Ce funcții suplimentare poate avea un sistem modern de stocare a energiei cu baterii?

În calitate de instalator, observi că, în prezent, clientul nu mai întreabă doar despre capacitate, ci și despre ce alte funcții poate îndeplini un sistem de stocare a energiei cu baterii, pe lângă stocare. Diferența o fac sistemul de control, modurile de funcționare și integrările, iar o mare parte din reclamațiile frecvente nu provin din hardware, ci din ferestre tarifare incorecte, măsurători incomplete, erori de comunicare ale bateriilor sau niveluri de rezervă neclare.

În acest articol vom analiza ce face ca un sistem să fie „modern”, la ce trebuie să fii atent la proiectarea sursei de rezervă și a ieșirii EPS, precum și modul în care funcționează gestionarea inteligentă a energiei. Vom discuta despre creșterea consumului propriu, încărcarea și descărcarea programate, funcționarea adaptată la tariful dinamic, transferul de sarcină și setarea „zero export”.

Vom trece în revistă monitorizarea și depanarea de la distanță, rolul valorilor SOC și SOH, integrarea încărcătorului pentru vehicule electrice, a casei inteligente și a pompei de căldură, precum și sistemele care gestionează mai multe moduri de funcționare. La final, vom rezuma aspectele pe care trebuie să le aveți în vedere la alegerea sistemului, precum și întrebările pe care clienții dumneavoastră le pun cel mai des.

Ce poate face un sistem „modern” de stocare a energiei cu baterii?

Dacă clientul întreabă ce poate face un sistem de stocare a energiei cu baterii, răspunsul începe cu structura acestuia. Un sistem BESS este alcătuit din patru elemente principale. Celulele bateriilor stochează energia pe cale electrochimică, iar BMS monitorizează nivelul de încărcare și protejează împotriva supraîncărcării și descărcării profunde. Invertorul efectuează conversia CC-CA în ambele sensuri, iar EMS decide, pe baza datelor furnizate de BMS, când, cu ce intensitate de curent și pentru cât timp să încarce sau să descarce sistemul. Comunicarea dintre BMS și invertor este un punct critic, deoarece fără un BMS funcțional, bateria se poate deteriora foarte rapid.

Funcționarea sistemului de stocare a energiei cu baterii depinde, așadar, de sistemul de control, iar acesta este ceea ce conferă unui sistem caracterul de „modern”. Funcțiile moderne de stocare a energiei apar, de obicei, sub formă de moduri de funcționare: consum propriu, prioritate de alimentare, rezervă, reducerea vârfurilor de consum, precum și încărcarea și descărcarea forțată programată. La punerea în funcțiune, trebuie să le configurezi în funcție de nevoile clientului.

Funcționarea bateriei de rezervă în cazul unei întreruperi de curent

Încă de la prima discuție, este recomandat să clarificați cu clientul faptul că panoul solar nu poate alimenta singur locuința în cazul unei întreruperi de curent. Un invertor conectat la rețea, fără baterie, se oprește în acest caz, deoarece nu are la ce să comute. Funcția de rezervă a bateriei în caz de întrerupere a alimentării cu energie electrică funcționează numai cu un invertor hibrid și un sistem de stocare: în cazul unei întreruperi a rețelei, sistemul de rezervă continuă să alimenteze circuitele desemnate din baterie.

Ce înseamnă funcția de ieșire de rezervă sau EPS?

Ieșirea EPS (Emergency Power Supply) este o ieșire de rezervă separată a invertorului, la care sunt conectate de obicei frigiderul, routerul, iluminatul, sistemul de control al încălzirii și câteva prize. Majoritatea invertoarelor hibride trec la alimentarea de la baterie în modul EPS în aproximativ 10–20 ms, iar modelele de calitate superioară o fac în mai puțin de 10 ms. Este recomandat să verificați valoarea specificată în fișa tehnică și în condiții de sarcină reală, iar pentru dispozitivele sensibile se recomandă utilizarea unui UPS online separat.

