Електромобилът като част от домашната PV система
Вие сте един от нарастващия брой хора, които търсят подходящи начини да намалят зависимостта си от изкопаемите горива и от обществената електроразпределителна мрежа? В случай че е така, сте на правилното място. Обмисляли ли сте да използвате слънчева енергия за зареждане на вашия електрически автомобил? Това не само е по-устойчив вариант, но и може да ви спести пари в дългосрочен план. Зелено и евтино - точно както ни харесва. В тази статия ще разгледаме предимствата от използването на слънчева енергия за зареждане на вашия електромобил и технически продукти и решения за това.
Текст: списание Строители
Голямо предимство на малките PV инсталации в дома или бизнеса е възможността да зареждате електрически автомобил (EV) със собствена енергия. Зареждането с вашето собствено, генерирано от слънчева енергия, електричество може по същество да елиминира напълно разходите за „гориво“ на електромобила. На практика обаче това не винаги е толкова просто, колкото звучи. Необходимо е домашно зарядно устройство за EV. Има различни опции за слънчево зареждане, с различно дълго необходимо за зареждане време.
Ключови фактори
Зареждането на EV с помощта на вашата собствена PV система на покрива може да бъде относително лесно, но зависи от няколко фактора, като най-очевидните са размерът на соларната система, времето от деня и климатичното време. Типичните покривни слънчеви системи варират от 5kW до 15kW. Ако искате да заредите електромобил бързо само с помощта на слънчева енергия, тогава ще ви е необходима достатъчно голяма PV система и малко помощ при използване на интелигентно зарядно устройство.
Колко лесно е да зареждате EV със слънчева енергия зависи и от друг фактор. Такъв например е типът на използваното зарядно устройство. Мощността на зарядното устройство може да варира обикновено от 2kW до 22kW. Нивото на батерията на автомобила, т.е. колко трябва да заредите, също оказва влияние. И не на последно място – фактор е колко често пътувате и какъв пробег шофирате? Това може да звучи сложно, но за щастие има създаден безплатен PV калкулатор с вграден симулатор за зареждане на EV, така че можете да прецените колко слънчева енергия ви е необходима, за да заредите EV въз основа на разстоянието на шофиране и вида на зарядното устройство.
АС и DC зарядни устройства за EV
Зарядните устройства могат да са променливотокови (АС) и правотокови (DC). Електричеството в мрежата е АС, а в батериите – DC. Това означава, че променливият ток трябва да се преобразува в прав, за да се съхрани в батерията на EV. AC зарядните устройства обикновено зареждат по-бавно от DC устройствата. Различието идва от мястото на преобразуване AC-DC. При AC зарядното устройство, преобразуването на електричеството е в електромобила, а при DC зарядните устройства - в самото устройство. Затова АС устройствата са по-прости, но пък в автомобилът трябва да има преобразувател, който ограничава мощността. DC зарядните са по-сложни и скъпи, но пък зареждат с много повече мощност.
Нива на зарядни устройства
Технически има три нива на зарядни устройства за EV, от които само първите две могат да се използват в домашни условия. Ниво 1 (преносими 10A или 15A зарядни устройства от 1,4kW до 3,6kW) е основно преносимо зарядно устройство, което може да се включи във всеки обикновен 10A електрически контакт. Тези прости зарядни устройства вървят стандартно с повечето електромобили. Ниво 2 – специализирани стенни зарядни устройства от 5kW до 22kW (Wallbox зарядно устройство), са компактни монтирани на стена зарядни устройства, които са постоянно инсталирани в домове и фирми. Ниво 3 са много големи, мощни от 50kW до 300kW, DC бързи зарядни устройства, които обикновено се намират в специални крайпътни станции за зареждане на EV.
Ако не шофирате често, зареждането на EV у дома със слънчева енергия може да бъде лесно с помощта на просто преносимо зарядно устройство (ниво 1) и сравнително малка соларна система от 5kW. От друга страна, зареждането на EV с помощта на по-мощно зарядно устройство от ниво 2 може да бъде малко трудно, дори и с много по-голям слънчев масив. Проблемът възниква, тъй като слънчевата система често няма да генерира достатъчно, за да отговори на зарядно устройство от ниво 2 при пълна мощност при облачно или лошо време. Основната трудност е дали вашата връзка към електрическата мрежа има достатъчно резервен капацитет, за да поддържа зарядно устройство от ниво 2, което обикновено изисква захранване от 32 A. За щастие, това е мястото, където интелигентните зарядни устройства за EV могат да помогнат.
