinul vlastní systém pro skladování energie. Jejich střídač je díky integrované záložní skříňce stejně schopný zajistit nepřerušitelný přísun energie , takže při doplnění o baterii lze i zde dosáhnout úplného ostrovního provozu s rychlostí přepnutí 0,01 sekundy.Díky technologii LFP (lithium-železo-fosfát) mají vyšší teplotní toleranci a jsou bezpečnější při instalaci. S 10letou zárukou a 90% hloubkou vybití představují vynikající poměr ceny a výkonu.
Více o řešeních Solax se dočtete v našem článku o této společnosti.Celkově je energetický management naší nemovitosti a naší země velmi složitý úkol a problém. Proto vždy nabízíme bezplatné odborné poradenství, průzkumy na místě a distribuujeme několik světových značek. S více než 3 500 nainstalovanými solárními fotovoltaickými a tepelnými čerpadlovými systémy máme zkušenosti, které vám pomohou.