Jak na energetickou soběstačnost? Pomohou elektroauta a Tetris, ukázali vědci z Ostravy
Na střeše fotovoltaiku, v garáži elektromobil a k tomu chytrý systém řízení energie, který funguje jako Tetris, tak by podle výzkumníků z ostravské technické univerzity (VŠB – TUO) měla vypadat cesta k energetické soběstačnosti českých rodinných domů. Jak mohou elektroauta vyrovnávat spotřebu elektřiny, když třeba taková Tesla dokáže při nabíjení zahoupat s elektrickou sítí?
Dnes vám mnoho firem dodá fotovoltaiku na klíč i akumulační baterii, ale o to, kolik energie z obnovitelných zdrojů nakonec reálně využijete, se příliš nestarají. Výzkumný tým pod vedením profesora Stanislava Mišáka z Centra ENET pod křídly VŠB – TUO ale přišel se zajímavým řešením inteligentní domácnosti, která se dokáže velmi přiblížit cíli celoroční energetické soběstačnosti.
Nárůst soběstačnosti o 43 % díky Tetrisu pro řízení energie
Jejich testovací dům měl kromě fotovoltaiky, baterie pro akumulaci a elektromobilu i systém chytrého řízení energie. Díky němu se při pilotním provozu trvajícím 3 roky podařilo zvýšit energetickou soběstačnost rodinného domu o 43 % oproti stavu bez chytrého řízení.
Jak to funguje? Běžným standardem u majitelů fotovoltaiky je mít i baterii, kam se ukládají přebytky elektrické energie v době, kdy praží slunce, ale domácnost zrovna nepotřebuje napájet elektrospotřebiče. Klasicky slunce svítí nejvíce přes den v době, kdy členové rodiny pracují, nebo jsou ve škole a proud ze zásuvek chtějí čerpat, až se vrátí domů, tedy večer a v noci.
Jak funguje energetický Tetris?
Energetický Tetris (neboli systém ADSM, Active Demand Side Management) ale dokáže sbírat data o předpokládané výrobě energie z OZE i o očekávané spotřebě tak, aby sladil vyrobené kilowatthodiny podle potřeb domácnosti.
Konkrétně, to znamená, že Tetris pracuje s předpovědí počasí, aby vypočítal kolik kWh vyrobí solární panely. Zjišťuje stav nabití baterie u elektromobilu, aby zajistil dojezd řidiče do práce a zpět, ale také aby využil přebytečnou kapacitu akumulátoru v případě, že fotovoltaika nestačí vyrobit dostatek energie na pokrytí potřeb domácnosti.
Rodina tak de facto využívá 2 akumulační baterie, jednu klasickou a druhou v elektromobilu. Navíc, protože jde o pomalé nabíjení elektroauta, nedochází ke zkracování životnosti baterie.
Systém také zajišťuje automatické konektorování elektromobilu (připojování a odpojování k nabíjení), které dovoluje flexibilně reagovat na aktuální potřeby. Zároveň Tetris posouvá provoz elektrospotřebičů jako pračka či myčka do vhodných časů, kdy nehrozí nedostatek elektřiny.
Inteligentní domácnost, která nestojí majlant
Pořízení fotovoltaiky i elektrického auta samozřejmě není levnou záležitostí, ale to už neplatí pro systém chytrého řízení energie, který vědci z Laboratoře inteligentních sítí pod hlavičkou ostravské techniky vytvořili. Řídící jednotka celého energetického Tetrisu nestojí více než 900 korun.
Kolik energie dokáže řešení od ostravských vědců vytvořit? V letních měsících členové domácnosti téměř nepotřebují čerpat elektřinu z veřejné sítě. V zimě už je to horší, nicméně právě díky energetickému Tetrisu domácnost ušetří více kilowatthodin, než kdyby inteligentní řízení energie neměla.
Využití OZE pro napájení rodinného domu s pomocí chytrého systému řízení energie
legenda: FVE: fotovoltaika, VTE větrná elektrárna, V2H: elektromobil využívaný v rámci el. sítě domácnosti (Vehicle to Grid), ADSM: chytrý systém řízení energie (Active Demand System Management)
Elektroauta jako stabilizátory elektrické sítě
V zahraničí se testuje nabíjení a vybíjení elektromobilů nejen podle potřeb domácnosti, ale i na základě požadavků energetické sítě, např. projekt New Motion v Nizozemí nebo spolupráce firem Ovo Energy a Nissanu ve Velké Británii.
Britové chtějí umožnit využívání volné kapacity baterie elektromobilů, konkrétně u Nissanu Leaf, pro potřeby dodavatele elektřiny Ovo Energy. Řidiči pouze stanoví minimální dojezd elektrického vozu na další den, Ovo Energy ho zajistí a zbývající volnou kapacitu baterie může pak libovolně využít pro zmírňování výkyvů v elektrické síti. Za poskytnutí baterie dostanou řidiči elektrického Nissanu samozřejmě zaplaceno.
Podle šéfa Ovo Energy, Stephena Fitzpatricka, by tento přivýdělek mohl činit od 350 do 400 liber ročně (v přepočtu částka kolem 11 tisíc Kč).
Nizozemské elektromobily zmírňují výkyvy při výrobě z OZE
Nizozemci zase zkoušejí motivovat elektromobilisty k nabíjení vozů k časech, kdy elektrická síť „srší“ energií (např. kvůli nárazově zvýšené výrobě energie ze slunečních a větrných elektráren), a k dodávání elektřiny z elektroaut v době špičky, kdy elektřina v síti chybí.
Česká republika se prozatím nizozemskou cestou vydat nemůže, protože posílání kilowattů z elektromobilu do sítě komplikují české zákony. Takovou situaci totiž vnímají jako výrobu elektřiny, ke které je nutné mít licenci a tedy splnit množství různých byrokratických požadavků.