Капацитет на батерията на EV
Няколко думи за капацитета и обхвата на батерията на EV. Капацитетът на батерията се измерва в киловатчаса (kWh), а електрическите превозни средства се предлагат с широка гама от различни размери батерии, от 24kWh до 100kWh или повече. Повечето обикновени електромобили имат капацитет на батерията от около 65kWh, което обикновено осигурява пробег от около 350 км, в зависимост от условията и колко ефективно шофирате. Всеки kWh капацитет на батерията ще осигури около 5 до 8 км пробег. За сравнение в реалния свят, по-леките, по-ефективни електромобили могат да използват само 12kWh на 100 км (1kWh = 8,2 км), докато по-големите, високопроизводителни електромобили могат да използват 20kWh или повече на 100 км шофиране (1kWh = 5 км). Средно EV използва около 16kWh на 100km.
Шофирането с по-високи скорости води до по-малък пробег на 1kWh поради увеличеното аеродинамично съпротивление. Повечето електромобили обаче имат и регенеративно спиране, възстановяващо голяма част от енергията, която обикновено се губи по време на забавяне и спиране на автомобила. Регенеративното спиране е особено полезно при градско шофиране със старт-стоп, където подобрява ефективността и намалява спирачния прах и замърсяването на въздуха.
Зареждане на електрически автомобили чрез фотоволтаици
Зареждането на батерии от слънчеви панели е възобновяем и устойчив начин за захранване на вашия EV. Просто казано, слънчевите панели работят, като преобразуват слънчевата светлина в електричество, което след това може да се използва за зареждане на вашата EV батерия. Слънчевите панели обикновено се инсталират на покрива на дом или бизнес, за да поддържат всичките ви електрически устройства и могат да бъдат свързани към електрическата мрежа, така че излишното електричество да може да се продава обратно на комуналната компания - това се прави чрез начисляване на определени от конкретната компания тарифи. Да, така можете да получите заплащане за производството на собствено електричество у дома.
Предмет на този сегмент е способността на вашите слънчеви панели да бъдат директно свързани към вашето EV зарядно устройство, което означава, че това електричество, произведено на покрива ви, може директно да захранва колата ви. Това прави слънчевите панели чудесен вариант за намаляване на вашия въглероден отпечатък и за дългосрочно спестяване на разходи, тъй като използвате енергията, която сте генерирали.
Принцип на работа
PV системи генерират електричество от слънцето, което след това може да се използва за зареждане на електрическа кола или нещо друго във вашето домакинство. Средната домашна фотоволтаична система може да генерира от 1 до 4 киловата мощност (kWp). Това е достатъчно, за да зареди напълно електрически автомобил с капацитет на батерията 40 kWh за малко повече от осем часа.
Разбира се, количеството налична слънчева енергия за зареждане на електрически автомобил ще варира в зависимост от времето на годината и метеорологичните условия. През зимата, когато има по-малко дневна светлина и повече облаци, може да се наложи да допълните вашата фотоволтаична система с енергия от мрежата. Но слънчевата енергия е чудесен начин за зареждане на електрическа кола по наистина устойчив начин, дори ако зареждате колата само частично.
Нужно количество фотоволтаични панели
Обикновено по-големите батерии се нуждаят от повече панели. Така че, ако искате да инсталирате фотоволтаична система специално за зареждане на вашия автомобил, най-добре е да говорите с професионалист относно правилния размер и тип система за вашите нужди. Средно система от слънчеви панели с около 8-12 панела може да захранва един електрически автомобил, но е най-добре да се консултирате с професионалиста, който инсталира вашите слънчеви панели.
Нямате място за слънчеви панели, но все пак искате да заредите своя EV с устойчива и екологична енергия? Няма проблем! Със зелена тарифа за EV на електроразпределителната компания цялото електричество, което използвате, се получава от генератори за възобновяема енергия, като слънчеви и вятърни паркове. Така не само давате своя принос за околната среда, като шофирате електрическа кола – вие също я зареждате по един от възможно най-устойчивите начини.
Обикновено зарядно за EV като вариант за зареждане със соларни панели
Да, можете да използвате обикновено зарядно устройство за EV при зареждане от слънчеви панели, но ще ви трябва PV инверторен модул, който преобразува слънчевата електроенергия в електричество подходящо за зареждане на EV със слънчеви панели. Повечето инсталации по принцип имат инвертор, но е важно да проверите. Инверторът е това, което променя правия ток от PV система в променлив, така че можете да използвате електричеството от панелите за захранване на вашия дом и устройства. Домашните зарядни устройства за електромобили използват AC.
Освен това, слънчевите панели генерират енергия през дневните часове (когато имаме повече слънце), но повечето хора зареждат електрическата си кола през нощта, докато спят. Така че, ако искате да зареждате вашия EV с тази слънчева енергия през нощта, ще ви е необходима акумулаторна система за съхранение, която съхранява енергията, генерирана през целия ден и след това я освобождава, когато имате нужда от нея - например през нощта, когато зареждате вашето EV.
