Velika većina punjenja EV-a obavlja se kod kuće, koristeći pogodnost priključaka za kućno punjenje i besplatno parkiranje. Danas mnogi vozači električnih vozila preispituju izvor električne energije koju koriste za punjenje svojih automobila, okrećući se s napajanja povezanog s mrežom na besplatnu, održivu električnu energiju koju generiraju kućni solarni sustavi. U SAD-u, na primjer, postoji oko 4,1 puta veća vjerojatnost da će vozači električnih vozila imati postavljene krovne solarne ploče u usporedbi s općom populacijom, pri čemu se 1 od 10 također odlučuje optimizirati svoj solarni sustav punjenja električnih vozila pomoću pohrane baterije.
Postoji dobar razlog zašto se toliko mnogo vozača električnih vozila okreće solarnom punjenju. Kućna solarna energija može se pokazati isplativim dugoročnim ulaganjem, jer električna energija koju proizvode može značajno smanjiti godišnje račune za komunalije, kao i dodatno smanjiti ugljični otisak. Unatoč tome, postoji razumljiva zabrinutost oko održivosti solarnog punjenja EV-a u dijelovima svijeta koji se suočavaju s čestim lošim vremenskim uvjetima, uključujući uvjete slabog osvjetljenja kao što su naoblaka, kiša i oluje. Doista, loši vremenski uvjeti mogu smanjiti električnu snagu solarnih panela za čak 90%.
Optimiziranje postavki solarnog punjenja EV-a ključno je za stvaranje sustava koji zadovoljava vaše potrebe za punjenjem EV-a tijekom cijele godine, bez obzira na vremenske uvjete ili postavke punjenja. Štoviše, budući da će se većina krovnih solarnih ploča također koristiti za napajanje kućanskih aparata, to pomaže u osiguravanju zadovoljenja potreba kuće u cjelini. Iako je to slučaj, kao stručnjaci za punjenje električnih vozila, naš će se članak usredotočiti isključivo na optimizaciju solarnih sustava za tu svrhu.
Vozači električnih vozila mogu poduzeti brojne korake kako bi osigurali optimalnu izvedbu svog solarnog sustava punjenja električnih vozila, a sve će to biti objašnjeno u ovom članku.
Procjena prikladnosti vašeg solarnog sustava za punjenje EV
Prvi korak u optimizaciji vaše solarne postavke za punjenje EV je određivanje koliko su vaši trenutni paneli prikladni za potrebe punjenja. Naravno, ako tek trebate instalirati solarnu instalaciju kod kuće, možda ćete imati malo više fleksibilnosti u pogledu projektiranja optimalne solarne instalacije od nule.
Najvažnija metrika za procjenu solarnih panela je potencijalni učinak ili kapacitet vaših panela – mjeren u kWh obnovljive električne energije proizvedene po danu. Osim napajanja kućanskih aparata, svakodnevno punjenje EV-a zahtijeva određenu količinu solarne električne energije, ovisno o čimbenicima kao što su prosječna dnevna potrošnja baterije i kapacitet baterije vašeg električnog automobila.
Kao standard, solarni sustav punjenja EV mora biti u stanju proizvesti minimalnu količinu električne energije koju vaše EV koristi u prosjeku svaki dan, kako bi se napunila baterija EV kada svoj automobil priključite na napajanje.
Optimizirani sustav, međutim, trebao bi moći proizvesti višak električne energije kako bi pokrio ponovno punjenje nakon putovanja duljih od prosjeka, kao i manjkove u prekidima napajanja uzrokovanim nepovoljnim vremenskim uvjetima i, tijekom vremena, blagim smanjenjem učinkovitost solarnih panela. Ukratko, optimizirani sustav trebao bi moći pokriti sve vaše potrebe za punjenjem električnih vozila, cijelo vrijeme.
Da biste stvorili optimalan solarni sustav punjenja električnih vozila, prvo ćete morati izračunati koliko solarnih panela trebate da proizvedete potrebnu električnu energiju, kao i gdje je najbolje postaviti te panele.
Procjena učinka solarnih panela
Kako biste odredili savršeni broj i snagu solarnih panela za svoj optimizirani solarni sustav punjenja EV, morat ćete znati sljedeće:
Tri načina za optimizaciju standardne solarne postavke za punjenje EV
Nakon što izvršite neke izračune o prikladnosti vašeg postojećeg solarnog sustava za punjenje EV-a, trebali biste moći reći postoji li neusklađenost između vaše trenutne prosječne snage i dnevnih potreba za punjenjem EV-a. Zatim se možete usredotočiti na optimizaciju sustava kako biste povećali njegovu izvedbu i zadovoljili te potrebe.
