Energiatárolás - Önfogyasztás vagy hálózati függetlenség

Bevezetés

Az önfogyasztási rendszer elsődleges célja a nap- és/vagy szélenergia hatékony felhasználásának elősegítése. Az ilyen rendszerek nagyobb kihívása az, hogy az energiatermelés időpontja nem egyezik meg az energiafelhasználás tényleges időpontjával. Ennek eredményeként a rendszernek gyakran szüksége van energia importra a hálózatból és energia exportra, amikor a termelés meghaladja a szükségletet.

Egy optimalizált önfogyasztási rendszerben a többletenergiát helyben tárolják, hogy azt igény szerint helyben lehet felhasználni. Az ilyen energiatárolásnak egyre nő a vonzereje, különösen a betáplálási tarifák csökkenése, valamint a hálózati ellátás bizonytalanná és költségesebbé válása miatt.

Önfogyasztás vs off-grid rendszer

Amikor egy off-grid rendszert összehasonlítunk egy önfogyasztási rendszerrel, figyelembe kell venni néhány fontos szempontot.

Az off-grid rendszer jellemzője, hogy nincs (vagy többnyire nincs) csatlakoztatva a hálózathoz, és teljes mértékben fedezni képes a rendszer teljes energiaigényét. Ezért úgy van méretezve, hogy a legrosszabb körülményekkel is megbírkózzon. Ez a legrosszabb forgatókönyv akkor fordulhat elő, ha egyidejűleg nagy terhelés történik, amelyekhez nagy teljesítményű inverterre van szükség az alkalmi használathoz.

A másik ilyen kihívás az, hogy az energiatermelés hiányozhat borult időjárás és/vagy szélcsend idején. Ennek ellensúlyozására nagy akkumulátortárolókra van szükség, amelyeket a fent említett nagy inverterteljesítményű helyzethez hasonlóan csak alkalmanként használnak.

Általánosságban tehát megállapítható, hogy egy hálózaton kívüli rendszer mind az inverterteljesítmény, mind a tárolókapacitás tekintetében túlméretezett, hogy kezelni tudja az ilyen helyzeteket. Egy önfogyasztó rendszer esetében ez másképpen alakul, mivel mindig rendelkezésre áll hálózat. A Grid assist funkcióval a hálózat zökkenőmentesen használható nagy csúcsterhelések idején, így, az invertert az alapterhelésnek megfelelően lehet méretezni.

Az alapterhelés az energiaszükségletnek olyan része, amely általában a kis teljesítményű berendezésekből származik, és ezek a terhelések a nap 24 órájában szinte folyamatosan energiát fogyasztanak.

Például a fűtőszivattyúk, a töltők és a háztartási berendezések készenléti energiája ilyen alapterhelést jelent. Az alapterhelés hatékony célpontja a fotovoltaikus energiafelhasználás optimalizálásának és az energiaimport korlátozásának.

A teljes energiaszükséglet importjának elkerülése lehetséges lenne, de ez nagyobb beruházást igényelne az inverterbe, mivel annak akkor képesnek kell lennie a nagy terhelésekre is. Azonban a legtöbb nagy terhelés sak rövid ideig aktív, tehát nagyobb inverter beruházás gyakran nem indokolt, mivel az energia értéke ebben az időszakban viszonylag alacsony.

Akkumulátorkapacitás tekintetében megállapítható, hogy egy önfogyasztó rendszer kisebb kapacitással is működhet. Az energia tárolása a PV-teljesítmény többletére korlátozódik, és az esetleges többlet éjszakánként felhasználható. Ebben az esetben a PV-teljesítményt az alapterhelésnek megfelelően méretezik, és az esetleges többletenergiát éjszakánként használják fel.

Miért válassza a Victron Energyt energiatároló rendszere számára?

Inverter/töltő méretek és konfigurációk széles választéka

Inverter/töltő modelljeink a kis 500 VA-s egységtől egészen a 15 kVA-s egységekig terjednek. Több egység párhuzamosan és/vagy 3 fázisú konfigurációban is csatlakoztatható, így a kis egyfázisú rendszertől egészen a lenyűgöző 180kVA teljesítményű háromfázisú rendszerig terjedő rendszerek létrehozására van lehetőség.

