Jak zwiększyć autokonsumpcję energii z fotowoltaiki?

Fotowoltaika pozwala produkować własną energię elektryczną, jednak o ekonomicznej efektywności instalacji decyduje nie tylko liczba kilowatogodzin wytworzonych przez panele. Równie istotne jest to, ile wyprodukowanej energii zostanie wykorzystane bezpośrednio na potrzeby domu lub firmy. Dlatego coraz większego znaczenia nabiera autokonsumpcja energii z fotowoltaiki.

Autokonsumpcja oznacza zużywanie energii w miejscu jej wytworzenia, bez konieczności wcześniejszego przekazywania jej do sieci. Im większa część produkcji PV zostanie wykorzystana na bieżąco lub zmagazynowana na później, tym mniejsza potrzeba zakupu energii z zewnątrz. Zwiększenie autokonsumpcji jest więc jednym z najskuteczniejszych sposobów na poprawę opłacalności fotowoltaiki, a jednocześnie na zwiększenie niezależności energetycznej budynku.

Autokonsumpcja zaczyna się od dopasowania zużycia do produkcji fotowoltaiki

Produkcja energii z instalacji PV i zapotrzebowanie gospodarstwa domowego często występują w innych godzinach. Panele osiągają wysoką produkcję w ciągu dnia, podczas gdy wiele domów najwięcej prądu zużywa rano i wieczorem. W rezultacie w południe powstaje nadwyżka energii, natomiast po zachodzie słońca konieczne jest pobieranie prądu z sieci. Najprostszym sposobem poprawy tej sytuacji jest przesunięcie części zużycia na godziny największej produkcji fotowoltaiki. Pralka, zmywarka, suszarka czy inne energochłonne urządzenia mogą pracować wtedy, gdy instalacja wytwarza najwięcej energii - najczęściej w okolicach godzin 11:00-15:00. Nie wymaga to dużych inwestycji, a może zauważalnie zwiększyć ilość energii zużywanej bezpośrednio z PV.

Jeszcze większe możliwości daje automatyzacja. Systemy HEMS i EMS, inteligentne gniazdka oraz odpowiednio skonfigurowane sterowniki mogą reagować na aktualną produkcję i nadwyżkę mocy. Zamiast ręcznie uruchamiać urządzenia, użytkownik pozwala systemowi zdecydować, kiedy ich praca będzie najbardziej korzystna. Warto przy tym pamiętać, że celem nie powinno być zużywanie większej ilości prądu tylko dlatego, że jest dostępny. Efektywna autokonsumpcja oznacza inteligentne przesuwanie potrzebnego zużycia na właściwą porę, a nie generowanie dodatkowego zapotrzebowania.

Ciepła woda, pompa ciepła i klimatyzacja - energia z PV może pracować na komfort

Nadwyżkę z fotowoltaiki można wykorzystać również do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Zamiast oddawać energię do sieci, można skierować ją do grzałki elektrycznej w bojlerze lub buforze ciepła. W praktyce zbiornik wody zaczyna wówczas pełnić funkcję prostego magazynu energii - energia elektryczna zostaje zamieniona w cieplną i wykorzystana później. Podobną strategię można zastosować w budynkach wyposażonych w pompę ciepła. Odpowiednio przygotowany harmonogram pozwala zwiększyć intensywność jej pracy w okresach wysokiej produkcji PV, np. poprzez podgrzewanie ciepłej wody lub okresowe podnoszenie temperatury w budynku. Dzięki temu część zapotrzebowania, które normalnie pojawiłoby się wieczorem, zostaje pokryta wcześniej energią słoneczną.

Latem naturalnym odbiornikiem nadwyżek jest natomiast klimatyzacja. Największe zapotrzebowanie na chłodzenie występuje często właśnie podczas słonecznych dni, kiedy instalacja fotowoltaiczna osiąga wysoką wydajność. Połączenie fotowoltaiki z pompą ciepła, klimatyzacją i automatyką energetyczną pozwala więc zwiększać autokonsumpcję bez rezygnacji z komfortu - przeciwnie, energia jest wykorzystywana tam, gdzie rzeczywiście jest potrzebna.

Magazyn energii - więcej własnej energii wtedy, gdy jej potrzebujesz

Zmiana godzin pracy urządzeń ma swoje granice. Nie wszystkie potrzeby energetyczne można przenieść na południe, dlatego kolejnym etapem zwiększania autokonsumpcji jest domowy magazyn energii. Gdy instalacja PV produkuje więcej prądu, niż budynek aktualnie potrzebuje, nadwyżka może zostać wykorzystana do ładowania baterii. Zgromadzona energia jest następnie dostępna wieczorem, w nocy lub rano.

Dzięki temu magazyn energii ogranicza rozbieżność pomiędzy profilem produkcji PV a rzeczywistym profilem zużycia. Zamiast przekazywać nadwyżki do sieci i później kupować energię, gospodarstwo może w większym stopniu korzystać z własnej produkcji. W odpowiednio dobranych systemach połączenie fotowoltaiki, magazynu i inteligentnego sterowania może znacząco podnieść poziom autokonsumpcji.

Właśnie w tym obszarze szczególnie istotne staje się właściwe zaprojektowanie całego systemu. Kon-TEC oferuje stacjonarne magazyny energii wykorzystujące technologię LiFePO4, w tym rozwiązania niskonapięciowe z serii MANA i KT-LFPES oraz systemy wysokonapięciowe KT-LFPHV. Uzupełnieniem instalacji mogą być falowniki hybrydowe Deye i Solis, które odpowiadają za zarządzanie przepływem energii pomiędzy fotowoltaiką, odbiornikami, magazynem oraz siecią. Dobrze skonfigurowany inwerter może kierować energię najpierw do bieżących odbiorników, następnie do magazynu, a dopiero niewykorzystaną nadwyżkę przekazywać dalej. To właśnie współpraca magazynu energii, inwertera hybrydowego i odpowiedniego sterowania tworzy podstawę nowoczesnego systemu zwiększania autokonsumpcji.

Nowoczesna fotowoltaika to już nie tylko produkcja energii, ale przede wszystkim świadome zarządzanie tym, gdzie i kiedy zostanie ona wykorzystana. Im lepiej instalacja PV współpracuje z magazynem energii, ogrzewaniem, automatyką i pozostałymi odbiornikami, tym większa autokonsumpcja, mniejsze uzależnienie od energii z sieci i lepsze wykorzystanie potencjału własnej instalacji. Rozwiązania dostępne w ofercie Kon-TEC pozwalają budować właśnie takie kompleksowe systemy - od magazynowania energii, po inteligentne zarządzanie jej przepływem.