În faza de proiectare, identificați circuitele protejate și comparați-le cu puterea de vârf continuă și de scurtă durată a ieșirii EPS-ului. Verificați numărul de faze, clarificați specificațiile de conectare la rețea încă din faza de proiectare, iar la punerea în funcțiune setați modul de rezervă și nivelul minim de încărcare.

Sistem inteligent de gestionare a energiei pentru panouri solare

Sistemul de gestionare a energiei (EMS) controlează fluxul de energie între panoul solar, baterie, locuință și rețea. Sistemul inteligent de gestionare a energiei pentru panouri solare nu doar reacționează la măsurătorile instantanee, ci și planifică în avans. De exemplu, un sistem de control bazat pe prognoze estimează producția pe baza prognozei meteo pentru locul de instalare și, după-amiaza, încarcă acumulatorul doar cu cantitatea necesară pentru a acoperi consumul din timpul nopții și de dimineață. Capacitatea rămasă este păstrată pentru surplusul de la prânz al zilei următoare, care altfel s-ar pierde din cauza limitei de alimentare.

Un sistem inteligent de stocare a energiei poate merge chiar mai departe. Sistemul EcoFlow HEMS combină previziunile privind consumul și producția cu datele dinamice privind tarifele și, pe baza acestora, ia decizii privind încărcarea și descărcarea. Pentru ca sistemul inteligent de stocare a energiei să ia decizii corecte, la punerea în funcțiune trebuie să specifici cu precizie locația, punctul de măsurare și limita de alimentare.

Maximizarea consumului propriu: optimizarea producției panourilor solare

O mare parte din producția din timpul zilei se înregistrează în rețea fără un sistem de stocare, deoarece în multe gospodării nu se află nimeni acasă în timpul zilei. Fără baterie, o casă unifamilială utilizează de obicei local 20–40% din energia electrică produsă de panourile solare; cu un sistem de stocare bine dimensionat, acest procent crește în majoritatea cazurilor la 60–80%. Într-o simulare tipică, nivelul de autosuficiență crește de la 40 la 70 la sută odată cu instalarea sistemului de stocare. Optimizarea producției de energie solară este, așadar, în primul rând o sarcină de proiectare.

Cum se poate crește consumul propriu de energie solară?

Dacă se instalează un sistem de stocare a energiei alături de panourile solare, dimensionați capacitatea în funcție de datele reale de consum, nu de o medie generală. Un sistem de stocare supradimensionat scumpește oferta, iar peste o anumită capacitate randamentul scade. La fel, un parc de panouri solare supradimensionat reduce rata de autoconsum, chiar și împreună cu sistemul de stocare. Recomandați clientului programarea consumatorilor flexibili, cum ar fi mașina electrică sau pompa de căldură, în funcție de vârfurile de producție. La dimensionarea combinată a panourilor solare și a bateriilor, luați în considerare diferențele sezoniere și limita de alimentare, deoarece media anuală poate ascunde variații mari între vară și iarnă.

Încărcarea și descărcarea programată a bateriei

În cazul funcționării programate a unui sistem de stocare cu baterii, setați intervale de timp prestabilite pentru încărcarea și descărcarea bateriei. De exemplu, în programatorul FoxESS, încărcarea forțată (Force Charge) încarcă bateria de la panouri solare sau de la rețea până la un nivel de încărcare țintă, de obicei în perioadele cu tarife mai mici. Descărcarea forțată (Force Discharge) alimentează consumatorii și, dacă este autorizată, alimentează și rețeaua, până la o limită inferioară prestabilită. În afara intervalelor de timp, sistemul funcționează în modul de bază, setat din fabrică pe modul de autoconsum.

