Kapacita LiFePO4 vs výkon hybridního měniče Studer

19.8.2016

Souvisí výkon měniče s kapacitou připojeného baterie?

....setkáváme se s požadavky klientů, kteří chtějí instalovat měnič o takovém výkonu, aby pokryl veškeré denní výkonové špičky. Požadavek vychází ze stereotypního a mylného přesvědčení, že hybridní fotovoltaická elektrárna je chytřejší zásuvka. Avšak nerovnováha mezi výkonem hybridního měniče a kapacitou připojené baterie je vážné pochybení. Takové pochybení dříve či později dožene oba aktéry tj.klienta a také instalatéra vadně navržené instalace.
Kapacita baterie LiFePO4 je navrhována podle výkonu pro napájení uvažovaného měniče. Nikoliv naopak, protože životnost a spolehlivost HFVE závisí, stojí a padá s kapacitou baterií. Pro návrh existuje veřejně dostupný vzorec. Nedoporučuji zde nijak experimentovat, protože vzorec vychází z praktických zkušeností za hranicí víc než 10ti letých zkušeností nikoliv mých, ale společnosti STUDER. Zkušenosti výrobce jsou objektivní a pádný argument pro to, abychom dále uvedený vzorec brali jako dogma.

Výpočet:
a) hybridní měnič STUDER 2600-48 s trvalým výkonem 2000W x 5ti násobek výkonového odběru / 51,2(nominální napětí LiFePO4) =  195Ah (jmenovitá kapacita baterie)
- 195Ah odpovídá minimální vhodné kapacitě 5kWh v akumulátoru LiFePO4. Jako vhodnější se však jeví instalce akumulátorů o kapacitě 7,5kWh a nejlépe 10kWh.
- u měniče Victron podobného výkonu doporučuji brát v potaz 7mi násobek výkonového odběru

b) hybridní měnič STUDER 4000-48 s trvalým výkonem 3500W x 5ti násobek výkonového odběru / 51,2(nominální napětí LiFePO4) =  342Ah (jmenovitá kapacita baterie)
- 342Ah odpovídá minimální vhodné kapacitě 7,5kWh v akumulátoru LiFePO4. Jako vhodnější se však jeví instalce akumulátorů o 10kWh a nejlépe 12,5kWh.
- u měniče Victron podobného výkonu doporučuji brát v potaz 7mi násobek výkonového odběru

Právě odběrové špičky jsou to co podrobí in/out elektroniku v každé LiFePO4 baterii devastujícímu zátěžovému testu.

Praktické rady:
-přemýšlejte a šetřete - neodebírejte z baterie výkon vyšší než je trvalý výkon měniče v případě vyššího výkonového požadavku měnič přidává chybějící výkon z distribuční sítě což není úspora a v určitých momentech však má hybridní měnič prodlevu s přidáním dodávky výkonu z distribuční sítě
-nespěchejte - spotřebu elektřiny rozprostřete do celého dne
-nalaďte se na slunce - zvýšenou spotřebu elektřiny směrujte do dnů se zvýšeným nebo předpokládaným trvalým slunečním svitem
-odebírejte trvale - k bateriím v hybridní fotovoltaické elektrárně připojujte spotřebiče s trvalým odběrem
-neodebírejte špičkově - špičkové a krátké odběry ponechejte ve fázích, keré jsou napájené z distribuční sítě(prodlužujete životnost baterii i měnič)
-nic není dokonalé - v určitých odběrových momentech má hybridní měnič prodlevu s přidáním dodávky výkonu z distribuční sítě a výkon se snaží brát výhradně z akumulátoru  

Nebude-li brát na instalační firma zřetel na výše uvedené a vyjde v dobré víře vstříc požadavku klienta pak je systém HFVE velmi hrubě poddimenzován. HFVE v níž není odpovídajícím způsobem dimenzována baterie bude do budoucna náchylný k výpadkům. Dále bude docházet sice neviditelnému, ale měřitelnému a to rapidnímu zkracování životnosti akumulátorů. Akumulátor se v průběhu 2 let může dostat až na 50% své počáteční kapacity. Pokud v případě LiFePO4 uvažujeme počet cyklů 6000 pak se jedná o životnost cca 15-20 let. Uvedenou životnost lze zkrátit nadmíru výkonným na 7 let.
Chemie LiFePO4 není stavěna na dodávky vysokých odběrových nebo náběhových proudů. V důsledku bude předimenzovaný měnič každodenně a trvale poškozovat baterie. HFVE přestane být správnou investicí a bude každodenním vyhazováním peněz z okna. 
V konečném důsledku pro klienta nebude uznána případná reklamace poklesu kapacity u baterií a instalační firma se může stát nekomunikativní. Dodavatel snad v dobré víře a nebo v honbě za kšeftem tak na sebe nastražil reklamační past jejíž finanční náročnost bude mít fatální vliv na jeho samotnou existenci jako dodavatele. Zákazník se tak octne bez jakýchkoliv záruk, protože záruky nebude chtít nikdo po zmizelé instalační firmě převzít a bez odborné pomoci se zákazník octne za zabrádlím s vodou pod nosem.

Správná dimenze baterií je však jen malá část celé mozaiky jménem hybridní fotovoltaická elektrárna. Hybridní fotovoltaická elektrárna má se síťovou fotovoltaickou elektrárnou společný jen generátor elektřiny - tj.fotovoltaické panely a i ty jsou zcela odlišně pospojovány. Na základě mých 17ti letých zkušeností vím, že první podivné náznaky vadně navržené a instalované hybridní fotovoltaické elektrárny se začnou projevovat do dvou let.......pak už následují bohužel nákladná negativa. 

Za Prosolar s.r.o. Vladan Marcalík