Πώς η ηλιακή ενέργεια και η οικιακή αποθήκευση συνεργάζονται για να μειώσουν το κόστος τόσο το καλοκαίρι όσο και τον χειμώνα

Η συνδυασμένη χρήση ηλιακών πάνελ και οικιακής μπαταρίας μετατρέπει το σπίτι σε ένα μικρό, ευέλικτο ενεργειακό σύστημα. Με κατάλληλο μετατροπέα (inverter) και σύστημα διαχείρισης ενέργειας (EMS), η παραγωγή, η αποθήκευση και η κατανάλωση συγχρονίζονται ώστε να περιορίζονται οι αγορές ρεύματος από το δίκτυο στις ώρες υψηλού κόστους και να αυξάνεται η αυτοκατανάλωση.

Καλοκαιρινό πλεόνασμα: αποθήκευση σε μπαταρία;

Τις καλοκαιρινές ημέρες, τα φωτοβολταϊκά συχνά παράγουν περισσότερη ενέργεια από όση καταναλώνει το σπίτι τις μεσημεριανές ώρες. Αντί το πλεόνασμα ηλιακής ενέργειας να εξαχθεί στο δίκτυο με χαμηλή αποζημίωση, μπορεί να αποθηκευτεί στην μπαταρία και να καλύψει μέρος της κατανάλωσης αργότερα, π.χ. το απόγευμα ή το βράδυ, όταν τα τιμολόγια είναι ακριβότερα. Με αυτόν τον τρόπο μειώνεται η ανάγκη αγοράς ρεύματος από το δίκτυο και αυξάνεται ο βαθμός αυτοκατανάλωσης, κάτι που επιταχύνει την απόσβεση της επένδυσης όπου ισχύουν τιμές ώρων αιχμής.

Γιατί η μπαταρία είναι χρήσιμη τον χειμώνα;

Τον χειμώνα, η ηλιοφάνεια και η ημερήσια παραγωγή είναι μειωμένες. Σε αυτό το σενάριο, η οικιακή μπαταρία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη φορτίζοντας σε νυχτερινές ώρες χαμηλού τιμολογίου και παρέχοντας ενέργεια στις ακριβές ώρες αιχμής. Η στρατηγική «φόρτιση-εκφόρτιση» (time-of-use arbitrage) περιορίζει τον μέσο όρο κόστους ανά κιλοβατώρα που πληρώνει το νοικοκυριό και εξομαλύνει τις διακυμάνσεις λογαριασμών σε περιόδους υψηλής ζήτησης και τιμών. Όπου υπάρχουν εποχικές διαφορές ηλιοφάνειας, η μπαταρία λειτουργεί ως γέφυρα ανάμεσα σε παραγωγή και κατανάλωση, διατηρώντας την οικονομική ωφέλεια ζωντανή και τους χειμερινούς μήνες.

Πώς ο μετατροπέας και το EMS ρυθμίζουν τη ροή;

Η «καρδιά» του συστήματος είναι ο μετατροπέας και τα συστήματα διαχείρισης ενέργειας (EMS). Ο μετατροπέας μετατρέπει το ρεύμα των πάνελ σε εναλλασσόμενο για το σπίτι, ενώ το EMS αποφασίζει, ανά στιγμή, πού θα κατευθυνθεί η ενέργεια: προς το φορτίο, προς την μπαταρία ή προς το δίκτυο. Μέσω κανόνων και αισθητήρων, ρυθμίζει τη ροή μεταξύ πάνελ, μπαταρίας και αναγκών του σπιτιού ώστε να μειώνεται η κατανάλωση στις ώρες υψηλού κόστους. Προηγμένες λειτουργίες προσθέτουν προγραμματισμούς φόρτισης σε χαμηλές τιμές, όρια ισχύος εξαγωγής, ακόμη και αλγόριθμους πρόβλεψης που λαμβάνουν υπόψη καιρικά δεδομένα και συνηθισμένα προφίλ χρήσης.

