Výrobci hybridních systémů FVE kladou velký důraz na maximální efektivitu při využívání a uskladňování vyrobené energie. Trochu stranou však zůstalo vytvoření systému pro přehledné sledování jednotlivých toků energie. Podporu pro dva největší hybridní systémy jsme přidali do našeho monitorovacího systému Solar Monitor a otestovali jsme je pro vás.
Hybridní systémy - popis
Fotovoltaické elektrárny začínaly s on-grid střídači, u kterých je výroba závislá na přítomnosti distribuční sítě (DS). Jiná situace je u off-gridů, kdy je střídač na DS nezávislý. Kombinované řešení používá stykač pro odpojování DS, pokud střídač vyrábí z baterie. O hybridním systému mluvíme tehdy, když je možné energie přelévat různými směry přesně podle aktuální potřeby.
Pokud je systém menší, bývá realizován jedním zařízením, větší se sestavují z více komponentů (MPPtrackery, střídače, baterie), lze je škálovat podle zdrojů i podle požadovaného výkonu, je možné si vybrat napětí baterie. Důležitá je inteligence při nabíjení a vybíjení baterie, protože ta tvoří významnou část ceny celého systému a její předčasné zničení kvůli špatnému řízení nabíjecích cyklů nám daleko odsune návratnost celé investice.
Schema hybridního systému – Fotovoltaické panely, MPP tracker, baterie, střídač, DS, zátěž
Zdroj: Studer-Innotec
Takový systém není jednoduchý a je těžké sledovat, co se vlastně v určitou chvíli děje, zda např. baterie je správně dimenzována, správně nabíjena a vybíjena. Její předčasné zničení nám značně odsune návratnost celé investice, proto je dobré tomu předcházet. Data ze systému Solar Monitor lze dále zpracovávat, např. programovatelným automatem Foxtrot firmy TECO a.s. V tomto článku bych rád ukázal několik případů z více než ročního pozorování hybridního systému systémem Solar Monitor.
Grafy - Celkový přehled energií
V následujících grafech je použita zelená barva pro energii generovanou panely, modrá pro energii, kterou dodává DC část systému (panely + baterie), červenou je značena nakoupená energie z DS a oranžově pak energie spotřebovaná zátěží.
Z měsíčního grafu máme okamžitý přehled o tom, na které případy je třeba se zaměřit. Pokud je zelený sloupeček vyšší než modrý, znamená to, že se vyrobilo více energie a nabíjeli jsme baterii. Naopak, když je modrý vyšší než zelený, vyrobená energie nepokryla spotřebu a baterie se více vybíjela. Nás zajímají hlavně červené sloupečky, protože to je energie, kterou musíme nakupovat – na obrázku je tento případ zakroužkován červeně.
Proklikem na zakroužkovaný den si zobrazíme detaily po hodinách a je dobře vidět, že spotřebu mezi 11 a 12h nedokázala pokrýt baterie ani aktuální výroba, museli jsme ji proto nakoupit. Jak se postupně vyrábělo (zeleně), baterie se nabíjela a začala stačit na pokrytí spotřeby (modře).
Optimální spotřeba
V ideálním případě spotřeba optimálně kopíruje výrobu. Zde se projevuje vhodně navržená optimalizace spotřeby. Přestože výroba stačí na pokrytí spotřeby, systém trvale odebírá cca 10% ze sítě (červeně), aby zabránil případným přetokům do DS.
Trvalá spotřeba
Pokud máme dostatečně dimenzovanou baterii, stačí i na pokrytí trvalé spotřeby. Pomohla tomu i dostatečná výroba přes den.
Stačilo ale několik horších dnů, vybitá baterie a tak malá výroba, že až do 14h nestačila k nabíjení baterie. Zde je vidět, že buď nezapracovala optimalizace spotřeby nebo je baterie dimenzovaná na malou kapacitu.
Noční proud
Následující graf ukazuje optimalizaci spotřeby na noční proud. I tak je možné zlevnit provoz, kdy zvýšenou potřebu pokryjeme v noci.
Z dalšího grafu je vlevo vidět, že optimalizaci spotřeby na noční proud pokryla z velké části baterie. Nejprve zcela, postupně vidíme jak podíl modré klesá a elektřinu již musíme nakupovat.
Mobilní aplikace
Vše máme k dispozici i na mobilní aplikaci pro Android systémy.
Nabíjecí cykly
Monitorovací systém nám poskytuje i dokonalý přehled o nabíjecích cyklech baterie.
Režim Boost
Hybridní systém umí třeba i tzv. Boost režim, kdy je schopen dodat do zátěže energii najednou ze sítě i z baterie. Ideální případ pro menší provozovny, které nemusí platit dražší jistič jen kvůli špičkovému příkonu nějakého točivého stroje.
Předchozí články …
Plně automatizované vykazování do OTE (vč. vnořených zdrojů)
Kam ukládat data ze solárních (vodních a větrných) elektráren?
Více informací:
Web: www.solarmonitor.cz, , mobilní aplikace, inteligentní domy
Wikipedie: jednotka Solar Monitor, Solar Portál
Email: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Telefon: +420 481 313 661
Skype: solar.monitor