Guide til Smart Home og energistyring

For at det giver mening for dine kunder at anskaffe sig solceller, skal de generelt sigte efter, at bruge så meget af den egenproducerede solcellestrøm som muligt. Ikke ved at skrue op for elforbrug, men ved at flytte det til de timer, hvor solcellerne producerer strøm.

Her finder du vores energiløsning om solceller:

Energiløsning: Solcelleanlæg til elproduktion

Afregning

Nugældende regler om øjebliksafregning siger, at solcellestrømmen skal bruges i øjeblikket den produceres, ellers bliver den solgt.

Ældre solcelleanlæg

Ved ældre solcelleanlæg er det vigtigt at undersøge, hvilken afregningsgruppe anlægget hører under, da der har været grupper, hvor el blev afregnet på timebasis. Der er dog lagt op til at dette afskaffes helt i 2032, og derfor gennemgås denne afregningsform ikke nærmere her.

Salg af solcellestrøm

Solcelleejeren kan via en godkendt mellemhandler/produktions-elleverandør sælge overskudsstrøm til nettet til spotpris (uden moms) minus en indfødningstarif og evt. rådighedstarif for større anlæg. Derudover vil der typisk også være et handelsgebyr/abonnement, som skal betales. Gevinsten ved at sælge er derfor langt mindre end ved at bruge strømmen i samme øjeblik, som den produceres. 

Herunder kan du se et eksempel på den direkte forskel på køb og salg i højlast- og spidslastperioden, som må være den periode, hvor der antages at være solcelleproduktion af betydning. Forskellen (gevinsten) er beregnet som sparet nettarif + indfødningstarif + systemydelser. Spotprisen er altså ikke inkluderet i dette. Grafen skal læses som den direkte fortjeneste, der alene er ved at bruge solcellestrømmen direkte, fremfor at sælge og senere købe tilbage.

Image

Som det kan ses ud fra grafen, er der som minimum altid 1,40 kr. at spare ved det direkte forbrug. Forskellen på købs- og salgspris medfører derfor stor motivation for at minimere salg og i stedet selv anvende denne strøm, så man undgår indkøb af el, der altid vil være dyrere. Da spotprisen varierer, og ofte vil være lav i perioder med meget sol og vind, gælder det i reglen om at minimere elsalget midt på dagen og minimere elforbruget i spidslastperioden, hvor den samlede elpris er højest. Dette kræver flytning/styring af elforbrug og/eller lagring af el. Der vil selvfølgelig være undtagelser, hvor der er gode salgspriser, men ovenstående viser det generelle billede.

Solcelleinverter (vekselretter)

Solcelleinverterens primære opgave er at konvertere solcellestrømmen, der er jævnstrøm (DC), om til vekselstrøm (AC), som vi har i elnettet. Såkaldte hybridinvertere har desuden mulighed for at oplade et batteri fra solcellerne. De fleste invertere virker ikke, hvis der er strømsvigt, men nogle hybridinvertere har en nødstrømsfunktion til begrænset forbrug. Alle nyere invertere har indbygget kommunikation med internettet og dermed mulighed for overvågning.

Den mest almindelige type husstandsbatteri er lithium-jernfosfat. Lithium-ion batterier (Li-Ion) vinder især frem i forbindelse med solcelleanlæg, hvor de kan tilsluttes en såkaldt hybridinverter, som oplader dem fra solcellerne. De findes også som selvstændige enheder, der kan kobles til elnettet via en tovejs AC/DC-konverter. Konverteren, der både fungerer som inverter og lader, er da bygget sammen med batterikabinettet. Endelig findes batterier i elbiler (typisk ret store), hvoraf nogle få typer kan oplades og aflades til og fra elnettet via en særlig ladeboks og på den måde fungere som mobilt energilager. Det vil sige, at solcelleejere f.eks. kan lagre billig el om natten og bruge det i husholdningen i spidslasttimerne om morgenen.

Batteriinverter

Normalt når der tales om batterisystemer, omfatter det en selvstændig AC/DC-konverter, der transformerer fra elnettet til batteriet og omvendt.

Image

• Standby-forbrug
  Batteriinverteren har et standby-forbrug, når den er tændt, og der er derfor en nedre grænse for, hvor lidt der kan aflades og oplades, uden at det hele bliver ædt op af tab. Derudover er der selvfølgelig også en øvre effektgrænse. Den øvre grænse hænger sammen med prisen på batteriinverteren. Der er som regel ingen grund til at vælge en model, der kan oplade med mere effekt, end solcelleanlægget kan producere.
• Lade-virkningsgrad
  En anden ting, at være opmærksom på i forbindelse med en batterinverter, er lade/aflade-virkningsgraden. Denne varierer alt efter hvor stor belastning, der oplades med. Virkningsgraden kan typisk variere mellem 70 % og 95 %.

Hybrid-inverter

Der findes solcelle-hybridinvertere, som yderligere kan lade DC på et batteri. Solcellestrømmen kan altså lades mere direkte på batteriet, og de er derfor gerne lidt mere effektive.

Image

Batteri - hvor stort skal det være

State of charge (SOC) angiver, hvor mange procent af batteriets kapacitet, der er opladet. Selve batteriet har også tab – oftest meget små – ved op- og afladning. Li-Ion batterier har bedst af at arbejde indenfor et SOC-interval på 20-80 % af deres nominelle kapacitet. For husholdninger vil en fornuftig batteristørrelse svare til 1-2 timers fuld produktion fra solcelleanlægget. Der kan dog være situationer med særlige forbrugsmønstre, hvor større batterier kan overvejes.

