Katere dodatne funkcije lahko ponuja sodoben sistem za shranjevanje energije na baterije?
Kot monter ugotavljaš: stranka danes ne sprašuje več le o zmogljivosti, ampak tudi o tem, kaj vse lahko sistem za shranjevanje energije z akumulatorji ponudi poleg samega shranjevanja. Razliko predstavljajo krmiljenje, načini delovanja in integracije, pri čemer velik del pogostih pritožb ne izhaja iz strojne opreme, temveč iz napačnega tarifnega okna, nepopolnega merjenja, napak v komunikaciji z akumulatorjem ali nejasne ravni rezerve.
V tem članku bomo podrobno obravnavali, kaj naredi sistem »sodoben«, na kaj morate biti pozorni pri načrtovanju rezervnega napajanja in izhoda EPS ter kako deluje pametno upravljanje z energijo. Govorili bomo o povečanju lastne porabe, časovno načrtovanem polnjenju in praznjenju, delovanju, prilagojenem dinamičnim tarifam, preusmerjanju obremenitve in nastavitvi »zero export«.
Pregledali bomo daljinsko spremljanje in odkrivanje napak, vlogo vrednosti SOC in SOH, integracijo polnilnika za električna vozila, pametnega doma in toplotne črpalke ter sisteme, ki podpirajo več načinov delovanja. Na koncu bomo povzeli, na kaj morate biti pozorni pri izbiri sistema, ter odgovorili na vprašanja, ki jih vaši stranke najpogosteje postavljajo.
Kaj zmore »sodoben« sistem za shranjevanje energije z akumulatorji?
Če stranka vpraša, kaj zmore sistem za shranjevanje energije z akumulatorji, se odgovor začne pri njegovi zgradbi. Sistem BESS sestavljajo štirje glavni elementi. Celice akumulatorjev shranjujejo energijo na elektrokemijski način, sistem BMS nadzoruje stanje napolnjenosti ter ščiti pred prekomernim polnjenjem in globokim praznjenjem. Inverter izvaja pretvorbo enosmernega v izmeničnega toka v obeh smereh, sistem EMS pa na podlagi podatkov sistema BMS odloča, kdaj, s kakšnim tokom in kako dolgo naj sistem polni ali prazni baterije. Komunikacija med sistemom BMS in inverterjem je ključnega pomena, saj se lahko baterija brez delujočega sistema BMS zelo hitro poškoduje.
Delovanje akumulatorskega sistema za shranjevanje energije je torej odvisno od krmiljenja, in prav to naredi sistem »sodoben«. Sodobne funkcije sistema za shranjevanje energije se običajno pojavljajo kot načini delovanja: lastna poraba, prednost napajanja, rezervno napajanje, izravnava konic ter načrtovano prisilno polnjenje in praznjenje. Te je treba ob zagonu nastaviti glede na potrebe stranke.
Delovanje rezervne baterije v primeru izpada električne energije
Že na prvem sestanku se je smiselno z stranko dogovoriti, da sončna celica sama po sebi ne more oskrbovati hiše v primeru izpada električnega toka. Inverter brez akumulatorja, ki napaja omrežje, se v takem primeru ustavi, ker nima na kaj preklopiti. Rezervno napajanje iz akumulatorja ob izpadu električne energije deluje le s hibridnim inverterjem in akumulatorjem: rezervni sistem ob izpadu omrežja iz akumulatorja še naprej napaja določene električne tokokroge.
Kaj pomeni funkcija rezervnega izhoda ali izhoda EPS?
Izhod EPS (Emergency Power Supply) je ločen rezervni izhod inverterja, na katerega se običajno priključijo hladilnik, usmerjevalnik, razsvetljava, krmiljenje ogrevanja in nekaj vtičnic. Večina hibridnih inverterjev v načinu EPS preklopi na napajanje iz akumulatorja v približno 10–20 ms, boljši modeli pa v manj kot 10 ms. Vrednost iz tehničnih podatkov je priporočljivo preveriti tudi ob dejanski obremenitvi, za občutljive naprave pa priporočamo uporabo ločenega spletnega UPS-a.
