Spotové obchodování s baterií: nakoupit levně, vybít draze

Fotovoltaická elektrárna s bateriovým úložištěm dnes nemusí fungovat jen jednoduše podle pravidla: „když svítí, nabíjej baterii“. Skutečný potenciál vzniká až ve chvíli, kdy systém začne pracovat s více daty najednou — s předpovědí výroby z FVE, reálnou spotřebou objektu, stavem baterie a spotovými cenami elektřiny.

Pomocí chytrého řízení dokážeme rozhodovat, kdy má objekt energii spotřebovávat, kdy nabíjet baterii, kdy baterii držet a kdy ji naopak vybíjet v nejvýhodnějším čase.

Cílem není jen zvýšit vlastní spotřebu fotovoltaiky. Cílem je využít energii v okamžiku, kdy má nejvyšší hodnotu.

Proč běžné řízení baterie nestačí

Většina běžných systémů se chová jednoduše. Přes den nabíjí baterii z fotovoltaiky, po jejím naplnění posílá přebytky do sítě a večer baterii vybíjí do spotřeby objektu.

To je základní a funkční strategie, ale ne vždy ekonomicky nejlepší.

Problém nastává hlavně v létě. Ráno bývá spotová cena často vyšší než v poledne. Jakmile začne silná výroba z fotovoltaiky, většina domácností a firem si postupně naplní baterie. Po poledni pak začnou přebytky z mnoha instalací odcházet do sítě a cena elektřiny na spotu často klesá.

Pokud se baterie ráno jen drží plná a nepracuje s cenou elektřiny, může objekt přijít o možnost využít dražší ranní hodiny.

Jaká data používáme pro rozhodování

Chytré spotové řízení bateriového úložiště nestojí na jednom jednoduchém pravidle. Systém vyhodnocuje více vstupů najednou.

Pracujeme zejména s těmito daty:

• předpověď výroby z fotovoltaiky,
• aktuální výroba FVE,
• historická a aktuální spotřeba objektu,
• předpokládaná spotřeba během dne,
• stav nabití bateriového úložiště,
• kapacita baterie,
• maximální nabíjecí a vybíjecí výkon,
• spotové ceny elektřiny,
• časová pásma levné, střední a drahé elektřiny,
• limity přetoků do sítě,
• požadovaná rezerva energie pro večer nebo noc.

Díky těmto datům dokáže systém plánovat dopředu. Neřeší pouze to, co se děje právě teď, ale i to, co pravděpodobně nastane během dalších hodin.

Letní režim: ráno vybít, přes den znovu nabít

V letním režimu má fotovoltaika obvykle vysokou denní výrobu. To otevírá prostor pro aktivnější práci s baterií.

Pokud systém ví, že během dne bude dostatek výroby z FVE, může ráno část energie z baterie využít v době, kdy je spotová cena vyšší. Baterie se tedy nemusí celý dopolední čas pouze držet plná. Může pomoci pokrýt spotřebu objektu, případně podle nastavení pracovat s přetokem nebo exportem energie v ekonomicky výhodnějším čase.

Důležité je, že systém zároveň hlídá, kdy musí začít baterii znovu nabíjet, aby se úložiště stihlo doplnit do večera.

Princip letního řízení může vypadat takto:

1. ráno systém vyhodnotí předpověď výroby FVE,
2. porovná ji s očekávanou spotřebou objektu,
3. zkontroluje stav baterie a spotové ceny,
4. pokud se očekává dostatek výroby, dovolí ranní vybíjení v dražších hodinách,
5. během dopoledne hlídá, kdy začít baterii znovu nabíjet,
6. přes poledne využívá silnou výrobu FVE pro doplnění úložiště,
7. večer je baterie připravená pro spotřebu objektu nebo další obchodní strategii.

Tímto způsobem lze lépe využít hodnotu ranní elektřiny a současně nepřijít o možnost uložit polední výrobu z FVE do baterie.

Proč je to v létě výhodné

V letních měsících často nastává situace, kdy majitelé fotovoltaiky během dopoledne naplní baterie. Po poledni pak začnou přetékat do sítě. Tím se v síti objeví velké množství solární energie a spotová cena může výrazně klesnout.

