Połączenie paneli słonecznych z pojazdem elektrycznym odblokowuje dalsze oszczędności, umożliwiając wykorzystanie generowanej energii słonecznej do ładowania samochodu. Ten rodzaj inteligentnego ładowania może pomóc w osiągnięciu tych oszczędności, zapewniając precyzyjną kontrolę nad procesem ładowania i zapewniając optymalne zużycie energii.
Uzależnienie naszego świata od paliw kopalnych staje się w ostatnich latach coraz większym wyzwaniem z punktu widzenia ochrony środowiska, podaży i kwestii geopolitycznych. Aby temu przeciwdziałać, wiele krajów dąży do ograniczenia zużycia paliw kopalnych, w tym w sektorze transportu, w którym mobilność elektryczna stała się ważnym nowym trendem.
W rezultacie sprzedaż pojazdów elektrycznych (EV) gwałtownie wzrosła w ciągu ostatniej dekady. Podczas gdy w 2012 r. na całym świecie sprzedano zaledwie 120 000 samochodów elektrycznych, do 2021 r. każdego miesiąca sprzedawano ich ponad tyle samo. Dzisiejszym wyzwaniem jest wytworzenie wystarczającej ilości energii elektrycznej (w sposób zrównoważony), ponieważ wzrost liczby pojazdów elektrycznych znacznie zwiększa zapotrzebowanie na energię elektryczną.
Ładowanie samochodu elektrycznego energią słoneczną
Chociaż panele słoneczne same w sobie mogą znacząco przyczynić się do oszczędności kosztów, połączenie ich z pojazdem elektrycznym może zwielokrotnić ich korzyści. Zamiast polegać na energii z sieci, panele słoneczne mogą generować energię elektryczną, którą można wykorzystać do ładowania pojazdu elektrycznego, zmniejszając koszty i zapewniając, że energia elektryczna wykorzystywana do zasilania samochodu jest wytwarzana w sposób zrównoważony.
Podobnie jak w przypadku pomiaru „L na 100 km” dla samochodów benzynowych – ilość paliwa, jaką samochód zużywa średnio na przejechanie 100 km – samochody elektryczne również mają podobny pomiar: „kWh na km”.
Różni się on w zależności od pojazdu elektrycznego – ale średnio większość samochodów elektrycznych uzyskuje około 6 km zasięgu z 1 kWh energii elektrycznej z akumulatora. Dla przeciętnego europejskiego kierowcy, który przejeżdża około 50 km dziennie, samochód elektryczny będzie potrzebował około 8 kWh energii elektrycznej do naładowania.
1 kW mocy słonecznej (obecnie około 3 paneli) wyprodukuje średnio 4 kWh energii elektrycznej dziennie w ciągu roku – mniej zimą, a więcej latem. Wygląda więc na to, że trzeba dodać około 2 kW paneli słonecznych na dachu, aby zrównoważyć ładowanie samochodu elektrycznego, który przejeżdża około 50 km dziennie. Ale jest więcej do rozważenia – czytaj dalej.
Najprostszym sposobem ładowania samochodu elektrycznego za pomocą paneli słonecznych na dachu domu jest podłączenie samochodu do domowej ładowarki EV w ciągu dnia, gdy świeci słońce. Jeśli ilość generowanej energii słonecznej jest równa lub większa niż ilość ładowana przez samochód i zużywana przez inne obciążenia w domu, nie będzie potrzebna energia elektryczna z sieci.
Jeśli jednak ilość generowanej energii słonecznej jest mniejsza niż ilość wymagana przez samochód i inne obciążenia, energia sieciowa zostanie wykorzystana do uzupełnienia niedoboru. Należy o tym pamiętać, gdy chce się naładować samochód w pochmurny dzień, korzystając tylko z niewielkiego systemu zasilania energią słoneczną!
Ze względu na nieefektywność paneli słonecznych, falowników i akumulatorów w samochodzie, należy spodziewać się strat ładowania przekraczających 10%.
Oznacza to, że jeśli panele słoneczne wygenerują 1 kWh energii, tylko 900 Wh z tej energii trafi do akumulatora pojazdu elektrycznego. Z tego powodu warto zainstalować więcej paneli słonecznych, niż wydaje się to konieczne, aby zrekompensować te straty ładowania.
Czy do ładowania pojazdów elektrycznych energią słoneczną potrzebna jest inteligentna stacja ładowania?
Jest w tym coś więcej niż tylko podłączenie stacji ładowania pojazdów elektrycznych bezpośrednio do paneli słonecznych.