Páratlan élmény az akkumulátoros tárolórendszerekkel kapcsolatban

A Victron Energy-t 1973-ban alapították, kezdetben inverterek és töltők szállításával a hajózási ipar számára. Ez gyorsan kiterjedt a szárazföldi és az autóipari piacra. Ezen a területen rendkívül széleskörű tapasztalattal rendelkezünk az akkumulátoros tárolórendszerek terén.

DC-kapcsolt PV vagy AC-kapcsolt PV. vagy akár a kettő kombinációja

Tudunk dolgozni DC-kapcsolt PV-vel: MPPT napelemes töltők széles választékával, az MPPT 75V/10A-tól (290 W-os töltő) egészen a 450/200-asig (11,5 kW-os napelemes töltő). AC-kapcsolt PV-vel stb. is tudunk dolgozni, valamint kompatibilisek vagyunk számos márkájú PV inverterrel; szoros együttműködésben a Fronius PV inverterekkel. Lehetőség van akár AC és DC kapcsolt PV-t is kombinálhatunk egy rendszerben.

UPS no-break kimenet, üzemzavar nélkül működik

Inverterünk/töltőnk átveszi a csatlakoztatott fogyasztók áramellátását a hálózat vagy a generátor meghibásodása esetén. Mindez olyan gyorsan történik (kevesebb mint 20 milliszekundum alatt), hogy a számítógépek és más elektronikus berendezések zavartalanul működnek tovább

Kompatibilis akkumulátortechnológiák széles választéka

Saját márkájú ólomsavas és lítium akkumulátorokat forgalmazunk. Programozható invertereink/töltőink az akkumulátor-technológiák széles skálájával működnek, példaként lásd az alábbi cégeket logóval jelölve.

Victron ESS tréning

A Victron nagykövete, Markus Pauritsch egy 3-fázisú ESS Off-Grid energiarendszert valósított meg egy stílusos szekrénybe, amelyet tréning célokra használ. A működőképes szekrény egy teljes körű statikus berendezés jellemzőit mutatja be, beleértve egy lítium akkumulátor-tárolót akkumulátor-kezelő rendszerrel; háromfázisú áramot MultiPlus II egységekből - valamint integrációt egy harmadik féltől származó "Fronius" háromfázisú inverterrel; energiamérést - alacsony feszültségű akkumulátor-védelmet ... és felügyeletet a világ bármely pontjáról.

Mi is történik a szekrényben?

A szekrény egy 9000 VA teljesítményű, 3 fázisú ESS-rendszerrel van felszerelve, 10 kW/h-s akkumulátortárolóval, amely magába foglalja:

• 3 x MultiPlus-II 48/3000/35-32 SmartSolar MPPT 150/45-Tr Cerbo GX
• GX Touch 50
• Fronius Symo 3.0-3- M
• EM24 energiamérő - 3 fázisú - max. 64A/fázis 2 x LiFePO4 akkumulátorok 25,6V/200Ah smart.
• VE.Bus BMS
• Orion-Tr 48/12-9A (110W)
• Smart BatteryProtect 48V-100A
• BMV-712 Smart akkumulátor monitor, az összes szükséges biztosítékkal, kábellel és gyűjtősínnel együtt.

A teljesen működőképes szekrény úgy van kialakítva, hogy a 5,1kWp napelemmodulok táplálják mind a Fronius invertert, mind a SmartSolar MPPT-t. Négy váltóáramú ventilátor biztosítja a szellőzést és szabályozza a belső hőmérsékletet a szekrény tetején. A felesleges PV-energia vízmelegítésre használható 48V-os egyenáramú merülőfűtők segítségével. A 48V-100A Smart BatteryProtect be-, és kikapcsolja a vízmelegítő elemeket, így nem áll fenn a relé érintkezők megolvadásának veszélye.

A szekrény RGB LED-es LED-es lefelé világítással van felszerelve, amit egy Wi-Fi-kompatibilis vezérlő működtet, és egy ügyes fejlesztés, hogy a Node-RED-en segítségével a rendszer állapotának (töltöttségi állapot; figyelmeztetések és riasztások stb.) megfelelően lehet változtatni a világítás színét.

