Sümmeetrilise PV inverteri energia kasutamise optimeerimine
Laen...
Kuupäev
Autorid
Ajakirja pealkiri
Ajakirja ISSN
Köite pealkiri
Kirjastaja
Tartu Ülikool
Abstrakt
Roheenergia ja päikeseparkide kasutamine on viimastel aastatel Eestis järjest populaarsemaks muutunud. Eesti elektrivõrgu operaator Elektrilevi arvestab elektri tootmist ja tarbimist faaside kaupa eraldi, mis ei ole optimaalne sümmeetrilise väljundiga inverterite puhul.
Selliste inverterite puhul jaotatakse energia kõigi faaside vahel võrdselt, sõltumata faaside tegelikust koormusest, mis põhjustab olukorra, kus osa toodetud energiast eksporditakse võrku samal ajal, kui teisest faasist imporditakse energiat, suurendades seega kulusid ja vähendades süsteemi üldist efektiivsust.
Käesoleva bakalaureusetöö eesmärk on uurida võimalusi, kuidas akuta sümmeetrilise väljundiga inverteriga päikesepargi omanik saaks efektiivsemalt ära kasutada enda toodetud elektrienergiat.
Töö raames loodi prototüüpne lahendus, mis võimaldab automaatselt sisse lülitada takistuskoormusel põhinevaid elektritarbijaid, arvestades reaalajas päikesepargi väljundvõimsust konkreetsel faasil ning elektri börsihinda. Prototüübi lahenduse osadena valmisid CHINT DTSU-666 nutiarvestilt andmeid koguv seade, releepõhine elektritarbijate juhtseade ning kasutajaliides Home Assistant koduautomaatika keskkonnas.
Töö tulemusena võib järeldada, et välja töötatud lahenduse kasutuselevõtt võimaldab päikesepargi omanikul saavutada arvestatava rahalise kokkuhoiu, võttes arvesse päikeseparkidele prognoositavat 25-aastast eluiga.
Kirjeldus
The use of renewable energy sources and the popularity of photovoltaic power stations has
notably increased in Estonia over recent years. The Estonian electricity grid operator, Elektrilevi,
looks at energy import and export individually across 3 phases. This method is not optimal for
symmetrical output PV inverters, which distribute their output evenly across all phases regardless
of actual phase loads. As a result, some energy is unnecessarily exported to the grid from
one phase, while energy is simultaneously imported from another phase, increasing costs and
reducing overall system efficiency.
2
The goal of this bachelor’s thesis was to develop a solution to improve the self-consumption
of locally produced electricity from PV power stations using symmetrical inverters without
battery capability. A prototype system was designed and implemented, capable of automatically
switching resistance-based electrical loads on and off based on real-time PV generation data
specific to each phase and current electricity market prices. The prototype is built around three
key elements: a data acquisition device for retrieving measurements from a CHINT DTSU-666
smart meter, a relay-based device for controlling electrical consumers, and a user interface built
in the Home Assistant home automation software environment.
As a result of this work, it can be concluded that the implementation of the developed solution
provides notable financial savings for PV system owners, especially when considering the
projected 25-year lifespan of PV installations.
Märksõnad
Sümmeetriline inverter, fotogalvaaniline energia, energiatarbimise optimeerimine, faasitasakaal, Home Assistant, MQTT, nutiarvesti