Problem polega na tym, że moc generowana przez panele fotowoltaiczne jest nierównomierna i bardzo zmienna i nie może być bezpośrednio dostarczana do akumulatora pojazdu elektrycznego (lub sieci elektrycznej).
W każdym przypadku, każda instalacja paneli słonecznych musi mieć zainstalowany inwerter do konwersji energii elektrycznej, tak aby można ją było wprowadzić do sieci elektrycznej w domu i wykorzystać do zasilania urządzeń lub ładowania samochodu.
Chociaż posiadanie inteligentnej stacji ładowania nie jest wymagane do korzystania z energii elektrycznej z paneli słonecznych, może ona znacznie pomóc w zarządzaniu procesem ładowania i kontrolować, kiedy i ile energii elektrycznej z paneli słonecznych jest wykorzystywane do ładowania pojazdu elektrycznego.
Na przykład, inteligentna stacja ładowania umożliwia ładowanie pojazdu elektrycznego tylko wtedy, gdy panele słoneczne dostarczają energię elektryczną. Stacja ładowania, w połączeniu z systemem zarządzania energią, może prognozować, kiedy jest najlepszy czas na ładowanie. Zapewnia to wykorzystanie generowanej energii i gwarantuje, że jest ona wytwarzana w sposób zrównoważony, unikając konieczności zakupu energii elektrycznej z sieci.
Czy mogę magazynować energię elektryczną wytwarzaną przez panele słoneczne?
Kluczowym wyzwaniem związanym z energią słoneczną, zwłaszcza gdy jest ona wykorzystywana do ładowania pojazdów elektrycznych, jest różnica w czasie produkcji i zużycia. Rzeczywiście, energia słoneczna jest generowana głównie w ciągu dnia, kiedy słońce świeci najjaśniej. Jednak większość ludzi ładuje swoje pojazdy elektryczne w nocy, po powrocie z pracy.
Sposobem na przezwyciężenie tego problemu jest magazynowanie energii wytworzonej w ciągu dnia i wykorzystanie jej później, gdy jest najbardziej potrzebna. Jednym ze sposobów jest zainstalowanie akumulatora i podłączenie go do paneli słonecznych. Akumulator można następnie ładować w ciągu dnia za pomocą generowanej energii słonecznej i wykorzystywać go do zasilania domu w nocy lub gdy produkcja energii słonecznej jest niska. Jest to przypadek użycia dla innego artykułu na blogu.
Zasilanie jednofazowe czy trójfazowe?
Jeśli budujesz nowy dom, rozważ zasilanie trójfazowe – pozwoli to na zainstalowanie znacznie większego panelu słonecznego, który będzie w stanie niezawodnie zasilać dom przyszłości, który ma wysokie zapotrzebowanie na energię elektryczną ze względu na akumulator domowy i jeden (lub więcej) pojazdów elektrycznych.
Ostatnie słowo
W miarę jak świat dąży do odejścia od wysokoemisyjnych źródeł energii, odnawialne źródła energii, takie jak energia słoneczna, będą odgrywać coraz ważniejszą rolę w naszych dostawach energii elektrycznej. Energia słoneczna jest atrakcyjnym sposobem dla gospodarstw domowych na obniżenie kosztów energii, uzyskanie niezależności od sieci i zagwarantowanie zrównoważonej produkcji energii elektrycznej.
Jeśli chodzi o dobór wielkości systemu zasilania energią słoneczną dla pojazdu elektrycznego, należy wziąć pod uwagę kilka kwestii:
- Marka/model pojazdu elektrycznego i jego specyfikacje.
- Średni przejechany dystans i nawyki jazdy osób, które będą korzystać z samochodu.
- Zużycie energii w gospodarstwie domowym oraz to, czy w przyszłości planowane jest dodanie domowych akumulatorów lub większej liczby pojazdów elektrycznych.
Jak wspomniano, przeciętny europejski kierowca będzie potrzebował tylko około 2 kW energii słonecznej w swoim domu, aby zrównoważyć dzienne zużycie energii podczas jazdy.
Jednak ze względu na inne czynniki, gospodarstwo domowe powinno zainstalować tak dużo energii słonecznej, jak to tylko możliwe. Dom przyszłości z dużą baterią i wieloma pojazdami elektrycznymi może z łatwością pochłonąć moc nawet dużego systemu solarnego o mocy 10 kW.
Jeśli zamierzasz ładować swój samochód elektryczny za pomocą czegokolwiek innego niż standardowe gniazdko ścienne, będziesz potrzebować łącznie co najmniej 13 kW paneli słonecznych i falownika o mocy 10 kW, aby w pełni wykorzystać energię słoneczną.
