Magazyn Energi co i jak to działa?

Gdy zasilanie z instalacji PV jest niewystarczające magazyn energii dostarcza prąd. Jak wygląda proces ładowania i generacji energii nocą?

Zadaniem magazynu energii jest przechowanie prądu dla późniejszego jego wykorzystania. Pełni on zadanie bufora na potrzeby bilansowania energii produkowanej w instalacji fotowoltaicznej z pobieraną z sieci. Przy odpowiedniej konfiguracji systemu może również pełnić funkcję akumulatora na potrzeby zasilania awaryjnego BackUp.Falowniki Huawei SUN2000-3KTL do 10KTL oraz SUN2000-L1 zarówno serii M0 jak i M1 posiadają zintegrowany inteligentny system wspierania magazynowania i zarządzania przepływem energii. Do falownika można bezpośrednio podłączyć baterię przez złącza BAT+,BAT- oraz RS485. Co więcej dopuszcza się stosowanie magazynu energii o pojemności do 30kWh dla jednego falownika. Dodatkowo zastosować należy dedykowany licznik energii SmartMeter. Umożliwia on kontrolowanie przepływu energii pomiędzy instalacją domową lub firmową. Ale też zewnętrzną siecią elektroenergetyczną. Możliwe jest takie ustawienie systemu PV, by produkowana z fotowoltaiki energia w ogóle nie wypływała poza licznik dwukierunkowy zakładu energetycznego lub też energia pobierana z magazynu energii wykorzystywana była na potrzeby domowych urządzeń (w trybie bilansowania międzyfazowego).

Huawei SUN2000 dla serii falowników o mocach od 3kW do 10kW, czyli 3KTL, 4KTL, 5KTL, 6KTL, 8KTL i 10KTL w wersji M0 oraz M1, umożliwia dołączenie dedykowanych magazynów energii LUNA2000. Możliwe jest podłączenie zestawu magazynów o pojemności do 30kWh. Kompletny magazyn energii składa się z segmentów o wielokrotności 5kWh. A jeden taki zestaw możne zawierać maksymalnie 3 magazyny. Czyli pojemność 5kWh, 10kWh lub 15kWh, które obsługuje jeden moduł zarządzania LUNA200DC. Falowniki serii HUAWEI SUN2000-3-10KTL M0/M1 obsługują maksymalnie dwa moduły zarządzania LUNA2000DC.

Generacja z magazynu energii 3-fazowa czy 1-fazowa

Magazyn LUNA2000 gromadzi i oddaje energię do falownika w postaci prądu stałego w akumulatorach LiFePO4. W zależności od zastosowanego modelu falownika HUAWEI SUN2000-…KTL M0/M1 lub SUN2000-…KTL-L1, system z magazynem energii może generować nocą moc AC w układzie 3-fazowym (M0/M1) lub 1-fazowym (L/L1). Maksymalna moc generowana zależna jest od mocy falownika i łącznej pojemności magazynów energii LUNA2000. Trzeba dodać, że nie może być większa niż moc falownika. Producent podaje 2 rodzaje pobieranej przez falownik z magazynu mocy. Mocy ciągłej oraz mocy maksymalnej (do 10 sek.). Dla jednego modułu magazynu energii (pojemność 5kWh) moc ciągła wynosi 2.5kW, a chwilowa do 10 sek – 3.5kW. W przypadku zastosowania zestawu kilku magazynów (10kWh, 15kWh…) moc ciągła wynosi 5kW. Z kolei chwilowa do 10 sek – 7kW (dla falownika o mniejszej mocy moc będzie ograniczona do mocy falownika).