Una dintre sursele frecvente de erori în controlul încărcării bateriei este setarea incorectă a intervalelor tarifare. Aliniați intervalele orare la orele de vârf și de minim ale tarifului clientului, ținând cont de variațiile de weekend și de sezon, apoi testați sistemul pe parcursul unei zile întregi. Este recomandat să verificați jurnalele de control ale sistemului de stocare a energiei lunar în primele trei luni, iar ulterior după fiecare modificare a tarifului.

Funcționare adaptată la tariful dinamic de energie electrică

Prețul tarifului dinamic de energie electrică urmează evoluția pieței angro. În UE, de exemplu, Directiva privind energia electrică leagă astfel de contracte de prețurile de pe piața pentru ziua următoare și de pe piața intrazilnică și prevede ca fiecare furnizor care deservește peste 200.000 de consumatori finali să ofere o astfel de opțiune. Aceasta poate fi solicitată numai cu un contor inteligent, iar furnizorul trebuie să informeze în prealabil clientul cu privire la opțiuni, costuri și riscuri. Merită să ții cont de acest lucru, deoarece în orele cu prețuri ridicate, tariful poate fi mai mare decât de obicei.

Cum se poate profita de energia mai ieftină?

Tariful dinamic este avantajos pentru cei care își pot muta consumul în orele mai ieftine. Un sistem de stocare a energiei cu baterie rezolvă această problemă fără intervenția clientului: se încarcă de la rețea în orele ieftine, iar în orele scumpe alimentează locuința cu energia stocată.

Optimizarea automată a tarifului

Sistemele mai avansate interoghează automat prețurile de pe piață. Conform unui raport din mai 2025 al portalului specializat în stocarea energiei ESS News, de exemplu, sistemul de gestionare a energiei EcoFlow, lansat pe piața europeană (HEMS) introdus pe piața europeană de EcoFlow este compatibil cu tarifele dinamice ale burselor de energie EPEX SPOT și Nord Pool și decide singur, pe baza previziunilor privind consumul și producția, când să se încarce și când să se descarce. La elaborarea ofertei, verificați dacă sistemul ales acceptă aceste tarife și pe piața clientului. 

Load shifting – transferul consumului de energie în timp

Load shifting înseamnă transferul consumului în timp: cantitatea de energie consumată rămâne aproximativ aceeași, doar că gospodăria o achiziționează în perioadele mai ieftine, în loc de orele cu tarife ridicate. Bateria se încarcă în orele cu tarife reduse sau cu producție solară intensă, iar în orele de vârf alimentează consumatorii cu energia stocată. Astfel, surplusul de energie din surse regenerabile produs în timpul zilei este valorificat și în orele de seară, fără a fi necesară injectarea acestuia în rețea la un preț redus.

Nu confunda acest concept cu „peak shaving”. Acesta reduce consumul maxim instantaneu din rețea, fiind util mai ales în cazul tarifelor bazate pe putere, în timp ce „load shifting” dă rezultate în cazul tarifelor periodice. În cazul în care ambele sunt relevante, configurați-le împreună. Consumatorii care pot fi, de obicei, reprogramați sunt încărcarea vehiculelor electrice (EV), mașinile de spălat rufe și de vase, încălzirea apei, precum și pornirea anticipată a sistemelor de răcire și încălzire.

Zero export și limitarea reîncărcării

Limitarea reîncărcării menține puterea injectată sub o limită specificată, iar „zero export” este cea mai strictă formă a acesteia, când această limită este zero.

Ce înseamnă „zero export”?

„Zero export” înseamnă că sistemul rămâne conectat la rețea, dar nu alimentează rețeaua cu putere activă la punctul de racordare. Limita de alimentare este de obicei stabilită de operatorul de rețea; solicită întotdeauna acest lucru în scris. Se întâmplă ca clientul să opteze pentru aceasta din motive economice.

Cum funcționează?