Image

Øjebliksbalance

Måden batteriet inkluderes i boligen til at dække forbruget, er afgørende for økonomien. De fleste batteristyringer måler på øjebliksbalancen i boligen: Hvis der er et større forbrug end solcellerne producerer, vil batteriet forsøge at dække behovet, såfremt der er energi til rådighed på batteriet. Omvendt, hvis der er en højere produktion fra solcellerne, end hvad der forbruges, så vil batteriet gå i gang med at lade op. Dette er den simpleste måde at styre batteriet på uden at skulle have viden om forventet forbrug, elpris og vejrudsigt.

Ved at købe en privat ladeboks er det muligt at lade elbilen direkte op fra egen installation og dermed udnytte solcellestrøm til transportformål. Det skal helst ske direkte og ikke via et husstandsbatteri, da dette normalt er forholdsmæssigt mindre og hurtigt vil blive tømt.

Image

 

Image

Ladeboksen bør om dagen kunne lade med en tilpas lav strømstyrke for at kunne udnytte solcelleanlæggets overproduktion, og undgå at der skal suppleres med for meget el fra nettet – i praksis ned til 1,4 kW (6A/230V). Om vinteren vil man med fordel kunne bruge billig nat-elektricitet til opladning efter et tidsskema. Ved natladning/billigstrømladning kan strømstyrken sættes noget op, da det typisk forøger ladevirkningsgraden, særligt når det er koldt.

Det er de færreste ladebokse på markedet, der kan justere ladestrømmen automatisk efter solcelleproduktion, men man kan eventuelt justere manuelt i nogle grove trin via bilens lade-opsætning.

De store forbrugere af el til varmeproduktion er varmepumpen eller brugsvandsbeholdere med evt. elpatron.

Elvarmestyring

Normalt når batterisystemer omtales, omfatter det en selvstændig AC/DC-konverter, der transformerer fra elnettet til batteriet og omvendt.

Tidsprogram og cloud

De fleste varmepumper har allerede i dag en mulighed for at tidsstyre dele af varmeproduktionen; enten ved at blokere driften i et specifikt tidsrum eller målrettet vælge, hvad der skal ske på dagsbasis hen over ugen, time for time. Mulighederne er forskellige fra producent til producent, og den specifikke enhed afgør, hvad der kan styres, og hvilken effekt det har. Derudover har flere af de nyeste varmepumper mulighed for opkobling til internettet og en cloud-løsning, hvor brugeren kan styre enheden ved hjælp af en app. Disse løsninger gør det også muligt at hente vejrudsigt og elpriser ind, så der kan laves en mere tilrettelagt varmeplan for produktionen af varme i de fordelagtige timer. Nogle producenter kræver betaling, for at slå disse funktioner til.

SG Ready (Smart Grid interface)

Mange varmepumper kan styres indirekte via et såkaldt SG Ready interface, som typisk kan slukke for varmepumpen eller sætte driftstemperaturen op i forhold til normaltilstand. Denne styring kræver et udvendigt relæ til at styre. Det kan f.eks. gøres via solcelleinverteren, der ofte har analoge udgange til styringsformål. En anden mulighed er at styre via en smart wi-fi-kontakt og potentialfrit relæ. Det kan ses i eksemplet herunder. 

Image

Termostater

En ting er at kunne styre varmekilden, men der er også gevinster ved at kunne gå skridtet videre og overstyre varmeafgiveren i boligen. Det kan f.eks. være radiatorer eller gulvvarme. Der findes allerede i dag en række produkter (f.eks. Danfoss Ally), der kan installeres og opsættes af slutbrugeren selv. De kan bruges til at arbejde sammen med varmeproduktionen og dermed sikre en mere effektiv varmeproduktion og hjælpe til med at udnytte f.eks. gulvvarme som varmelager.

Styring af elforbrugende apparater 

Der er kommet rigtig mange forskellige apparater på markedet de seneste år til intelligente løsninger i hjemmet. Fælles for mange af dem er, at de benytter de samme få kommunikationsprotokoller. Der findes både kablede og trådløse metode. Fælles for de trådløse er, at de har skabt en fælles standard kaldet ”Matter”. Ambitionen er, at de enkelte produkter kan kommunikere sammen lokalt uden at være afhængige af cloud-servere. Matter forventes at være en ny fællesvej til at nedbringe kommunikationsbarrieren mellem produkter fra forskellige producenter.

Smarte kontakter 

Enfasede elapparater f.eks. lamper, kan styres simpelt ved at indskyde en fjernstyret afbryder (kontakt) mellem vægudtag og apparatledning. Nogle har indbygget elmåler. De kan også bruges til at styre trefasede forbrug via et relæ. Der findes også typer til udendørs brug. Smarte kontakter kan selvfølgelig benyttes direkte til at tænde og slukke apparater, men kan også bruges til at generere et signal til en specifik overstyring af et produkt, som vist herunder med eksemplet om SG Ready styring af varmepumpe. Her er det vigtigt, at der er en elektriker med ind over, så det bliver lavet korrekt.

Image

Smart-meter

Næsten alle smart-home-systemer kræver en fortløbende måling af køb/salg til nettet. Normale målere giver ikke som udgangspunkt adgang til denne data. Man skal derfor enten montere et ekstra ”smart-meter” i serie med måleren eller købe et særligt datamodul, som findes til visse målere, f.eks. et HAN-modul.