W nocy energia pobierana z magazynu i generowana przez falownik w układzie 3-fazowym, dobierana jest do aktualnego zapotrzebowania przez urządzenia w budynku. Falownik 3 fazowy zawsze generuje jednakową moc na każdej fazie. W przypadku asymetrycznego obciążenia faz czyli odbiorników o różnej mocy na poszczególnych fazach lub obciążenia instalacji tylko na jednej fazie, falownik dopasuje łączną moc generowaną do sumarycznej mocy pobieranej przez odbiorniki w budynku. W takim przypadku jeśli pracuje jedno urządzenie 1 fazowe o mocy 300W, to falownik wygeneruje równomiernie na każdą fazę po ok. 100W. Tak aby nastąpiło bilansowanie w obrębie licznika. Takie bilansowanie wymagane jest również od operatora sieci. Czyli zakładu energetycznego co zapewnia ustawa o OZE zgodnie z poniższą treścią. Bilansowanie przez zakład energetyczny może być realizowane w obrębie licznika dwukierunkowego lub w systemie informatycznym operatora, po przesłaniu danych z licznika dwukierunkowego.W przypadku przy braku zasilania w sieci energetycznej falowniki SUN2000-3KTL … 10KTL serii M0 i M1 generują prąd w układzie 1-fazowym na wydzielony tor zasilający. Warto zauważyć, że dzieje się to w trybie zasilania awaryjnego (Off Grid) dla odpowiednio zbudowanej instalacji wraz z modułem BackUp Box.

 

Czas zasilania urządzeń z magazynu energii zależny jest od obciążenia instalacji elektrycznej, pojemności magazynu energii oraz modelu falownika. Ponieważ maksymalna moc generowana zależna jest od mocy falownika.Wielkość obciążenia instalacji elektrycznej to sumaryczna moc działających w danym czasie urządzeń elektrycznych. Teoretycznie magazyn energii o pojemności 5kWh jest w stanie podtrzymać pracę urządzeń generując przykładową średnią moc 500W. Przez czas nie dłuższy niż 10 godz. lub 1kW poniżej 5 godz.

Dla domu jednorodzinnego, gdzie moc urządzeń pracujących nocą w sposób cykliczny nie przekracza 300W – 500W, często taka pojemność magazynu umożliwia podtrzymanie zasilania przez całą noc. Aż do porannej generacji. Nie dotyczy to przypadku zasilania w budynku elektrycznych urządzeń grzewczych o wysokim zapotrzebowaniu na moc. Wówczas moc instalacji oraz pojemność magazynu dobierana jest indywidualnie

Koszt zakupu i montażu magazynu energii zależy podobnie jak w przypadku instalacji fotowoltaicznej, od zapotrzebowania obiektu na energię, jakości zastosowanego produktu oraz zakresu prac związanych z jego podłączeniem. W przypadku domowych zastosowań zestaw dla istniejącego systemu HUAWEI SUN2000 wraz z montażem i uruchomieniem: magazyn energii + kontroler ładowania + licznik energii to koszt 22 – 24 tys. zł.

Aplikacja HUAWEI FUSIONSOLAR dla magazynu energii

Aplikacja FUSIONSOLAR umożliwia monitoring przepływu energii pomiędzy instalacją fotowoltaiczną. A także urządzeniami w domu (odbiornikami), magazynem energii (akumulatorem) i siecią energetyczną. 

Charakterystyki zawierają informacje o generowanej energii. Ale też ładowaniu magazynu oraz mocy pobieranej przez urządzenia w budynku. Zaznaczone jest zużycie energii w trakcie produkcji z PV oraz w pozostałym czasie.

Huawei umożliwia wykonanie instalacji z magazynem energii. Pełni ona funkcję zasilania awaryjnego w przypadku braku napięcia w sieci energetycznej. Należy wcześniej przygotować wydzielony tor 1-fazowy w instalacji elektrycznej budynku. Będzie on pracował w trybie zasilania sieciowego oraz awaryjnego. Z kolei do falownika Huawei należy dołączyć moduł BackUp Box, który posiada wyjście z podtrzymaniem napięcia AC.W normalnych warunkach pracy napięcie na wydzielonym torze podawane jest z sieci elektrycznej. Natomiast po jego zaniku w czasie poniżej 3 sek. linia przełączona zostaje na zasilanie przez falownik SUN2000 z magazynu energii. Moc generowana na wydzielonym torze w trybie awaryjnym BackUp dla falowników 3-fazowych wynosi 1/3 mocy falownika.Czas zasilania urządzeń z magazynu energii zależny jest od obciążenia instalacji elektrycznej. A także od pojemności zastosowanego magazynu energii.

Falownik HUAWEI SUN2000 z rozdzielnią AC, licznikiem energii DTSU666, magazynem energii LUNA2000 5kWh oraz modułem SZR pełniącym funkcję BackUp Box