La punctul de racordare, un transformator de curent (CT) sau un contor de energie care comunică prin RS-485 măsoară continuu puterea netă, iar invertorul își adaptează puterea de ieșire în funcție de aceasta. În cazul utilizării unui sistem de stocare, surplusul este stocat în baterie, dar numai în limita puterii de încărcare și a capacității disponibile; prin urmare, chiar și cu o baterie încărcată complet, poate fi în continuare necesară limitarea producției. La punerea în funcțiune, acordă atenție alimentării pe faze, deoarece faptul că suma fazelor este egală cu zero nu înseamnă că nu există realimentare pe niciuna dintre faze. Măsurarea trebuie să acopere toți consumatorii și producătorii și trebuie să existe un comportament de rezervă testat în cazul unei erori de măsurare sau de comunicare.

Monitorizarea de la distanță a bateriilor și depanarea

Platformele cloud ale producătorilor reprezintă instrumente de service și pentru instalator. Monitorizarea de la distanță a bateriilor urmărește automat parametrii cheie: un portal cloud bine configurat, de exemplu, monitorizează tensiunea, nivelul de încărcare, temperatura, curentul bateriei, dezechilibrul dintre celule și erorile interne, și trimite un e-mail în cazul unei alerte. Se pot configura și reguli de alertă personalizabile. În acest caz, este recomandat să se specifice o histerezis, pentru ca valorile care oscilează în jurul pragului să nu vă inunde căsuța de e-mail cu alerte. Se poate solicita, de asemenea, o notificare în cazul în care conexiunea cu sistemul se întrerupe.

Depanarea este, de asemenea, mai simplă. Pe baza codurilor de stare vizibile de la distanță pe platforma cloud, se poate decide dacă este necesară o intervenție la fața locului, iar în cazul invertoarelor compatibile, actualizarea software-ului se poate efectua fără a fi necesară o vizită la fața locului. Acest lucru reduce costurile de exploatare și îmbunătățește disponibilitatea sistemului. În plus, datele de monitorizare a bateriilor servesc și ca instrument de relaționare cu clienții în cazul extinderilor ulterioare.

Monitorizarea de la distanță a sistemelor de stocare a energiei: SOC și SOH

SOC (State of Charge) reprezintă nivelul actual de încărcare al bateriei, exprimat ca procent din încărcarea maximă posibilă. SOH (State of Health) reprezintă capacitatea actuală a bateriei, exprimată ca procent din capacitatea nominală: o celulă nouă pornește de la 100% și scade odată cu trecerea ciclurilor și a timpului. Ambele valori sunt estimate de BMS, însă estimarea SOH este mai dificilă, în special în cazul celulelor LFP, din cauza curbei de tensiune plate.

În cadrul monitorizării de la distanță a sistemului de stocare a energiei, tendința SOH este cea mai elocventă informație. Peste 90%, bateria funcționează aproape ca una nouă, iar între 80 și 90%, degradarea abia dacă afectează funcționarea normală. Temperatura ridicată, curentul mare de încărcare-descărcare și ciclurile profunde indică o îmbătrânire mai rapidă, în timp ce funcționarea mai blândă, menținută în intervalul de aproximativ 20–80%, păstrează capacitatea mai mult timp. O singură celulă slabă poate reduce SOH-ul aparent al întregului pachet, de aceea merită să se acorde atenție și datelor la nivel de celulă. Funcționarea sistemului de stocare a energiei cu baterii poate fi astfel monitorizată timp de ani de zile, ceea ce este util și în ceea ce privește aspectele legate de garanția sistemului de stocare a energiei, întrucât producătorii leagă de obicei garanția de o capacitate reziduală.

Integrarea încărcătorului pentru vehicule electrice

Sistemul de gestionare a energiei coordonează încărcătorul pentru vehicule electrice cu panoulul solar și sistemul de stocare. Încărcătorul EcoFlow PowerPulse 2, de exemplu, identifică cel mai ieftin interval de încărcare pe baza datelor dinamice privind tarifele.