Pri načrtovanju naredite pregled zaščitenih tokokrogov in jih primerjajte s stalno in kratkotrajno konično močjo izhoda EPS. Preverite število faz, že v fazi načrtovanja pojasnite predpise za priključitev na omrežje, ob zagonu pa nastavite rezervni način in minimalno raven napolnjenosti.
Pametni sistem za upravljanje z energijo za sončne celice
Sistem za upravljanje z energijo (EMS) usmerja pretok energije med sončnimi celicami, akumulatorjem, gospodinjstvom in omrežjem. Pametno upravljanje z energijo za sončne celice se ne odziva le na trenutne meritve, temveč tudi načrtuje vnaprej. Upravljanje, ki temelji na napovedih, na primer na podlagi vremenske napovedi za kraj namestitve oceni proizvodnjo in popoldne napolni akumulator le toliko, kolikor je potrebno za nočne in jutranje potrebe. Preostalo zmogljivost ohrani za popoldanski presežek naslednjega dne, ki bi sicer zaradi omejitve dovajanja v omrežje šel v nič.
Pametni sistem za shranjevanje energije pa lahko gre še dlje. EcoFlow HEMS združuje napovedi porabe in proizvodnje z dinamičnimi podatki o tarifah ter na podlagi tega sprejema odločitve o polnjenju in praznjenju. Da bi pametni sistem za shranjevanje energije sprejemal dobre odločitve, moraš ob zagonu natančno navesti lokacijo, merilno točko in omejitev dovajanja energije.
Maksimalizacija lastne porabe: optimizacija proizvodnje sončnih celic
Brez akumulatorja se velik del dnevne proizvodnje odda v omrežje, saj v mnogih gospodinjstvih čez dan ni nikogar doma. Brez akumulatorja enodružinska hiša običajno porabi 20–40 odstotkov električne energije iz sončnih celic na kraju samem, z ustrezno dimenzioniranim akumulatorjem pa se ta delež v večini primerov poveča na 60–80 odstotkov. V tipični simulaciji se stopnja samozadostnosti z vgradnjo akumulatorja poveča s 40 na 70 odstotkov. Optimizacija proizvodnje sončne energije je torej predvsem naloga načrtovanja.
Kako je mogoče povečati lastno porabo energije iz sončnih celic?
Če se poleg sončnih celic namesti sistem za shranjevanje energije, kapaciteto dimenzionirajte na podlagi dejanskih podatkov o porabi, ne na podlagi splošnega povprečja. Prevelik akumulator podraži ponudbo, nad določeno kapaciteto pa se donos zmanjša. Preveliko polje sončnih celic prav tako zmanjša delež lastne porabe, tudi v kombinaciji z akumulatorjem. Stranki predlagajte, naj prilagodljive porabnike, na primer električni avtomobil ali toplotno črpalko, časovno uskladijo z vrhovi proizvodnje. Pri dimenzioniranju kombinacije sončnih celic in akumulatorja upoštevajte sezonske razlike in omejitve dovajanja v omrežje, saj lahko letno povprečje skriva velika odstopanja med poletjem in zimo.
Časovno usklajeno polnjenje in praznjenje akumulatorja
Pri časovno usklajenem delovanju akumulatorskega sistema nastavite vnaprej določena časovna okna, kdaj naj se akumulator napolni in kdaj izprazni. V časovniku FoxESS na primer funkcija prisilnega polnjenja (Force Charge) napolni akumulator s sončno energijo ali iz omrežja do ciljne stopnje napolnjenosti, običajno v obdobju, ko je cena električne energije nižja. Funkcija prisilnega praznjenja (Force Discharge) oskrbuje porabnike, ob omogočanju pa tudi dovaja energijo v omrežje, do nastavljene spodnje meje. Zunaj časovnih okvirjev sistem v osnovnem načinu deluje v tovarniško nastavljenem načinu lastne porabe.
