A napelemek és az elektromos jármű párosítása további költségmegtakarítást eredményez, mivel lehetővé teszi, hogy a megtermelt napenergiát az autó feltöltésére használja. Ez a fajta intelligens töltés segíthet a megtakarítások megvalósításában, mivel pontos ellenőrzést biztosít a töltési folyamat felett, és biztosítja az optimális energiafelhasználást.
Világunk fosszilis tüzelőanyagoktól való függősége az elmúlt években egyre nagyobb kihívást jelentett környezetvédelmi, ellátási és geopolitikai szempontból. Ezek leküzdése érdekében számos ország igyekszik csökkenteni a fosszilis tüzelőanyagok felhasználását, többek között a közlekedési ágazatban, ahol az elektromos mobilitás kiemelkedő új trendként jelent meg.
Ennek eredményeként az elektromos járművek (EV) értékesítése az elmúlt évtizedben ugrásszerűen megnőtt. Míg 2012-ben világszerte mindössze 120 000 elektromos autót adtak el, addig 2021-re már havonta több mint ennyit. A mai kihívás az elegendő villamos energia (fenntartható) előállítása, mivel az EV-k rohamos térhódítása jelentősen megnöveli az áramigényt.
Elektromos autójának napenergiával történő töltése
Míg a napelemek önmagukban is jelentősen hozzájárulhatnak a költségmegtakarításhoz, az elektromos járművel való párosítás megsokszorozhatja előnyeiket. Ahelyett, hogy a hálózatból származó energiára támaszkodnának, a napelemek olyan villamos energiát termelhetnek, amelyet Ön az elektromos autó töltésére használhat, csökkentve ezzel a költségeket, és biztosítva, hogy az autójának működtetéséhez használt villamos energia fenntartható módon kerüljön előállításra.
A benzinüzemű autók „L/100 km” mérőszámához hasonlóan – az autó 100 km megtételéhez átlagosan felhasznált üzemanyag mennyisége – az elektromos autóknak is van egy hasonló mérőszáma: „kWh/km”.
Ez EV-ről EV-re változik – de átlagosan a legtöbb elektromos autó körülbelül 6 km hatótávolságot ér el 1 kWh elektromos energiával az akkumulátorából. Egy átlagos európai sofőr számára, aki naponta körülbelül 50 km-t tesz meg, egy elektromos autónak körülbelül 8 kWh áramra van szüksége ahhoz, hogy feltöltse azt, amit használ.
1 kW napelemes kapacitás (manapság körülbelül 3 panel) egy év alatt naponta átlagosan 4 kWh villamos energiát termel – télen kevesebbet, nyáron többet. Úgy tűnik tehát, hogy körülbelül 2 kW napelemet kell a tetőre helyeznie, hogy ellensúlyozza egy elektromos autó töltését, amelyet naponta ~50 km-t vezet. De van még más is, amit figyelembe kell venni – olvasson tovább.
A legegyszerűbb módja az elektromos autó feltöltésének a tetőn lévő napelemek segítségével az, hogy napközben, amikor süt a nap, csatlakoztassa az autót az otthoni elektromos töltőhöz. Ha a napenergiával termelt villamos energia mennyisége megegyezik vagy nagyobb, mint az autó töltése és a ház egyéb terhelései által felhasznált mennyiség, akkor nincs szükség hálózati villamos energiára.
Ha azonban a megtermelt napenergia mennyisége kevesebb, mint amennyire az autónak és más fogyasztóknak szüksége van, a hálózati áramot kell felhasználni a hiány pótlására. Tartsa ezt észben arra az esetre, ha egy felhős napon csak egy kis napelemes rendszerrel szeretné feltölteni az autóját!
A napelemek, az inverterek és az autó akkumulátorai közötti hatástalanságok miatt több mint 10%-os töltési veszteséggel kell számolnia.
Ez azt jelenti, hogy ha a napelemek 1 kWh energiát termelnek, ebből csak 900 kWh kerül energiaként az EV akkumulátorába. Emiatt érdemes több napelemet telepítenie, mint amennyire Ön szerint szüksége van, hogy kompenzálja ezeket a töltési veszteségeket.
Szükség van-e intelligens EV töltőállomásra az EV napenergiával történő töltéséhez?
