Zarządzanie energią według firmy Fronius

Świadomi inwestorzy, którzy decydują się na instalację fotowoltaiczną, zastanawiają się nad optymalnym wykorzystaniem produkowanej energii. Niezwykle pomocny w tej analizie może być kluczowy element – falownik, szczególnie, gdy jest doposażony w kilka dodatkowych elementów.

dr inż. Maciej Piliński

Zobaczyć znaczy zrozumieć

Wszystkie falowniki Fronius nowej generacji SnapINverter (rodziny Fronius SYMO, PRIMO, GALVO, ECO) standardowo wyposażane są w nowoczesną kartę Datamanager 2.0. Karta ta umożliwia proste w obsłudze i wizualnie atrakcyjne monitorowanie działania instalacji fotowoltaicznej na portalu Solar.Web (http://www.solarweb.com). Użytkownik uzyskuje wgląd we wszystkie najważniejsze parametry instalacji, przede wszystkim w aktualnie oddawaną przez falownik moc oraz wykresy prezentujące ilości wyprodukowanej energii. Ale obserwując wyłącznie pracę falownika lub falowników nie wiemy, co się dalej z tą energią dzieje. Przy dodatkowej, niewielkiej inwestycji w licznik inteligentny Fronius Smart Meter (w jednej z trzech dostępnych wersji), otwierają się zupełnie nowe, znacznie bardziej interesujące możliwości: właściciel instalacji PV może obserwować bilans energii w budynku (produkcję i zużycie energii), a także inteligentnie sterować wykorzystaniem energii produkowanej.

Nowe rozwiązania w dziedzinie optymalizacji zużycia własnego

Oddawanie do sieci niewykorzystanej energii wiąże się z wymiernymi stratami finansowymi. O ile w przypadku mikronstalacji, dzięki wprowadzonemu net-meteringowi możemy „odzyskać” 80% (do mocy 10kW) lub 70% (do mocy 40kW) oddanej energii wraz z kosztem jej dystrybucji, dla instalacji przemysłowej w najlepszym wypadku możemy uzyskać wyłącznie cenę hurtową energii. Zmieniając nawyki użytkowników np. poprzez manualne lub zegarowe włączanie niektórych urządzeń w godzinach największej produkcji energii ze słońca, możemy uzyskać niewielką poprawę takiego stanu. Dlatego firma Fronius oferuje zupełnie nowe rozwiązania w dziedzinie optymalizacji zużycia produkowanej energii na potrzeby własne, która stopień samowystarczalności może podnieść nawet do 50%.

Odpowiednie, programowalne wyjścia cyfrowe na karcie Datamanager 2.0 pozwalają na załączanie i wyłączanie dowolnych odbiorników energii (np. poprzez przekaźnik, którego cewka zasilana jest napięciem DC 12V). Najprostszy algorytm może wykorzystywać w tym celu wartość aktualnie wytwarzanej w instalacji PV mocy. Poprzez odpowiednio ustawione wartości załączenia i wyłączenia następuje sterowanie podłączonym odbiornikiem. Karta Datamanager 2.0 daje jednak znacznie więcej możliwości. Mając dokładną wiedzę o aktualnym bilansie energii elektrycznej w budynku, można z łatwością zaprogramować załączenie urządzeń na bazie wartości mocy oddawanej do sieci oraz ich wyłączenie – w przypadku gdy energia z sieci jest pobierana.

Ale możliwości kontroli i regulacji jest więcej. W przypadku pomp ciepła bardzo ważne jest, aby kompresor po załączeniu pracował przez określony czas. Taki parametr możliwy jest do ustawienia w interfejsie karty Datamanager 2.0 dostępnym z poziomu przeglądarki internetowej (por. rys. 8). Można również, jako priorytet wybrać przygotowanie c.w.u. nie później, niż do określonej godziny, np. 18:00, gdy domownicy wracają po pracy. Datamanager 2.0 będzie sterował grzałką c.w.u. w zależności od dostępnego nadmiaru produkowanej energii, a jeśli będzie on w pochmurne dni niewystarczający – załączy podgrzewanie wody z odpowiednim czasowym wyprzedzeniem.

Zaawansowane sterowanie z Fronius Ohmpilot

Fronius Ohmpilot jest regulatorem inteligentnie sterującym odbiornikami rezystancyjnymi. Jego głównym przeznaczeniem jest wykorzystanie nadmiaru energii słonecznej w celu podgrzania wody np. w kotłach i zbiornikach buforowych, ale może być także stosowany do grzejników na podczerwień lub grzejników łazienkowych na ręczniki. Dzięki płynnie regulowanej mocy w zakresie od 0 do 9 kW, nadmiar energii PV można spożytkować do bezpośredniego zasilania odbiorników w gospodarstwie domowym w takim stopniu, aby energia nie była ani oddawana do sieci, ani z niej pobierana.

Energia słoneczna może dostarczyć domowi rodzinnemu o średnim poziomie zużycia wody większość zapotrzebowania na gorącą wodę w okresie od kwietnia do października. Gdy tylko Twój system PV generuje więcej energii, niż jest obecnie zużywane w gospodarstwie domowym, Fronius Ohmpilot kieruje dostępny nadmiar do elementu grzejnego, suszarki lub innego rezystancyjnego odbiornika wybranego przez użytkownika. Wynikiem jest maksymalny poziom samowystarczalności, zmniejszenie emisji CO2 w gospodarstwie domowym i mniejsze zużycie energii w głównym systemie dostarczania ciepła w budynku w miesiącach letnich.

Jak to działa?

System PV zasila domowe odbiorniki energii elektrycznej, ale nadmiar energii PV – czyli energia, której nie jesteśmy w stanie zużyć bezpośrednio – jest oddawana do publicznej sieci energetycznej (rysunek 1).