Coraz częściej widzimy budynki o zerowej wartości zużycia energii i systemy oceny budynków ekologicznych, takie jak Leadership in Energy and Environmental Design (LEED). Równolegle budynki komercyjne i domy stają się coraz mądrzejsze. To otworzyło drogę do bardziej efektywnego zarządzania energią.

Sposoby zarządzania energią

Jednym ze sposobów na lepsze zarządzanie energią jest projektowanie budynków, które wymagają mniej energii, na przykład poprzez zastosowanie pasywnych technik wentylacyjnych, pasywnej energii słonecznej, szkła podwójnego / potrójnego i materiału termicznego, aby zmniejszyć zapotrzebowanie na jednostki HVAC, a czasem nawet wyeliminować. Istnieje wiele innych obszarów, w których projekty budowlane mogą zmniejszyć zapotrzebowanie na energię w budynku, dzięki energooszczędnemu oświetleniu, pasywnemu oświetleniu, oszczędnością wody i wielu innym. Jednak bez względu na to, jak bardzo dom lub budynek komercyjny jest w stanie zmniejszyć swoje zapotrzebowanie na energię, prawie niemożliwe jest całkowite wyeliminowanie zapotrzebowania na energię. Jednakże budynek może stać się własnym generatorem energii.

Rozproszone źródło energii – zaleta?

Jednym z najbardziej obiecujących aspektów energii słonecznej w porównaniu z innymi rodzajami energii odnawialnej jest to, że jest to rozproszone źródło energii. Prawie każdy,kto ma dach, ma potencjał do zainstalowania własnego systemu wytwarzania energii. W przypadku budynków komercyjnych z dużymi dachami, ale także domów, zainstalowanie systemu fotowoltaicznego (PV) może być doskonałym sposobem na wyprodukowanie ilości energii zużywanej w obiekcie. Jednak w przypadku wysokich budynków biurowych i budynków mieszkalnych może to być trudniejsze. Na przykład Uniwersytet Technologiczny w Wiedniu (TU Wien), w ramach inicjatywy na rzecz ekologicznego budownictwa, odnowił swój dawny budynek wydziału chemicznego, aby stać się pierwszym komercyjnym wielopiętrowym budynkiem energooszczędnym.

Był to szczytny cel, ponieważ w przypadku wieżowców jest niezwykle trudne do osiągnięcia, aby fotowoltaika mogła zaspokoić zapotrzebowanie w energię elektryczną, ponieważ powierzchnia dachu jest najczęściej bardzo ograniczona w porównaniu do wielkości zużycia energii. Aby sprostać temu wyzwaniu, potrzebne było innowacyjne planowanie projektu i opracowano system zintegrowany z budynkiem. Wykorzystanie elastyczności projektowej SolarEdge miało zasadnicze znaczenie dla zwiększenia produkcji i wielkości systemu, pozwalając na pokrycie całej powierzchni budynku przy jednoczesnej optymalizacji każdego pojedynczego modułu. W momencie ukończenia system uznano za największy zintegrowany obiekt fotowoltaiczny w Austrii i obliczono, że bezpośrednie korzyści dla środowiska wynikające z systemu PV będą równe 54 000 kg zaoszczędzonej emisji CO2, co odpowiada prawie 200 zasadzonym drzewom lub prawie 420 000 żarówek zasilanych przez jeden dzień.

Energetyka słoneczna w miksie energetycznym

Dodanie energii słonecznej do miksu energetycznego budynku ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia niezależności energetycznej budynku; jednak to tylko pierwszy krok. Kolejnym krokiem jest usprawnienie zarządzania tą energią w celu zwiększenia konsumpcji własnej. Dzieje się tak, ponieważ zużycie energii nie zawsze pokrywa się z wytwarzaniem energii w systemie PV. W związku z tym istnieją dwa sposoby, dzięki którym można zarządzać energią, aby pokonać te niedopasowanie.

Pierwsza technika to magazynowanie energii, a druga to przesunięcie zużycia energii na okres kiedy ją produkujemy. Magazynowanie energii jest istotną częścią inteligentnego zarządzania energią, ponieważ przechowuje energię, gdy jest produkowana do konsumpcji w późniejszym czasie, zamiast ograniczać produkcję energii lub wprowadzać ją do sieci. Dzięki systemom magazynowania falowniki jest odpowiedzialny za zarządzanie wzorcami ładowania i rozładowania akumulatorów, aby zaspokoić potrzeby konsumpcyjne i zmniejszyć ilość energii zakupionej z sieci. Poniższy wykres pokazuje, w jaki sposób magazynowanie energii może zwiększyć zużycie własne i niezależność energetyczną.

Zmiana okresu zużywania energii to kolejna forma zarządzania energią, która może również zwiększyć zużycie własne. Ta technika łączy technologię inteligentnych domów z energią fotowoltaiczną. Łącząc te dwie technologie, inteligentne falowniki fotowoltaiczne mogą automatycznie wykorzystywać nadmierną moc systemu PV do zwiększania zużycia energii słonecznej, obniżania rachunków za energię elektryczną, zwiększania niezależności energetycznej i zapewniania większej wygody. Rozwiązania i urządzenia, takie jak grzałki CWU, oświetlenie, wentylatory i pompy basenowe, mogą być sterowane przez inteligentne falowniki fotowoltaiczne, które komunikują się z przełącznikami AC z licznikiem, gniazdkami z licznikiem oraz przełącznikami bezprądowymi. Dzięki grzałce CWU nadmiar energii inteligentny falownik może skierować na podgrzewanie wody, co jest tanią formą magazynowania energii. Podczas gdy inne urządzenia pozwalają urządzeniom, takim jak pompy basenowe, wentylatory, chłodnie, termostaty i oświetlenie, być zdalnie sterowane i wykorzystywane podczas wysokiej produkcji PV w celu zwiększenia zużycia własnego.

Inteligentne zarządzanie energią

Oprócz zwiększania niezależności energetycznej, inteligentne zarządzanie energią pozwala na łatwe korzystanie z niej w połączeniu w jedną zintegrowaną platformę zarządzania energią i monitorowania. Umożliwia to usprawnienie inteligentnego procesu zarządzania energią i budynkiem w celu zmniejszenia kosztów eksploatacji i eksploatacji. Wraz z postępem technologii będziemy nadal obserwować możliwości dalszej integracji w celu zwiększenia efektywności energetycznej budynków. Na przykład prognozy pogody i natężenia napromienienia zintegrowane z systemami zarządzania energią mogą pomóc w zapewnieniu bardziej efektywnego planowania ogrzewania budynku natomiast spersonalizowane profile i kontrolery termostatów, mogą pomóc zwiększyć komfort bez dodatkowych zasobów. Połączenie tych technologii z projektami architektonicznymi może pomóc naszym budynkom istnieć w lepszej harmonii z otoczeniem i środowiskiem.

Lior Handelsman

Wiceprezes marketingu i strategii produktowej,
Współzałożyciel SolarEdge