Eden od pogostih vzrokov napak pri krmiljenju polnjenja akumulatorja je napačno nastavljeno tarifno okno. Časovna okna prilagodite koničnim in izvenkoničnim obdobjem strankine tarife, skupaj z vikendovskimi in sezonskimi odstopanji, nato pa preizkusite cel dan. Dnevnike krmiljenja sistema za shranjevanje energije je priporočljivo pregledati mesečno v prvih treh mesecih, nato pa po vsaki spremembi tarifnega načrta.
Delovanje, prilagojeno dinamičnemu tarifnemu načrtu
Cena dinamičnega tarifnega načrta sledi veleprodajnemu trgu. V EU na primer direktiva o električni energiji takšno pogodbo veže na tržne cene za naslednji dan in znotraj dneva ter predpisuje, da mora vsak dobavitelj, ki oskrbuje več kot 200.000 končnih uporabnikov, ponuditi takšno pogodbo. Zanj se lahko prijavite le s pametnim števcem, dobavitelj pa mora stranko vnaprej obvestiti o možnostih, stroških in tveganjih. To je vredno povedati tudi vam, saj je lahko cena v dragih urah višja od običajne.
Kako izkoristiti cenejšo energijo?
Dinamični tarifni načrt se splača tistim, ki lahko svojo porabo prestavijo v cenejše ure. Akumulatorski sistem za shranjevanje energije to reši brez posredovanja stranke: v cenejših urah se napaja iz omrežja, v dražjih urah pa hišo oskrbuje s shranjeno energijo.
Avtomatska optimizacija tarif
Naprednejši sistemi samodejno pridobivajo tržne cene. Po poročilu strokovnega portala za shranjevanje energije ESS News iz maja 2025 na primer sistem za upravljanje z energijo EcoFlow, ki je bil uveden na evropski trg (HEMS), ki ga je podjetje EcoFlow uvedlo na evropski trg, sodeluje tudi z dinamičnimi tarifami borz z električno energijo EPEX SPOT in Nord Pool ter na podlagi napovedi porabe in proizvodnje sam odloča, kdaj naj se napolni in kdaj naj se izprazni. Pri pripravi ponudbe preverite, ali izbrani sistem podpira te tarife tudi na trgu stranke.
Load shifting – časovno premikanje porabe energije
Load shifting pomeni časovno prestavitev porabe: količina porabljene energije ostane približno enaka, le da gospodinjstvo energijo namesto v dragih urah porabi v cenejših obdobjih. Akumulator se polni v urah z nizkimi tarifami ali ob močni proizvodnji sončnih celic, v konicah pa oskrbuje porabnike iz shranjene energije. Tako se presežek obnovljive proizvodnje čez dan izkoristi tudi v večernih urah, zato ga ni treba po nizki ceni vnašati v omrežje.
Ne zamenjujte tega s »zmanjšanjem konic« (peak shaving). To zmanjšuje največji trenutni odjem iz omrežja, zato je koristno predvsem pri tarifah, ki temeljijo na moči, medtem ko »premik obremenitve« prinaša rezultate pri periodičnih tarifah. Kjer sta pomembna oba, ju nastavite skupaj. Tipični primeri porabe, ki jo je mogoče prestaviti, so polnjenje električnih vozil, delovanje pralnega in pomivalnega stroja, ogrevanje vode ter predhodni zagon hlajenja in ogrevanja.
»Zero export« in omejitev povratnega toka
Omejitev povratnega toka ohranja vneseno moč pod določeno mejo, »zero export« pa je najstrožja oblika tega, ko je ta meja enaka nič.
Kaj pomeni »zero export«?
»Zero export« pomeni, da sistem ostane priključen na omrežje, vendar na priključni točki ne vrača aktivne moči. Omejitev dovajanja moči običajno določi imetnik omrežne licence, zato to vedno zahtevajte v pisni obliki. Včasih se stranka za to odloči iz gospodarskih razlogov.
Kako deluje?