Többről van szó, mint arról, hogy az EV töltőállomást közvetlenül a napelemekhez csatlakoztatjuk.
A probléma az, hogy a fotovoltaikus panelek által termelt energia egyenetlen és erősen változó, és nem lehet közvetlenül az EV akkumulátorába (vagy az elektromos hálózatba) táplálni.
Mindenesetre minden napelemes telepítéshez invertert kell telepíteni, amely átalakítja a villamos energiát, hogy azt be lehessen táplálni az otthoni villamosenergia-hálózatba, és a készülékek működtetésére vagy az autó feltöltésére lehessen használni.
Bár a napelemekből származó villamos energia felhasználásához nem szükséges egy intelligens töltőállomás, az nagyban segíthet a töltési folyamat kezelésében, és szabályozhatja, hogy mikor és mennyi villamos energiát használjon fel a napelemekből származó villamos energia az EV töltésére.
Egy intelligens töltőállomással például kiválaszthatja, hogy csak akkor töltse az EV-t, amikor a napelemek áramot termelnek. A töltőállomás egy energiagazdálkodási rendszerrel kombinálva képes előre jelezni, hogy mikor a legjobb a töltés ideje. Ez biztosítja, hogy az Ön által termelt energiát használja fel, és garantálja, hogy azt fenntartható módon állítják elő, elkerülve, hogy a hálózatból kelljen áramot vásárolni.
Tárolhatom-e a napelemekkel termelt villamos energiát?
A napenergia egyik fő kihívása, különösen az elektromos járművek töltése esetén, a termelés és a fogyasztás időpontja közötti különbség. A napenergiát ugyanis főként napközben termelik, amikor a nap a legfényesebben süt. A legtöbb ember azonban általában éjszaka tölti fel az elektromos járművét, miután hazaért a munkából.
Ezt úgy lehet kiküszöbölni, hogy a napközben termelt energiát tároljuk, és később használjuk fel, amikor a legnagyobb szükség van rá. Ennek egyik módja egy tároló akkumulátor telepítése és a napelemekhez való csatlakoztatása. Az akkumulátort napközben feltöltheti a megtermelt napenergia segítségével, és éjszaka, vagy amikor a napenergia-termelés alacsony, használhatja az otthoni áramellátáshoz. Ez a felhasználási eset egy másik blogcikk témája.
Egyfázisú vagy háromfázisú áram?
Ha új házat épít, fontolja meg a háromfázisú áramellátást – ez lehetővé teszi, hogy sokkal nagyobb napelemes tömböt helyezzen el, amely képes lesz megbízhatóan ellátni a jövő otthonát, amelynek a háztartási akkumulátor és egy (vagy több) elektromos jármű miatt nagy az áramigénye.
A végső szó
Ahogy a világ a szén-dioxid-intenzív energiaforrásokról való átállásra törekszik, az olyan megújuló energiaforrások, mint a napenergia, egyre fontosabb szerepet játszanak majd az áramellátásban. A napenergia vonzó lehetőség a háztartások számára az energiaköltségek csökkentésére, a hálózattól való függetlenségre és a fenntartható módon előállított villamos energia biztosítására.
Amikor egy elektromos járműhöz szükséges napelemes rendszer méretezéséről van szó, több dologra is gondolnia kell:
- Az EV márkája/modellje és műszaki adatai.
- Az átlagos megtett távolság és az autót használók vezetési szokásai.
- A háztartás energiafelhasználása, valamint az, hogy tervezi-e otthoni akkumulátortároló vagy további EV-k beszerzését a jövőben.
Mint említettük, egy átlagos európai autósnak csak körülbelül 2 kW napenergiára van szüksége otthonában, hogy ellensúlyozza a napi vezetési fogyasztását.
Más tényezők miatt azonban egy háztartásnak annyi napenergiát kell telepítenie, amennyit ésszerűen megtehet. Egy nagy akkumulátorral és több EV-vel rendelkező jövőbeli ház könnyen felemésztheti akár egy nagy, 10 kW-os napelemes rendszer teljesítményét is.
Ha elektromos autóját nem egy hagyományos fali aljzaton keresztül akarja tölteni, akkor összesen legalább 13 kW-os napelemekre és egy 10 kW-os inverterre lesz szüksége, hogy a lehető legtöbbet hozhassa ki a napenergiából.