A 3-fázisú AC és DC kapcsolt szekrény alapértelmezett beállítása ESS, de könnyen átkonfigurálható off-grid rendszerré. Markus a szekrényt a teljesítményszámítással;   a rendszer konfigurálásával; a kábelszámítással kapcsolatos tippekkel és trükkökkel; valamint a hibaelhárítással kapcsolatos képzésekre, egyébként pedig a saját házában használja.

Markus bemutatja a GX Touch 50-et is, amely áttekinthető rendszerinformációkat és hozzáférést biztosít a 3 fázisú oktatószekrény beállításaihoz.

Melyik rendszert válasszuk?

Az egyes helyzetekre számos megoldás létezik, az egyszerűtől az összetettebbekig. Párhuzamos PV, AC-kapcsolt PV, DC-kapcsolt PV vagy mindezek kombinációja.

Opció 1. PV párhuzamosan

A legpraktikusabb megoldás a meglévő, hálózatra kapcsolt PV-rendszerhez akkumulátoros tároló hozzáadására.

Opció 2: AC-kapcsolt PV

Opció 3: DC-kapcsolt PV

A PV-mező és a PV-inverter méretét nem korlátozza az inverter/töltő maximális névleges teljesítménye.

Opció 4: A fentiek kombinációja

Monitoring

Az önfogyasztási rendszer telepítésének fő szempontjai gyakran pénzügyi és/vagy személyes meggyőződésen alapulnak. Mindkettő esetében a cél a hálózati energiaimport minimalizálása és a saját termelésű energia fogyasztásának optimalizálása. 

A modern inverter- és akkumulátor-felügyeleti technológia segít minimalizálni a hálózat energiaimportot és optimalizálni a saját termelésű energia fogyasztását.

A végfelhasználó ún. “energiamagatartása” még fontos szempont lehet, amely, háztartásonként eltérő, és nagymértékben függ a a napról napra változó körülményektől. Ezen okok miatt a szoftver kódolása az optimális energiafelhasználás pontos elérése érdekében meglehetősen nagy kihívást jelent.

Mosógép használatához egy napsütéses nap lenne ideális, hogy az akkumulátor (majdnem) feltöltődött állapotban legyen. Ennek ellenére a közvetlen energiafelhasználás előnyösebb, mivel így nem kell energiát exportálni a hálózatba, vagy pillanatnyilag nem kell az akkumulátort használni.

Energiafelhasználási döntésekhez a felügyelet (monitoring) elengedhetetlen a folyamatosan változó körülmények alapján történő finomhangoláshoz és az energiafelhasználás optimalizálásához, ezért esszenciális a felügyeleti (monitoring) rendszerek használata önfogyasztó rendszerek esetében. A vizsgálatok azt mutatták, hogy a felügyelettel (monitoring) rendelkező felhasználók jelentősen magasabb önfogyasztási szintet érnek el, mint azok a rendszerek, amelyekből ez hiányzik.

VRM app - távoli elérés

A Victron Energy önfelhasználó rendszerei a legjobbat kínálják mindenből

A Color Control GX használatával, és annak könnyen kezelhető kijelzővel, egy világos rendszer áttekintés érhető el, amely használatával könnyen eldönthető, hogy mely töltéseket kell használni vagy késleltetni. Az kijelző képernyők mögött további részletes információk is megtalálhatók, minden felhasználói igényt kielégítve.

Cerbo GX

Ez a vadonatúj kommunikációs központ lehetővé teszi, hogy mindig tökéletes  irányítást biztosítson a rendszer felett, bárhol is legyen, és maximalizálja teljesítményét. Egyszerűen csatlakozzon a Victron Remote Management (VRM) portálunkon keresztül, vagy lépjen be közvetlenül, a különálló GX Touch 50, egy MFD vagy a VictronConnect alkalmazásunk beépített Bluetooth hozzáférési pontjának köszönhetően.

GX Touch

A GX Touch 50 és a GX Touch 70 a Cerbo GX kijelzőtartozékai. Az öt colos és hét colos érintőképernyős kijelzők azonnali áttekintést nyújtanak a rendszerről, és lehetővé teszik a beállítások egy szempillantás alatt történő módosítását.

