Instalacja fotowoltaiczna z magazynem energii.

Instalacja fotowoltaiczna z magazynem energii.

Spadające ceny magazynów energii spowodowały rosnące zainteresowanie instalacjami fotowoltaicznymi z magazynami energii. 

Instalacje fotowoltaiczne mogą być wyposażone w akumulatory korzystające z energii prądu stałego podłączonych do inwerterów hybrydowych. 

W instalacjach ongridowych również możemy wykorzystać akumulatory robiąc to na dwa sposoby:

  1. zmieniając falownik na hybrydowy
  2. dokładając akumulatory po stronie AC (prądu zmiennego). 
  3.  dokładając akumulatory z własnym układem BMS sterującym pracą całego układu fotowoltaicznego.
inteligentny system zarządzania energią

Podsumowując system z magazynem energii

Plusy

+ Niezależność od sieci energetycznej
+ W miejscach gdzie nie ma sieci energetycznej niższe koszta w porównaniu do agregatu prądotwórczego,
+ Bezobsługowość

Minusy:

– większy koszt początkowy (koszt akumulatorów)

Tryby pracy falowników hybrydowych.

Rozróżniamy kilka trybów pracy instalacji fotowoltaicznych wyposażanych w falowniki hybrydowe.

Są one zależne przede wszystkim od możliwości wybranego falownika.
Pierwszym i najbardziej popularnym sposobem pracy jest
współpraca z siecią. Falownik możemy wysterować odpowiednio tworząc harmonogramy zasilania

Pierwszym trybem jest wysyłanie do sieci określonej ilości energii. Dopiero po przekroczeniu tego progu inwerter będzie zasilał magazyn energii oraz obwody rezerwowe. Jest to mało popularny sposób użytkowania instalacji.

Tryb pracy Zero eksport

Częściej spotykamy się z instalacjami pracującymi w opcji „Zero eksport”. Przy takim ustawieniu falownik najpierw wykorzystuję energię z paneli fotowoltaicznych do zasilania magazynu energii lub obwodów zasilania rezerwowego. Następny krok jest zależny od wybranych przez nas ustawień – mamy do wyboru tryby „Zero export to Load” lub „Zero export to CT”.
W pierwszym przypadku falownik
nie będzie zasilał nic poza swoimi obwodami, więc nadwyżka ponad ładowanie magazynu i zasilenie obwodu Load nie zostanie wysłała do sieci. Falownik zmniejszy swoją moc. Dopiero gdy ręcznie zezwolimy w ustawieniach na „Solar Sell”, inwerter w ostatniej kolejności przekaże nadwyżki do sieci domowej.
Podobne, ale lekko inne działanie ma
drugie ustawienie. Tutaj punkt rozgraniczenie stanowią przekładniki pomiarowe lub smart meter. Falownik więc będzie zasilał dom aż do miejsca pomiaru i dopiero, gdy będzie widoczny wypływ do sieci zewnętrznej, dokona zmniejszenia swojej mocy, aby nie wysyłać nadwyżek.
Dzięki takim dwóm ustawieniom możemy zrobić
priorytet dla energii w postaci: magazyn energii -> obwody rezerwowe -> (ewentualnie dom do CT) -> sieć zewnętrzna.
Dodatkowo przy
trybie pracy z siecią magazyn energii jest cyklowany. Oznacza to, że przy występowaniu produkcji z modułów PV będzie on ładowany, natomiast gdy wyniknie obciążenie elektryczne w domu, energia z magazynu zostanie wyciągnięta i posłuży do zasilenia tych obciążeń.

Tryb pracy off-grid

Drugim trybem pracy falownika Deye jest praca off-grid, czyli bez obecności zewnętrznej sieci AC, więc w takiej sytuacji falownik pracuje jako wyspa. Bateria akumulatorów jest nam niezbędna, jako serce układu. 

W słoneczny dzień panele będą produkować prąd, który naładuje nam magazyn i zasili odwody w domu podłączone do falownika. Gdy słońca będzie mało lub przyjdzie wieczór, falownik pobierze energię z baterii i zasili nasze urządzenia.
Minusem tego rozwiązania niestety jest fakt skończonej pojemności magazynu – gdy rozładujemy magazyn, to niestety wyłączą się nasze odbiorniki.  Aby temu zapobiec musimy posiadać odpowiednio dużą instalację lub nieduże odbiory.

Tryb pracy hybrydowej

Falownik hybrydowy Deye pracuje w połączeniu tych dwóch trybów pracy, a więc będzie mógł pracować zarówno z siecią, jak i bez niej. Gdy parametry sieci są prawidłowe, falownik będzie ładował magazyn i oddawał nadmiar energii do sieci,  w przypadku dużego zapotrzebowania użyje magazynu i sieci do pokrycia go. Natomiast gdy zdarzy się wyłączenie zasilania przejdzie do pracy off-grid i będzie zasilał odwód rezerwowy do czasu powrotu sieci.
Minusem tego rozwiązania niestety jest fakt skończonej pojemności magazynu – gdy rozładujemy magazyn, to niestety wyłączą się nasze odbiorniki.  Aby temu zapobiec musimy posiadać odpowiednio dużą instalację lub nieduże odbiory.

 

 

Obwody zasilania rezerwowego

Wydzielone obwody do podłączenia urządzeń, które muszą działać w momencie, gdy nie ma zasilania sieciowego i będą pracować na baterii akumulatorów. W takim wypadku na wyprowadzeniu przewodu z falownika powinien być wyłącznik nadprądowy dobrany wielkością do maksymalnego prądu obciążenia na tym obwodzie.

Podłączamy agregat spalinowy. 

W takim przypadku na przewód AC należy dodać wyłącznik nadprądowy dobrany do prądu ładowania generatora. 

 

Podłączenie turbiny wiatrowej 

Do dedykowanego obwodu DC mogą być podłączane turbiny wiatrowe. Musimy wtedy mieć turbinę wiatrową z odpowiednim dla niej konwerterem prostującym prąd do parametrów wejściowych DC falownika. Dzięki temu możemy wykorzystać energię wiatru, który najczęściej pojawia się w momencie, gdy nie ma dużego nasłonecznienia.

Inteligentny system zarządzania

Prawdziwa zabawa zaczyna się, jeżeli posiadamy system zarządzania energią (EMS). Falownik można podpiąć poprzez przewód Modbus do zewnętrznego sterownika, który będzie wysyłał komendy do falownika, więc de facto będzie sterował pracą wszystkich urządzeń podłączonych do niego.


Jak widzimy możliwości rozbudowy instalacji hybrydowych są duże i często ogranicza je tylko nasza wyobraźnia. 

 

Rozliczanie i magazynowanie energii może poprawić też przynależność do spółdzielni energetycznej