Na priključni točki tokovni transformator (CT) ali merilnik porabe, ki komunicira prek RS-485, neprekinjeno meri neto moč, inverter pa temu prilagaja svoj izhod. Pri uporabi akumulatorja se presežek shranjuje v akumulator, vendar le do višine polnilne moči in proste zmogljivosti, zato je ob polnem akumulatorju morda še vedno potrebno omejiti proizvodnjo. Pri zagonu sistema bodite pozorni na dovajanje po posameznih fazah, saj skupna ničla faz ne pomeni, da na nobeni fazi ni povratnega toka. Merjenje mora zajemati vse porabnike in proizvajalce, prav tako pa mora biti preizkušeno rezervno delovanje v primeru napake pri merjenju ali komunikaciji.
Daljinsko spremljanje akumulatorjev in odkrivanje napak
Proizvajalčeve oblačne platforme so servisna orodja tudi za monterja. Daljinsko spremljanje akumulatorjev samodejno spremlja ključne parametre: dobro konfiguriran oblačni portal na primer spremlja napetost akumulatorja, stopnjo napolnjenosti, temperaturo, tok, neravnovesje med celicami in notranje napake ter v primeru alarma pošlje e-poštno sporočilo. Nastavite lahko tudi prilagodljiva pravila za opozorila. Pri tem je priporočljivo določiti histerezis, da vrednosti, ki nihajo okoli praga, ne bodo preplavile vašega e-poštnega predala z opozorili. Zahtevate lahko tudi obvestilo, če se prekine povezava s sistemom.
Tudi odpravljanje napak je enostavnejše. Na podlagi kod stanja, ki so na voljo na oblačni platformi, se lahko na daljavo odloči, ali je sploh potrebno oditi na teren, pri združljivih inverterjih pa je mogoče posodobitev programske opreme izvesti tudi brez obiska na kraju samem. To zmanjša stroške obratovanja in izboljša razpoložljivost sistema. Podatki o spremljanju akumulatorjev poleg tega služijo tudi kot orodje za vzdrževanje odnosov s strankami pri kasnejših razširitvah.
Daljinsko nadzorovanje sistemov za shranjevanje energije: SOC in SOH
SOC (State of Charge) je trenutna stopnja napolnjenosti akumulatorja, izražena v odstotkih možne zmogljivosti. SOH (State of Health) je trenutna zmogljivost akumulatorja, izražena v odstotkih nazivne zmogljivosti: nova celica začne pri 100 odstotkih, ta vrednost pa se s cikli in s časom zmanjšuje. Obe vrednosti oceni sistem BMS, vendar je ocena SOH težja, zlasti pri celicah LFP zaradi ravne napetostne krivulje.
Pri daljinskem nadzoru sistema za shranjevanje energije je trend SOH najbolj zgovoren podatek. Nad 90 odstotki baterija deluje skoraj kot nova, med 80 in 90 odstotki pa degradacija še komaj vpliva na normalno delovanje. Na hitrejše staranje kažejo visoka temperatura, velik polnilni in praznilni tok ter globoki cikli, medtem ko bolj šetrno delovanje, ohranjeno v območju približno 20–80 odstotkov, dlje ohranja kapaciteto. Posamezna šibka celica lahko zniža navidezni SOH celotnega paketa, zato je vredno spremljati tudi podatke na ravni celic. Delovanje akumulatorskega sistema za shranjevanje energije je tako mogoče spremljati več let, kar pride prav tudi pri garancijskih vprašanjih v zvezi s shranjevanjem energije, saj proizvajalci garancijo običajno pogojujejo z ostalo zmogljivostjo.
Integracija polnilnika za električna vozila
Sistem za upravljanje z energijo uskladi polnilnik za električna vozila s sončnimi celicami in akumulatorjem. Polnilnik EcoFlow PowerPulse 2 na primer na podlagi podatkov o dinamičnih tarifah poišče najcenejši čas za polnjenje.