Οικονομικά οφέλη του συνδυασμού;

Ο συνδυασμός φωτοβολταϊκών με οικιακή μπαταρία δημιουργεί απτά οικονομικά οφέλη: λιγότερη εξάρτηση από το δίκτυο, προστασία από αυξήσεις τιμών και πιο σταθεροί μηνιαίοι λογαριασμοί, ειδικά σε αγορές με έντονα διαβαθμισμένα τιμολόγια. Η αξιοποίηση καλοκαιρινού πλεονάσματος για βραδινή χρήση και η χειμερινή φόρτιση σε χαμηλά νυχτερινά τιμολόγια μειώνουν τις αγορές σε ακριβές ώρες αιχμής. Επιπλέον, όπου ισχύουν ρήτρες ισχύος ή χρεώσεις αιχμής, η απασφάλιση αιχμών μέσω μπαταρίας μπορεί να περιορίσει πρόσθετες χρεώσεις. Παράλληλα, η αυξημένη αυτοκατανάλωση μειώνει την έκθεση σε αβέβαιες τιμές εξαγωγής ενέργειας.

Παράγοντες που επηρεάζουν την εξοικονόμηση

Κατά την εκτίμηση της εξοικονόμησης αξίζει να εξεταστούν: η ισχύς των πάνελ (σχέση παραγωγής-κατανάλωσης στο σπίτι), η χωρητικότητα της μπαταρίας (ώρες κάλυψης και βάθος εκφόρτισης), η τοπική τιμολογιακή δομή (διαφορές ημέρας/νύχτας, ρήτρες αιχμής, πάγια), οι εποχικές διαφορές ηλιοφάνειας και η συνολική απόδοση συστήματος (round-trip efficiency, απώλειες, σκιάσεις). Επίσης κρίσιμα είναι το προφίλ φορτίου (πότε καταναλώνετε), η ποιότητα εγκατάστασης, η δυνατότητα μελλοντικής επέκτασης και τυχόν κίνητρα ή επιδοτήσεις στην περιοχή σας. Η σωστή διαστασιολόγηση αποτρέπει υπερβολική επένδυση σε εξοπλισμό που δεν αξιοποιείται πλήρως.

Πρακτικές τιμές και εύρη κόστους: οι αποδόσεις εξαρτώνται από τις τιμές ηλεκτρικής ενέργειας, τα τιμολόγια και τα κίνητρα στην περιοχή σας. Παρακάτω παρατίθενται ενδεικτικά, ευρέως αναφερόμενα εύρη για οικιακές λύσεις αποθήκευσης και μικρά φωτοβολταϊκά. Τα ποσά είναι εκτιμήσεις εγκατεστημένου κόστους όπου σημειώνεται και μπορεί να ποικίλλουν σημαντικά ανά χώρα και πάροχο.

Οι τιμές, τα τέλη ή οι εκτιμήσεις κόστους που αναφέρονται σε αυτό το άρθρο βασίζονται στα πιο πρόσφατα διαθέσιμα στοιχεία και ενδέχεται να αλλάξουν με την πάροδο του χρόνου. Συνιστάται ανεξάρτητη έρευνα πριν από οποιαδήποτε οικονομική απόφαση.

Οι παραπάνω τάξεις μεγέθους βοηθούν στον σχηματισμό ρεαλιστικής εικόνας για πιθανή απόσβεση. Σε αγορές με μεγάλη απόκλιση μεταξύ νυχτερινού και ημερήσιου τιμολογίου ή/και με γενναιόδωρα κίνητρα, η περίοδος αποπληρωμής μπορεί να συντμηθεί. Αντίθετα, όπου η διαφορά τιμών είναι μικρή ή οι αποζημιώσεις εξαγωγής υψηλές, η εξοικονόμηση θα εξαρτηθεί περισσότερο από την αύξηση της αυτοκατανάλωσης και την αποφυγή αιχμών.

Συνολικά, η σύμπραξη φωτοβολταϊκών και οικιακής αποθήκευσης λειτουργεί συμπληρωματικά: αξιοποιεί στο έπακρο το καλοκαιρινό πλεόνασμα και μειώνει το κόστος τον χειμώνα μέσω έξυπνης φόρτισης. Με προσεκτική διαστασιολόγηση, γνώση της τοπικής τιμολογιακής πολιτικής και καλή διαχείριση ενέργειας, μπορεί να προσφέρει σταθερότερους λογαριασμούς και περιορισμό της έκθεσης σε μελλοντικές διακυμάνσεις τιμών.