Panou solar + baterie + mașină electrică

Mașina electrică este unul dintre cei mai mari consumatori din gospodărie, dar și unul care poate fi programat cu ușurință. În cazul încărcării suplimentare cu energie solară, stația de încărcare (wallbox) pornește pe baza datelor de la contorul de rețea atunci când surplusul depășește în mod constant puterea minimă de încărcare. Datorită valorii minime de 6 A prevăzute de standardul IEC 61851, aceasta înseamnă aproximativ 1,4 kW pe o fază și aproximativ 4,1 kW pe trei faze. Încărcătorul, capabil de comutare automată între faze la 1/3, poate încărca chiar și cu un surplus mai mic, ceea ce contează în zilele mai înnorate.

Priorități de încărcare

Ordinea de încărcare între panoul solar, bateria de acasă și mașină se reglează prin setări. Într-un sistem avansat de gestionare a energiei, de exemplu, se poate specifica nivelul de încărcare până la care bateria de acasă are prioritate, precum și cantitatea de energie stocată care poate fi transferată către mașină peste acest nivel. În cazul încărcării rapide sau programate, descărcarea bateriei de acasă poate fi interzisă. Este recomandabil să se aplice această opțiune, deoarece încărcarea prin bateria de acasă implică, de obicei, o pierdere de conversie de 5–10%.

Integrarea casei inteligente și a pompei de căldură

Pompa de căldură poate fi utilizată și ca acumulator de căldură: cu surplusul de energie solară, aceasta încălzește apa caldă menajeră la o temperatură puțin mai ridicată sau preîncarcă rezervorul tampon, în loc ca surplusul să fie injectat în rețea la un preț scăzut. În acest scop servește, de exemplu, interfața SG Ready, introdusă în 2012 de Asociația Germană a Pompelor de Căldură (BWP). Aceasta oferă patru stări de funcționare prin intermediul a două contacte fără potențial: oprire, funcționare normală, funcționare intensificată și pornire forțată. La atingerea pragului de surplus setat, sistemul de gestionare a energiei solicită trecerea la funcționarea intensificată; totuși, aceasta este doar o recomandare, iar decizia privind pornirea revine controlerului propriu al pompei de căldură.

Dispozitivele pentru casă inteligentă se conectează după o logică similară. EcoFlow HEMS, de exemplu, gestionează și prize inteligente, astfel încât consumatorii flexibili pot fi adaptați la vârfurile de producție. Înainte de instalare, verificați întotdeauna dacă unitatea de control a pompei de căldură suportă intrarea SG Ready, deoarece la modelele mai vechi poate fi necesară o placă de extensie sau un controler extern.

Mai multe moduri de funcționare într-un singur sistem

Un sistem modern de stocare a energiei dispune de mai multe moduri de funcționare, care pot fi combinate între ele. Pe exemplul sistemelor FoxESS: în modul de autoconsum (Self-use), panoul solar alimentează mai întâi consumatorii, apoi încarcă bateria și abia apoi alimentează rețeaua cu surplusul. În cazul priorității de alimentare (Feed-in Priority), surplusul este direcționat în primul rând către rețea, iar în cazul alimentării limitate, către baterie. În modul „Backup”, sistemul încarcă bateria până la un nivel de rezervă prestabilit și nu o descarcă sub acest nivel. În modul „Peak Shaving”, consumul din rețea este limitat pe baza unei limite de consum și a unui prag de încărcare.

Programatorul adaugă intervale de timp la aceste moduri de bază, completându-le cu încărcare forțată și descărcare forțată. Această flexibilitate permite ca același hardware să funcționeze cu setări diferite, în funcție de sezon sau de tarif. EcoFlow oferă și moduri de funcționare proprii, controlate de inteligență artificială, pentru optimizarea costurilor sau pentru acordarea priorității energiei solare. Astfel, sistemele actuale de stocare a energiei nu funcționează cu o singură setare fixă: sistemul inteligent de stocare a energiei adaptează modul de funcționare la situația concretă.