Z ekonomického pohledu pak dává smysl nečekat pasivně s plnou baterií, ale využít ji v časech, kdy má energie vyšší hodnotu.

Chytré řízení tak z baterie nedělá jen zásobník na noc, ale aktivní nástroj pro optimalizaci celého dne.

Klíčová otázka: kdy začít znovu nabíjet

Ranní vybíjení má smysl pouze tehdy, pokud systém dokáže bezpečně odhadnout, že baterii později znovu doplní.

Proto je důležitá predikce výroby FVE a znalost spotřeby objektu. Nestačí pouze říct: „ráno vybíjej“. Systém musí vědět, kolik energie bude během dne pravděpodobně k dispozici a kolik jí objekt spotřebuje.

Pokud se očekává slabší výroba, systém může ranní vybíjení omezit nebo úplně zakázat. Pokud se naopak očekává silný slunečný den, může baterii využít aktivněji.

Cílem je najít rovnováhu mezi výnosem a bezpečnou energetickou rezervou.

Zimní režim: nabít levně, držet, vybít draze

V zimě je situace jiná. Výroba z fotovoltaiky bývá nízká a baterie se často nenabije pouze z vlastní produkce. Proto se strategie mění.

V zimním režimu se zaměřujeme hlavně na optimalizaci podle spotových cen elektřiny.

Princip je jednoduchý:

• v nejlevnějších hodinách baterii nabít,
• ve středně drahých hodinách baterii držet v režimu battery hold,
• v nejdražších hodinách baterii vybíjet do spotřeby objektu.

Tím se omezí nákup elektřiny v době, kdy je nejdražší. Objekt tak využívá levně nakoupenou energii v časech, kdy by jinak musel odebírat drahou elektřinu ze sítě.

Co znamená režim Battery Hold

Režim Battery Hold znamená, že baterie je nabitá, ale systém ji zatím nepouští do spotřeby objektu. Čeká na vhodnější okamžik.

To je důležité hlavně v zimě. Pokud by se baterie začala vybíjet hned po nabití, mohla by se vyčerpat ještě v době, kdy je cena elektřiny pouze střední. Když pak přijde večerní cenová špička, objekt by už neměl uloženou energii k dispozici.

Chytré řízení proto rozlišuje levné, střední a drahé hodiny.

Například:

• levný spot: baterii nabít,
• střední spot: baterii držet,
• drahý spot: baterii vybíjet do spotřeby objektu.

Tím se dosáhne největší úspory, protože baterie se použije tam, kde nahrazuje nejdražší odběr ze sítě.

Useknutí drahých hodin

Hlavní přínos zimního režimu je takzvané useknutí drahých hodin.

Objekt si v levném čase připraví energii do baterie. Když následně přijde drahý spot, systém omezí odběr ze sítě a pustí energii z baterie do spotřeby objektu.

Tím dochází k přímé úspoře:

• levně nakoupíme nebo uložíme energii,
• ve drahých hodinách ji spotřebujeme,
• snížíme odběr ze sítě v nejméně výhodném čase.

Tato strategie je vhodná pro rodinné domy, firmy, provozovny i objekty s vyšší spotřebou během dne nebo večerní špičky.

Rozdíl mezi letním a zimním režimem

Letní a zimní strategie se zásadně liší.

V létě je hlavním zdrojem energie fotovoltaika. Systém řeší, jak co nejlépe využít silnou denní výrobu a jak pracovat s tím, že polední energie může mít nižší hodnotu než ranní nebo večerní.

V zimě je hlavním nástrojem spotová cena. Fotovoltaika sice stále pomáhá, ale její výroba bývá omezená. Proto se systém více zaměřuje na nákup levné energie a její využití v drahých hodinách.

Letní režim:

• pracuje s vysokou výrobou FVE,
• umožňuje ranní vybíjení,
• hlídá včasné doplnění baterie,
• maximalizuje hodnotu vlastní výroby,
• omezuje ztráty z nízkých poledních cen.

Zimní režim:

• hledá nejlevnější hodiny pro nabití baterie,
• ve středních cenách drží baterii,
• v drahých hodinách vybíjí do spotřeby,
• snižuje nákup elektřiny v nejdražších časech,
• využívá baterii jako nástroj cenové optimalizace.

