Řešení pro domácí skladování elektrické energie: Umožnění inteligentního správce energie pro solární systémy v domácnostech
Řešení pro domácí skladování baterií: Zajištění inteligentního správce energie pro solární systémy v domácnostech
I. Základní potřeby a pozadí
S rozmachem distribuovaného fotovoltaického solárního výkonu čelí domácnosti třem klíčovým výzvám při vlastní spotřebě:
Časový nesoulad: Maxima výroby z solární energie (během dne) neodpovídají maximům spotřeby v domácnosti (večer).
Omezení sítě: Některé oblasti uplatňují omezení na kvóty přebytečného výstupu do sítě nebo mají nízké ceny za nákup.
Zabezpečení dodávky elektrické energie: Riziko výpadků během extrémního počasí nebo selhání sítě.
Systémy pro domácí skladování baterií (RBS) tyto problémy řeší integrovaným přístupem „Solár + Skladování“, což umožňuje posun času využití energie a zvyšuje sebezásobivost domácností.
II. Klíčová hodnota řešení
Ekonomická optimalizace
Zmenšení vrcholkové spotřeby / naplnění údolí (arbitráž): Ukládání levné solární energie během dne pro nahrazení dražší síťové energie večer.
Příklad: Rozdíly v cenách podle času v Kalifornii mohou překročit 0,25 USD/kWh, což umožňuje roční úspory na účtech za elektrinu přes 800 USD.
Zvýšená míra vlastní spotřeby: Typická vlastní spotřeba z solární energie se zvyšuje z ~30% na 80%+.
sn-serif;">Snížení poplatků za vyjímkovou spotřebu: Komerční a průmysloví uživatelé se vyhnou tarifům založeným na vrcholkové spotřebě.
Zlepšení spolehlivosti dodávky elektrické energie
Automatická záložní zdroj (funkce UPS): Bezproblémový přepínací mechanismus na zálohu během výpadků sítě.
Podpora kritických zatížení (osvětlení, ledničky, síťové zařízení) po dobu >4-12 hodin.
Záložní zdroj elektřiny: Poskytuje odolnost proti výpadkům během extrémních povětrnostních událostí.
Podpora sítě a synergické efekty
Účast na virtuálním elektrárně (VPP): Získávání dalších příjmů poskytováním služeb sítě.
Stabilizace sítě: Pomáhá vyrovnávat fluktuace sítě, což umožňuje vyšší penetraci obnovitelných zdrojů energie.
III. Technické složení systému
Součást |
Funkční popis |
Hlavní technické možnosti |
Baterie pro skladování energie |
Hlavní jednotka pro skladování energie |
Lithium-ion (LFP - LiFePO₄ dominantní, >95% podíl) |
Kombinovaný inverzor |
Převod DC/AC a řízení systému |
PV DC → Skladování DC/AC → Spotřeba AC |
Systém pro správu energie (EMS) |
Inteligentní jádro pro dispečink |
Algoritmy umělé inteligence optimalizují strategie nabíjení a vybíjení na základě: |
Monitorovací platforma |
Visualizované řízení a hlášení |
Mobilní aplikace pro sledování v reálném čase: |
IV. Typický příklad konfigurace (na základě 5kW PV + 10kWh skladování)
Parametr |
Příklad konfigurace (např. Tesla Powerwall 2) |
Přínos pro uživatele |
Kapacita skladování |
10kWh |
Pokrývá základní večerní spotřebu pro 4-osobnou domácnost |
Účinnost při kolísání |
>90% (AC-AC) |
Ztráta energie při skladování a vybíjení <10% |
Záložní zdroj elektřiny |
5kW spojitě / 7kW vrchol |
Podporuje spouštění zařízení s vysokým výkonem (např. klimatizační jednotky) |
Doba návratnosti investice |
6-8 let (např. Německo, Austrálie - oblasti s vysokými tarify) |
Doba se krátí s rostoucími cenami elektrické energie |
Snížení emisí uhlíku |
2,5-3 tuny CO₂e ročně |
Ekvivalentní vysazení ~120 stromů ročně |
V. Klíčové doporučení pro implementaci
Základy návrhu systému
Výběr baterie: Upřednostňujte LFP baterie (bezpečnost, dlouhá životnost).
Rozměry kapacity: Kapacita skladování ≈ 30-50% průměrné denní spotřeby elektrické energie.
Kombinovaný inverzor: Zajištěte kompatibilitu s existujícími PV systémy a budoucími rozšířeními.
Bezpečnost a soulad
Standardy certifikace: UL9540 (USA), IEC62619 (Mezinárodní), GB/T36276 (Čína).
Požadavky na instalaci: Stěny odpovídající požárnímu stupni/dostatečná ventilace/řízení teploty (omezení výkonu >35°C).
Schválení pro zapojení do sítě: Musí být v souladu s místními technickými předpisy pro zapojení do sítě.
VI. Prognóza trhu a trendy
Klesající náklady: Průměrná cena globálního domácího skladování byla v roce 2023 298 USD/kWh (snižování o 82% oproti roku 2015).
Politické pudy: Subsidie v EU a USA (např. americký daňový zvýhodnění ITC ve výši 30%).
Evoluce technologie:
▶ Baterie s ionty sodíku (levnější alternativa)
▶ Integrované řešení Solár-Skladování-Nabíjení EV (V2H - Vehicle-to-Home)
▶ Obchodování s energií pomocí blockchainu (prodej elektřiny peer-to-peer)