Sončni panel + akumulator + električni avtomobil
Električni avtomobil je eden največjih, hkrati pa tudi dobro načrtljiv porabnikov v gospodinjstvu. Pri dodatnem polnjenju s sončnimi celicami se wallbox vklopi na podlagi podatkov omrežnega merilnega mesta, ko presežek trajno presega minimalno polnilno moč. Zaradi minimalne vrednosti 6 A v skladu s standardom IEC 61851 to znaša približno 1,4 kW na eni fazi in približno 4,1 kW na treh fazah. Polnilnik, ki omogoča samodejno preklapljanje med fazami v razmerju 1:3, lahko zato polni že ob manjšem presežku, kar je pomembno ob oblačnih dneh.
Prioritete polnjenja
Vrstni red med sončnim kolektorjem, akumulatorjem in avtomobilom lahko nastavite v nastavitvah. V naprednem sistemu za upravljanje z energijo lahko na primer določite raven napolnjenosti, do katere ima prednost domači akumulator, ter količino shranjene energije, ki se nad to ravnjo lahko prenese v avtomobil. Pri hitrem ali načrtovanem polnjenju je mogoče onemogočiti praznjenje domačega akumulatorja. To je smiselno uporabiti, saj polnjenje prek akumulatorja običajno povzroča 5–10-odstotne izgube pri pretvorbi.
Integracija pametnega doma in toplotne črpalke
Toplotno črpalko je mogoče uporabiti tudi kot akumulator toplote: s presežkom energije iz sončnih celic segreje sanitarno vodo na nekoliko višjo temperaturo ali napolni izravnalni rezervoar, namesto da bi se presežek po nizki ceni odvajal v omrežje. Za to služi na primer vmesnik SG Ready, ki ga je leta 2012 uvedlo nemško združenje za toplotne črpalke (BWP). Ta z dvema brezpotenčnima kontaktoma omogoča štiri načine delovanja: izklop, normalno delovanje, povečano delovanje in prisilni zagon. Sistem za upravljanje z energijo ob doseganju nastavljenega praga presežka zahteva okrepljeno delovanje, vendar je to le priporočilo, o zagonu pa odloča lastni krmilnik toplotne črpalke.
Naprave za pametni dom se povezujejo po podobni logiki. EcoFlow HEMS na primer upravlja tudi s pametnimi vtičnicami, tako da je mogoče prilagoditi porabo fleksibilnih porabnikov glede na vrhunec proizvodnje. Pred namestitvijo vedno preverite, ali krmilnik toplotne črpalke podpira vhod SG Ready, saj bo pri starejših modelih morda potrebna razširitvena kartica ali zunanji krmilnik.
Več načinov delovanja v enem sistemu
Sodoben sistem za shranjevanje energije podpira več načinov delovanja, ki jih je mogoče med seboj kombinirati. Na primeru sistemov FoxESS: v načinu lastne porabe (Self-use) sončni kolektor najprej oskrbi porabnike, nato napolni akumulator in šele preostanek dovaja v omrežje. Pri prednostnem dovajanju (Feed-in Priority) se presežek najprej dovaja v omrežje, pri omejenem dovajanju pa v akumulator. V načinu »Backup« sistem polni akumulator do nastavljene rezervne ravni in ga pod to ravnjo ne izprazni. Pri »Peak Shaving« omeji odjem iz omrežja na podlagi omejitve odjema in pragovne stopnje napolnjenosti.
Urnik tem osnovnim načinom dodaja časovna okna, dopolnjena s prisilnim polnjenjem in prisilnim praznjenjem. Ta prožnost omogoča, da ista strojna oprema deluje z različnimi nastavitvami, odvisno od letnega časa ali tarife. EcoFlow ponuja tudi lastne, z umetno inteligenco krmiljene načine delovanja, namenjene optimizaciji stroškov ali prednostni uporabi sončne energije. Sodobni sistemi za shranjevanje energije torej ne delujejo z eno samo fiksno nastavitvijo: pametni sistem za shranjevanje energije prilagaja način delovanja glede na situacijo.