1) Postavljanje i orijentacija panela
Solarni paneli bi trebali biti usmjereni prema suncu za vrhunsku učinkovitost. U situacijama kada dizajn vašeg doma onemogućuje postavljanje panela na ovaj način, tada se također mogu usvojiti solarni sustavi okrenuti istok-zapad, iako imajte na umu da takve postavke mogu izgubiti do 20% proizvodnje električne energije godišnje.
Važan je i kut pod kojim postavljate solarne ploče. Budući da sunce prelazi nebo na različitim visinama tijekom dana i godine, vaše solarne ploče trebaju biti nagnute kako bi uhvatile maksimalnu količinu dostupne sunčeve svjetlosti.
2) Opremanje vaših solarnih ploča uređajima za praćenje sunca
Možda biste također željeli razmotriti uključivanje automatiziranih tehnologija koje naginju i zakreću vaše solarne ploče prema dobu dana i mjesecu u godini. Iako dodatni trošak, “tragači sunca” – također poznati kao solarni tragači – mijenjaju kut i orijentaciju vaših panela kako bi pratili sunce u njegovom hodu preko neba, čime se maksimizira njihova potencijalna izlazna energija.
3) Nadogradnja ili proširenje vašeg solarnog niza
Još jedan način da poboljšate izvedbu svoje solarne instalacije za potrebe punjenja EV jednostavno je razmotriti dodavanje dodatnih panela i/ili zamjenu postojećih panela novijim, učinkovitijim modelima. Neki od najnovijih tipova solarnih panela koji se trenutno testiraju – takozvani solarni paneli perovskit-silicij “tandem ćelija” – gurnuli su solarnu učinkovitost iznad referentne vrijednosti od 30% za koju se ranije mislilo da je nenadmašna.
Optimiziranje solarnih EV sustava s integracijom pametnog punjenja
Solarni EV sustavi mogu se dodatno optimizirati uvođenjem tehnologije pametnog punjenja. Pametno punjenje je krovni pojam za različite procese koji nastoje učiniti da električna energija koju generiraju vaši paneli najbolje funkcionira za vas. Pogledajmo dvije najkorisnije tehnologije pametnog punjenja za poboljšanje učinkovitosti vašeg solarnog EV punjača.
1) Vremenski određeno punjenje i raspoređivanje
Najbolje vrijeme za punjenje vašeg EV-a pomoću solarnih panela je tijekom vršnih sati sunčeve svjetlosti kada vaši paneli proizvode blizu svoje maksimalne potencijalne izlazne energije. Pametno punjenje omogućilo bi vam da odaberete, ručno ili automatski, kada želite da vaš kućni punjač za električna vozila crpi energiju iz vaših solarnih panela za ponovno punjenje vašeg automobila: iskorištavanje vršnih sunčanih sati u vašu korist. Slično tome, možete koristiti pametno vremensko punjenje za crpljenje solarne struje iz jedinice za pohranu solarne baterije za punjenje u drugo, prikladnije vrijeme, kao što je preko noći.
2) Optimizacija pametnih uređaja
Postoje dvije glavne vrste sustava za optimizaciju pametnog punjenja za koje možete razmisliti o opremanju svojih solarnih panela HEMS-om i optimizacijom za jedan uređaj.
2.1) Sustavi upravljanja energijom u kući
Integracije sustava za upravljanje kućnom energijom ili HEMS nadziru potrošnju energije svih vaših kućanskih aparata – uključujući vašu stanicu za punjenje električnih vozila – u isto vrijeme dok nadziru izlaz vaših ploča. Koristeći pametne algoritme, HEMS integracija bi potom pažljivo kontrolirala isporuku obnovljive električne energije vašim uređajima kako bi se maksimizirala njezina potencijalna vrijednost, smanjio rasipanje i smanjio vaš mjesečni račun za komunalije na minimalni potencijal. HEMS je ipak najkorisniji kućanstvima s velikim brojem energetski intenzivnih uređaja.
2.2) Optimizacija jednog uređaja
Također možete odabrati optimizaciju produktivnosti svog solarnog sustava punjenja EV pomoću optimizatora za jedan uređaj, inače poznatog kao namjenska značajka pametnog punjenja. Optimizator za jedan uređaj bio bi povezan izravno s vašom kućnom stanicom za punjenje električnih vozila i bavio bi se isključivo odnosom između nje i vaših solarnih panela. Sustav optimiziran za jedan uređaj nastoji isporučiti solarnu energiju dok se proizvodi izravno na vašu stanicu za punjenje električnih vozila kako bi se vaš automobil punio isključivo pomoću solarne energije.