VRM Online Portal

Mindezeket az adatokat automatikusan elküldjük ingyenes távfelügyeleti weboldalunkra, a VRM Online Portálra, amely további opcióval felszerelt és az adatelemzést az ingyenes VRM alkalmazáson keresztül biztosítja, amely gyakorlatilag minden okostelefonon használható, így a Color Control GX-től távol is könnyen felügyelhető a rendszer. Mindezek mellett magasszintű rendszer-áttekintést is biztosít, például a teljes szoláris hozam, az energiatermelés és a grafikonok számításait - a rendszerhez csatlakoztatott összes berendezésre vonatkozóan.

Több információt a VRM Online Portalról az alábbi linken talál: https://vrm.victronenergy.com

A Victron Energy önfelhasználó rendszerei a legjobbat kínálják mindenből

Kiegészítők

Akkumulátor-figyelő /Battery Monitor

Az Akkumulátor-figyelő eszköz alapvető rendeltetése a fogyasztás szerinti amperóráknak,  valamint az akkumulátor töltöttségi állapotának és töltési idejének kiszámítása. Bizonyos határértékek túllépésekor (például túlzott kisütés) riasztást küld. Lehetőség van arra is, hogy az akkumulátor monitor adatokat cseréljen a Victron Global Remote készülékkel. Ez magában foglalja a riasztások küldését is.

GX Touch 50 és a GX Touch 70

A GX Touch 50 és a GX Touch 70 a Cerbo GX kijelző tartozékai. Az öt colos és hét colos érintőképernyő biztosítja rendszerünk azonnali áttekintését, és lehetővé teszik a beállítások egy szempillantás alatt történő módosítását. A Cerbo GX eszközhöz egyetlen kábellel csatlakozó  képernyők áramvonalas é vízálló kialakításúak, felülre szerelhetők és egyszerűen telepíthetők, ezáltal nagy rugalmasságot biztosítanak vadonatúj irányítópult kialakítása esetén.

MPPT Control

Az MPPT Control lehetővé teszi az összes BlueSolar és SmartSolar MPPT töltésvezérlő állapotának megtekintését és beállítását, amelyek rendelkeznek VE.Direct kommunikációs porttal. Az új MPPT Control az ismerős BMV-700 sorozatú házba van szerelve, így a panelek és a rendszerfelügyeleti berendezések egységes és professzionális megjelenése megmarad.

AC Current sensor - egyfázisú - max 40A

Külső áramérzékelő, amelyet a Multi vagy Quattro AC bemenetére vagy kimenetére csatlakoztatott PV-inverter AC áramának, teljesítményének (VA) mérésére és az energia kiszámítására használnak. Az értékek ezután megjeleníthetők és elküldhetők a VRM- weboldalra a Color Control segítségével. A két mérő vezeték csatlakoztatható a Multi vagy Quattro AUX és/vagy hőmérsékletérzékelő bemenetéhez.

Ziehl feszültség- és frekvenciarelé UFR1001E

Az UFR1001E  a berendezések által maguk termelt áram feszültségét és frekvenciáját figyeli. Az eszköz megfelel a VDE-AR-N 4105 bdew-, a G59/3, G83/2 és az ÖVE/ÖNORM E 8001-4- 712:2009 szabvány követelményeinek, valamint a közérdekű hálózathoz kapcsolt generátorokra vonatkozó G59/3,G83/2 és ÖVE/ÖNORM E 8001-4-712:2009 szabvány előírásainak. 

További információkért az alábbi letölthető adatlapra és tanúsítványokra hivatkozunk. Vagy látogasson el a www. ziehl.de  weboldalra, és keresse az UFR1001E-t a Hálózati felügyelet csoportban.

Anti-Islanding Box 63A egy- és háromfázisú doboz

A szigetüzem elkerülésére szolgáló egy- és háromfázisú 63A-es doboz a Ziehl UFR1001E típusú, szigetüem elkerülésére szolgáló eszközével, két vonali védőrelével és egy hálózati áramköri megszakítóval.  Egyfázisú és háromfázisú rendszerekhez egyaránt alkalmas. Névleges árama fázisonként legfeljebb 63A, minden alkatrésze kényelmesen elfére egy IP65 védettségű burkolatban.

A szigetüzem elkerülésére szolgáló doboz hálózatra tápláló inverter/töltő rendszerhez (ESS) kapcsolható a helyi, szigetüzem elkerülésére vonatkozó rendelkezések betartásával.