Na kaj moramo biti pozorni pri izbiri sistema za shranjevanje energije s sončnimi celicami?
Ne glejmo le na kapaciteto akumulatorja
Nazivna zmogljivost sama po sebi ne pove veliko. Dejansko uporabna energija je zmnožek zmogljivosti in dovoljene globine praznjenja (DoD): akumulator z zmogljivostjo 10 kWh pri 90-odstotni globini praznjenja (DoD) odda približno 9 kWh. Enako pomembna je tudi trajna moč (kW), ki kaže, koliko porabnikov lahko napaja hkrati, ter ciklična učinkovitost in garancija, ki se običajno navaja v številu ciklov ali letih do določene preostale zmogljivosti, na primer do 70 odstotkov. Pri namestitvi na prostem preverite tudi temperaturno območje in stopnjo zaščite IP; o tem smo podrobno pisali v članku »Namestitev sistema za shranjevanje energije na prostem «.
Združljivost inverterja in akumulatorja
Pametni sistem za shranjevanje energije deluje zanesljivo le, če je komunikacija med inverterjem in sistemom za upravljanje baterije (BMS) preverjena. Proizvajalci inverterjev vodijo uradni seznam združljivosti, pri nekaterih pa priključitev netestirane baterije pomeni izgubo garancije za inverter. Pri sestavljanju sistema za shranjevanje energije iz sončnih celic se zato vedno ravnajte po seznamu proizvajalca. Lažje je, če sta inverter in akumulator istega proizvajalca in sta dobavljena kot en sistem: med takšnimi rešitvami najdete na primer ponudbo sistemov za shranjevanje energije EcoFlow in FoxEss.
Pogosta vprašanja v zvezi s funkcijami sodobnih sistemov za shranjevanje energije
Ali pametni sistem za shranjevanje energije z akumulatorjem deluje tudi med izpadom električnega toka?
Da. Rezervna baterija v primeru izpada električnega toka deluje prek izhoda EPS inverterja, krmiljenje sistema za shranjevanje energije pa baterijo uporablja do nastavljene minimalne ravni napolnjenosti. Za oddaljeni dostop morajo biti usmerjevalnik in komunikacijska naprava prav tako na zaščitenem delu omrežja, zato sodijo med tipične porabnike EPS.
Ali je mogoče akumulator polniti iz omrežja?
Da, če to dovoljujejo lokalni predpisi. Sistem za shranjevanje energije z akumulatorjem se lahko s prisilnim polnjenjem napolni tudi iz omrežja do ciljne stopnje napolnjenosti, običajno v obdobju cenejših tarif. To je še posebej koristno pri dinamičnih tarifah.
Ali je mogoče vnaprej nastaviti krmiljenje polnjenja akumulatorja?
Da. V urniku sistema za upravljanje z energijo lahko določite časovna okna za prisilno polnjenje in prisilno praznjenje, skupaj s ciljno in najnižjo stopnjo napolnjenosti. Zunaj časovnega okna sistem deluje v osnovnem načinu, časovna okna pa je treba prilagoditi konicam in dolinam tarifnega obdobja.
Ali je mogoče polnilnik za električna vozila vključiti v sistem za shranjevanje energije?
Da. Pametno upravljanje z energijo poleg sončnih celic krmili tudi wallbox: polni se iz presežka sončne energije, pri čemer je mogoče nastaviti, ali ima prednost domači akumulator ali avtomobil. Pri hitrem polnjenju je mogoče onemogočiti praznjenje domačega akumulatorja.
Ali je mogoče delovanje sistema za shranjevanje energije z akumulatorjem nadzorovati na daljavo?
Da. Na oblačnih platformah proizvajalcev v realnem času spremljate vrednosti SOC in SOH, temperaturo in napake, prejemate opozorila, pri združljivih napravah pa je mogoče programsko opremo posodobiti tudi na daljavo. Na oblačni platformi FoxESS na primer lahko nastavite sodobne funkcije shranjevanja energije, vključno z načini delovanja in urnikom.
