Výzkumníci v Maroku vytvořili nový systém řízení energie, který umožňuje kombinaci střešní fotovoltaiky s gravitačním skladováním. Navrhovaný systém údajně provádí chytrou distribuci energie v domácnosti a zároveň má schopnost snižovat náklady na elektřinu.
Skupina výzkumníků z Mezinárodní univerzity v Rabatu v Maroku vyvinula systém řízení spotřeby energie pro inteligentní dům (SHEMS) pro optimalizaci výroby elektřiny v rezidenčních fotovoltaických systémech v kombinaci s gravitačním skladováním energie (GES).
„SHEMS podporuje obousměrnou komunikaci v kombinaci mezi uživateli chytrých domácností a síťovými službami,“ řekla odpovídající autorka výzkumu Asmae Berrada. „SHEMS je flexibilní ve správě a ovládání chytrých domácích spotřebičů, obnovitelných zdrojů energie a systémů skladování energie, aby se mohl podílet na úsporách elektřiny a reakci na poptávku.“
V článku „Inteligentní systém řízení energie pro inteligentní domácnost s hybridním fotovoltaickým/gravitačním systémem ukládání energie připojeným k síti“, který se publikoval v Journal of Energy Storage, Berrada a její kolegové vysvětlili, že navrhovaný systém kombinace se založil na nové týdenní dynamice. Předpovědní model, zohledňuje výrobu FV elektřiny, stav nabití systému GES, cenu elektřiny a plánovanou zátěž na horizontu jednoho týdne.
Kombinace střešní fotovoltaiky s gravitačním skladováním
„Kromě toho umožňuje uživateli provádět inteligentní alokaci energie pro domácnost, optimalizovat alokaci zátěže domácnosti v časové dimenzi, dosáhnout reakce na poptávku zákazníků, zmírnit tlak v síti během špiček a zlepšit stabilitu sítě,“ uvedli. A dodali, že hardware systému sestává z centra SHEMS, chytrých měřičů, komunikačních i síťových systémů. A dalších blíže nespecifikovaných chytrých zařízení, která propojují všechny domácí spotřebiče.
Systém řízení spotřeby energie pro inteligentní dům (SHEMS)
SHEMS obvykle využívá výrobu FV energie ze solárního pole k napájení zátěže domu. Když se vyrábí přebytečná elektřina, systém ji používá k napájení systému GES nebo ji dodává do sítě. Když FV výkon nepostačuje k pokrytí všech energetických potřeb domácnosti, systém GES se aktivuje systémem SHEMS. „V situacích, kdy ani FV výkon ani výkon GES nestačí k pokrytí celé energetické poptávky zátěží, systém čerpá energii z elektrické sítě,“ uvedla marocká skupina. ,,Síť funguje jako záložní zdroj elektřiny. A to proto, aby zajistila, že všechny zátěže v domě dostanou požadovaný výkon.“
Výzkumníci ověřili svůj model kombinace energetického systému prostřednictvím případové studie uvažující domácnost s maximální spotřebou energie 6 kW, 5 kW FV systém a 0,5 kWh GES systém s objemem vodní nádrže 28,63 m3. Předpokládá se, že dům využije také systémy vytápění, ventilace a klimatizace (HVAC). A má hostit dobíjení elektromobilů, přičemž baterie elektromobilu se naprogramuje tak, aby se nabíjela v době mezi 1:00 a 5:00.
„Toto časové okno využívá nízké ceny energie a zajišťuje, že vozidlo bude ráno plně nabito,“ vysvětlil výzkumný tým. „Ostatní zátěže jsou naplánovány do provozu, až bude k dispozici fotovoltaická výroba, kromě lednice, osvětlení, TV, počítače a ventilátorů. Část spotřeby energie u těchto spotřebičů však může pokrýt systém skladování energie (GES).“
Svým modelováním akademici zjistili, že jednotka FV-GES dokáže pokrýt spotřebu energie domácnosti po dobu přibližně 8 hodin každý den. Přičemž k vybití systému energetického GES dochází obvykle mezi 16. a 17. hodinou. „To vede k výraznému snížení energetických nákladů domu a jeho nepříznivé ekologické stopy,“ zdůraznil.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