Nejde jen o spot, ale o celý objekt

Spotové obchodování s baterií nelze navrhovat izolovaně. Baterie je jen jedna část celého systému.

Správné řízení musí brát v úvahu také:

• provoz tepelného čerpadla,
• ohřev TUV,
• akumulační nádrž,
• klimatizace,
• wallboxy,
• výrobní technologie,
• výkonové špičky,
• hlavní jistič,
• limity distributora,
• požadavky na komfort,
• rezervu energie pro noční provoz.

Například nemá smysl vybít baterii do spotu, pokud bude za hodinu potřeba energie pro provoz objektu v drahém čase. Stejně tak nemá smysl nabíjet baterii ze sítě, pokud se očekává vysoká výroba z FVE a baterie by se stejně dopoledne naplnila zdarma.

Proto je potřeba celý systém řídit jako jeden celek.

Jak do toho zapadá Loxone

Loxone funguje jako centrální mozek energetického managementu. Umí sbírat data z jednotlivých technologií, vyhodnocovat aktuální stav a podle nastavené logiky řídit baterii, spotřebu objektu i další zařízení.

Pomocí Loxone lze propojit:

• fotovoltaickou elektrárnu,
• bateriové úložiště,
• střídače,
• elektroměry,
• tepelné čerpadlo,
• klimatizace,
• wallbox,
• ohřev vody,
• akumulační nádrž,
• osvětlení a stínění,
• další technologie objektu.

Díky tomu nevzniká izolované řízení baterie, ale komplexní energetický management celého objektu.

Strategie musí být individuální

Každý objekt má jinou spotřebu, jiné technologie a jiné priority.

Rodinný dům bude mít jiný režim než firemní provozovna, sklad, bytový dům nebo komerční objekt. Některé objekty mají vysokou denní spotřebu, jiné večerní špičky. Někde je důležitá maximální soběstačnost, jinde ochrana hlavního jističe, jinde optimalizace spotových cen.

Proto spotové řízení nenavrhujeme jako univerzální šablonu.

Nejdříve analyzujeme:

• spotřebu objektu,
• průběh odběru během dne,
• výrobní profil FVE,
• kapacitu baterie,
• výkon střídačů,
• dostupné technologie,
• priority zákazníka.

Teprve podle těchto dat navrhujeme konkrétní logiku řízení.

Co chytré spotové řízení přináší

Správně nastavené spotové obchodování a řízení baterie může přinést:

• lepší využití fotovoltaiky,
• vyšší ekonomický výnos z FVE,
• nižší nákup elektřiny v drahých hodinách,
• efektivnější práci s bateriovým úložištěm,
• omezení zbytečných přetoků v nevýhodném čase,
• možnost využití levných nebo záporných cen elektřiny,
• snížení provozních nákladů objektu,
• lepší plánování spotřeby,
• vyšší soběstačnost,
• větší kontrolu nad energetikou objektu.

Chytré řízení místo náhody

Moderní energetika není jen o tom, kolik elektřiny vyrobíte. Důležité je, kdy ji vyrobíte, kdy ji uložíte a kdy ji spotřebujete.

Pokud systém zná předpověď produkce FVE, spotřebu objektu a spotové ceny elektřiny, může rozhodovat výrazně chytřeji než běžné automatické řízení.

V létě dokáže využít ranní dražší hodiny a zároveň včas doplnit baterii z denní výroby. V zimě dokáže nabít baterii v nejlevnějších časech, držet ji ve středním pásmu a vybít ji v době drahé elektřiny.

Výsledkem je energetický systém, který nepracuje náhodně, ale podle dat, ceny a skutečných potřeb objektu.

Chcete navrhnout spotové řízení pro váš objekt?

Každý objekt má jiný průběh spotřeby, jinou velikost fotovoltaiky, jinou baterii a jiné možnosti řízení. Proto navrhujeme energetický management individuálně podle reálných dat.

Pomůžeme vám vyhodnotit spotřebu, nastavit strategii bateriového úložiště, pracovat se spotovými cenami a propojit FVE, baterii, spotřebu objektu i další technologie do jednoho funkčního systému.

Kontaktujte nás pro návrh chytrého spotového řízení pomocí Loxone.

Chytristika — chytré řízení energií, fotovoltaiky a technologií.