Istraživanje rješenja za pohranu energije za optimalno punjenje
Iako bi podne moglo biti optimalno vrijeme za punjenje vašeg EV električnom energijom izravno iz vaših solarnih panela, malo nas drži svoje automobile parkirane kod kuće tijekom dana. Za mnoge, posebno one koji putuju na posao, postoji mnogo veća potreba za rješenjem za pohranu energije koje može olakšati solarno punjenje EV-a u drugo doba dana i noći.
Integracije baterija uvelike optimiziraju postavke solarnog punjenja EV pohranjujući sav višak energije koji generiraju ploče, ali ne koriste kućanski uređaji dok se proizvodi. Ta se energija zatim može preusmjeriti na vašu stanicu za punjenje EV-a kada vam je potrebna: nadoknađivanje manjka energije tijekom oblačnih dana, na primjer, ili omogućavanje noćnog punjenja tijekom sati kada su solarni paneli prirodno neaktivni.
Preporučeno upravljanje baterijom za optimizirano solarno punjenje EV
Kako biste osigurali optimalnu izvedbu solarnog plus sustava za pohranu, važno je pravilno dimenzionirati baterije koje kupujete u skladu s potrošnjom energije vašeg kućanstva i EV-a. Također preporučujemo uparivanje pohrane baterije s pametnim sustavom punjenja kako bi se olakšalo dinamičko balansiranje opterećenja.
Dinamičko balansiranje opterećenja osigurava da vaš osigurač ne pregori ako je potražnja za strujom veća od maksimalne dostupne snage. Stalno prati promjene u korištenju energije u vašem krugu i automatski dodjeljuje raspoloživi kapacitet različitim uređajima.
Na primjer, ako su pećnica, perilica posuđa i automobil povezani u isto vrijeme, dinamičko balansiranje opterećenja može odlučiti zaustaviti ili usporiti proces punjenja automobila kako bi se oslobodio kapacitet za druge uređaje.
Upareno sa pohranom baterije, dinamičko balansiranje opterećenja također može teoretski održavati punjenje vašeg EV-a na optimalnom naponu i snazi za brzo punjenje, izvlačenjem pohranjene električne energije iz baterija kako bi se nadoknadili nedostaci tijekom razdoblja najveće potrošnje u kućanstvu.
Kako održavati solarni sustav punjenja EV za optimalne performanse
Jedan od posljednjih načina optimizacije vašeg solarnog sustava za punjenje EV-a je praćenje održavanja solarnih panela. Nakupljanje prljavštine i krhotina na solarnim pločama može uvelike smanjiti njihovu sposobnost pretvaranja sunčeve svjetlosti u upotrebljivu električnu energiju. Kao takvo, redovito čišćenje solarnih panela pomaže da solarni paneli rade maksimalno učinkovito.
Slično tome, preporučuju se godišnji stručni pregledi i servisiranje solarnih panela. Redovitim pregledima utvrdit će se bilo kakvi problemi s funkcionalnošću vaših solarnih panela, kao i sva oštećenja uzrokovana nepovoljnim vremenskim prilikama (kao što je tuča) prije nego što ti problemi izmaknu kontroli. Ovo ne samo da svodi troškove popravka i održavanja na minimum, već održava vaše ploče u punom potencijalu proizvodnje električne energije za vaše EV.
Zaključak
Punjenje električnih vozila pomoću solarnih panela postaje sve popularnije, posebice kako se tehnologija panela poboljšava i cijena joj pada. Domaća solarna energija je 100% zelena i besplatna – ugljično neutralni izvor električne energije kojim možete napuniti svoje EV. Međutim, kako biste osigurali da solarni sustav punjenja EV zadovoljava 100% vaših potreba za punjenjem, 100% vremena, važno je optimizirati vaš sustav kako bi odgovarao vašim specifičnim okolnostima.
Optimizacija postavki solarnog punjenja EV-a može uključivati tako jednostavna razmatranja kao što su: Koliko panela trebate za punjenje vašeg EV-a? U kojem smjeru su vaše ploče okrenute? Jesu li vaše ploče čiste i u dobrom radnom stanju?
Druge, troškovno intenzivnije mjere za optimizaciju vašeg solarnog niza uključuju integraciju jedinica za pohranu baterija i sustava za upravljanje energijom pametnog doma, kao i automatizirane mjere za praćenje sunca kako bi vaši paneli bili izravno okrenuti prema suncu tijekom cijelog dana.
Optimiziranje postavki solarnog punjenja EV pouzdan je način osiguravanja da sustav proizvodi i skladišti dovoljno električne energije da zadovolji potrebe vaše kućne stanice za punjenje EV kao i vaših kućanskih uređaja, ali može biti skupo. Jedan od načina da to ublažite je istraživanje dostupnosti poticaja i poreznih olakšica, dok izračunavate uštede koje ćete zaraditi od 100% besplatne električne energije.