Ползи от инсталирането на слънчеви панели за зареждане на вашия EV
Зареждането на слънчеви панели е добро за околната среда. Електрическите автомобили са много по-чисти от бензиновите или дизеловите автомобили, но ако се зареждат с електричество от електроцентрали, захранвани с въглища, ползите им за околната среда намаляват. Зареждането със слънчеви панели помага да се максимизират ползите за околната среда от шофирането на електрически автомобил. След като инсталирате вашата PV система, тя ще продължи да генерира електричество за години напред с много малка нужда от поддръжка. Специалисти изчисляват, че типична домашна соларна система може да спести около един тон въглерод на година.
Зареждането със слънчеви панели е по-евтино от електричеството от мрежата. В повечето случаи разходите за генериране на собствена слънчева енергия са по-ниски от закупуването на енергия от мрежата. Това означава, че бихте могли да спестите пари от разходите си за зареждане на EV в дългосрочен план. Изчислено е, че среден слънчев масив от 4kW в Обединеното кралство спестява над £400 годишно.
Домашните фотоволтаични системи могат да ви донесат спестявания от сметките за енергия. Не само можете да спестите пари от разходите си за зареждане на EV, но ако генерирате повече електроенергия, отколкото използвате, можете да я продадете обратно на мрежата и да намалите общите си разходи за енергия.
Неща, които трябва да имате предвид, преди да инсталирате слънчеви панели
Слънчевите системи могат да бъдат скъпи за инсталиране. Първоначалните разходи за закупуване и инсталиране на PV система могат да бъдат значителни. Някои държави предлагат щедри финансови стимули за домашни фотоволтаични инсталации, така че си струва да проверите дали можете да получите грант или субсидия, за да си помогнете с разходите.
Зареждането на слънчеви панели изисква слънчев климат. Фотоволтаичните системи генерират електричество само когато слънцето грее, така че ако живеете на място с облачен климат, слънчевата енергия може да не е най-добрият вариант за зареждане на електрическия ви автомобил. Струва си да се отбележи, че PV системи все пак могат да генерират малко електричество в облачни дни, но може да се наложи да допълните вашата система с енергия от мрежата през зимата.
Зареждането от соларния панел може да отнеме повече време от зареждането от мрежата. Но ако имате инсталирана PV система, можете да зареждате вашия EV през нощта, докато спите, така че да е готов за работа сутринта.
SolarEdge интегрирано EV зарядно устройство
Тъй като електрическите превозни средства продължават да изместват пазарния дял от традиционните двигатели с вътрешно горене, светът ще види повишено търсене на бързо и ефективно зареждане на литиево-йонни батерии. С нарастването на възможността за безпроблемно интегриране на процеса на зареждане на електромобили с жилищна слънчева енергия, новото инверторно интегрирано зарядно устройство на SolarEdge обещава да предложи ефективен, евтин и екологичен метод за захранване на домове и автомобили.
За да помогне за ускоряване на комбинацията между слънчева система на покрива и електромобили, производителят на слънчеви инвертори SolarEdge проправя нова пътека със своите инвертор HD Wave и зарядно устройство, интегрирано с електромобили.
Скорост на зареждане
Едно от най-големите притеснения при употребата на EV е дългото време, необходимо за зареждане на автомобилните батерии. Интегрираното с инвертор SolarEdge EV Charger позволява по-бързо време за зареждане от всякога, благодарение на способността си да комбинира моментално слънчево производство с променливотоково захранване от мрежата едновременно. Използвайки „режим на слънчево усилване“, собствениците на EV могат да очакват пълно зареждане със скорост 6 пъти по-бърза от стандартното ниво 1 зарядно устройство за EV при оптимални слънчеви условия. Например, когато стандартно ниво 1 EV зарядно устройство би добавило 5 мили на час зареждане, соларното усилване на SolarEdge дава между 25-30 мили за същото време.
Разширени опции за наблюдение
Решението за EV Charging на SolarEdge също така предлага опции за наблюдение за своите потребители, като им дава възможност да упражняват значим контрол върху своето EV зареждане. По-конкретно, собственикът на системата може да приспособи зареждането от обществената мрежа спрямо тарифите за таксуване, определени от помощната програма. Това гарантира свободата и удобството за зареждане по време на тарифи, осигуряващи най-добра стойност, което прави зареждането на EV възможно най-рентабилно. Възможностите за наблюдение също дават на потребителя подходящите онлайн показатели, като гарантират, че системата работи по съответния начин. Това се синхронизира с онлайн портала SolarEdge, където потребителят може да види състоянието на зареждане, използването на мрежата и други показатели чрез смартфон, таблет или компютър.