La ce trebuie să fim atenți atunci când alegem un sistem de stocare a energiei solare?

Nu trebuie să ne uităm doar la capacitatea bateriei

Capacitatea nominală, în sine, nu spune prea multe. Energia utilizabilă efectiv este produsul dintre capacitate și adâncimea de descărcare admisibilă (DoD): o baterie de 10 kWh, la un DoD de 90%, furnizează aproximativ 9 kWh. La fel de importante sunt puterea continuă (kW), care indică numărul de consumatoare pe care le poate alimenta simultan, precum și eficiența ciclurilor și garanția, care este de obicei exprimată în număr de cicluri sau în ani până la o capacitate reziduală, de exemplu 70%. În cazul instalării în exterior, verifică și intervalul de temperatură și gradul de protecție IP; am abordat aceste aspecte în detaliu în articolul nostru intitulat „Instalarea în exterior a sistemelor de stocare a energiei ”.

Compatibilitatea dintre invertor și baterie

Un sistem inteligent de stocare a energiei funcționează fiabil numai dacă comunicarea dintre invertor și BMS este validată. Producătorii de invertoare mențin o listă oficială de compatibilitate, iar în unele cazuri conectarea unei baterii netestate duce la pierderea garanției invertorului. Prin urmare, atunci când configurezi un sistem de stocare a energiei solare, pornește întotdeauna de la lista furnizată de producător. Situația este mai simplă dacă invertorul și bateria provin de la același producător, fiind livrate ca un singur sistem: printre astfel de soluții se numără, de exemplu, gama de sisteme de stocare a energiei EcoFlow și gama FoxEss.

Întrebări frecvente legate de funcțiile moderne ale sistemelor de stocare a energiei

Funcționează sistemul inteligent de stocare a energiei cu baterie în cazul unei întreruperi de curent?

Da. În cazul unei întreruperi de curent, bateria de rezervă funcționează prin ieșirea EPS a invertorului, iar sistemul de control al stocării de energie utilizează bateria până la nivelul minim de încărcare setat. Pentru accesul la distanță, routerul și dispozitivele de comunicații trebuie să se afle, de asemenea, pe ramura protejată, de aceea acestea se numără printre consumatorii tipici ai sistemului EPS.

Se poate încărca bateria de la rețea?

Da, acolo unde reglementările locale permit acest lucru. Un sistem de stocare cu baterie poate fi încărcat forțat de la rețea până la un nivel de încărcare țintă, de obicei în perioadele cu tarife mai ieftine. Acest lucru este deosebit de util în cazul tarifelor dinamice.

Se poate configura în avans controlul încărcării bateriei?

Da. În programatorul sistemului de gestionare a energiei poți seta intervale de timp pentru încărcarea forțată și descărcarea forțată, precum și nivelurile țintă și minim de încărcare. În afara intervalelor de timp, sistemul funcționează în modul de bază, iar intervalele trebuie adaptate la perioadele de vârf și de minim ale tarifului.

Se poate integra un încărcător pentru mașini electrice în sistemul de stocare a energiei?

Da. Sistemul inteligent de gestionare a energiei controlează atât panourile solare, cât și stația de încărcare (wallbox): se încarcă din surplusul de energie solară și se poate seta ca prioritate încărcarea bateriei casei sau a mașinii. În timpul încărcării rapide, descărcarea bateriei casei poate fi dezactivată.

Se poate monitoriza de la distanță funcționarea sistemului de stocare a energiei cu baterie?

Da. Pe platformele cloud ale producătorilor poți vedea în timp real valorile SOC și SOH, temperatura și codurile de eroare, primești alerte, iar în cazul dispozitivelor compatibile, software-ul poate fi actualizat de la distanță. Pe platforma cloud FoxESS, de exemplu, funcțiile moderne de stocare a energiei, precum modurile de funcționare și programarea, pot fi configurate de aici.