Бързо и ефективно зареждане
Друго устройство съпровождащо тенденцията за бързо и ефективно зареждане на литиево-йонни батерии е зарядното за EV на Fronius - Wattpilot. То се предлага в две версии. Едната е Home – монтирано зарядно устройство за използване у дома. Предлага се в категории мощности 11 kW и 22 kW. Другата е Go – мобилно решение, когато сте на път. Предлага се в категории мощности 11 kW и 22 kW. И двете версии предлагат устойчиво зареждане със слънчева или зелена електроенергия от мрежата и ви помагат да забавите малко изменението на климата.
Това зарядно за електрически автомобили може автоматично да превключва между 1 и 3 фази и да регулира мощността си на степени от 1 ампер. Това му позволява да използва оптимално излишната фотоволтаична енергия от 1,38 kW до 22 kW и да използва излишната енергия от вашата фотоволтаична система за устойчиво зареждане на вашия автомобил практически без разходи.
Fronius Wattpilot предлага два режима на зареждане, които могат да бъдат избрани директно от зарядното за електрически автомобили или чрез приложението Fronius Solar.wattpilot. Единият режим на зареждане е еко режим. Той гарантира, че вашето превозно средство се зарежда, когато е възможно – със самостоятелно генерирана слънчева енергия или най-евтиния ток от мрежата.
Следващ режим на зареждане е Next Trip. Той е за тези, които искат надеждно да заредят своята електрическа кола, за да изминат определено пътуване – определен брой километри / определено време. Fronius Wattpilot надеждно и интелигентно зарежда необходимото количество. Ако е налично, се използва излишък от фотоволтаична мощност от вашата собствена фотоволтаична система или най-евтиният ток от мрежата.
Оптимално разпределение на мощността е възможно с динамично балансиране на натоварването. Независимо дали с излишък от енергия от вашата фотоволтаична система или с мощност от мрежата, Dynamic Load Balancing ви позволява да използвате оптимално цялото налично количество електроенергия в домакинството. С една или повече инсталирани станции за зареждане можете не само да зареждате електрическите си автомобили едновременно, но и по енергийно оптимизиран начин. Необходимата енергия може да се контролира и разпределя динамично между до три превозни средства, които се зареждат. Предимството за вас е, че се вземат предвид както производителността на вашата фотоволтаична система, така и енергията, консумирана в домакинството. Това спестява високи разходи за свързване и също така ефективно предотвратява претоварването при домашната връзка. И най-доброто от всичко, благодарение на Dynamic Load Balancing, можете да приоритизирате точно и следователно да постигнете още по-висока мощност на зареждане.
Fronius Wattpilot може да се управлява с лекота от вашия смартфон или таблет. Лесното пускане в експлоатация, нагледния дисплей на всички данни за зареждане и избора на режим на зареждане по всяко време и навсякъде са сред предимствата на това решение. Настройките се променят само с едно щракване. Актуализациите на софтуера стават лесно.
Интелигентно и устойчиво зареждане
SMA Energy System Home е комбинация от висококачествено оборудване и интелигентно управление. Неговият модулен дизайн означава, че започването е лесно и позволява системата да бъде разширена, за да отговаря на вашия бюджет и изисквания по всяко време без проблеми. SMA Energy System Home ви позволява да генерирате свое собствено зелено електричество с вашата собствена PV система на покрива. Електричеството, което не използвате, автоматично се подава в комунална мрежа и получите преференциална тарифа за него.
Инвертор SMA от семействата Sunny Boy или Sunny Tripower е ядрото на вашия SMA Energy System Home. Той преобразува генерирания постоянен ток от PV модулите на покрива в стандартен променлив ток за домашна употреба и AC зарядно устройство. В същото време вие се възползвате от интегрирана гама софтуерни функции и интелигентни услуги като SMA Smart Connected и SMA ShadeFix.
Със SMA Energy System Home вие разполагате със собствена слънчева станция за бързо, екологично и рентабилно зареждане точно на прага ви. В комбинация със SMA Sunny Home Manager 2.0, SMA EV Charger автоматично дава приоритет на слънчевата енергия за зареждане на вашите електрически превозни средства. Или можете да дадете приоритет на бързото зареждане, ако бързате. Интегрирана защита срещу претоварване на домашната връзка означава, че можете да зареждате своя автомобил при максимална скорост на зареждане. Това е не само надеждно, но и ви спестява време и пари. SMA Smart Connected автоматично следи вашето EV зарядно устройство и, ако е необходимо, започва незабавно отстраняване на неизправности, гарантирайки, че ще останете мобилни. С приложението Energy можете да контролирате процеса на зареждане на вашето електрическо превозно средство.