Энергетический переход дома: каждый может присоединиться к интеллектуальной сети

Читайте на других языках:

Распространение возобновляемых источников энергии быстро прогрессирует и ставит новые задачи перед нашей энергосистемой. Пришло время переосмыслить, и действительно каждый из нас может помочь.

Наше производство энергии претерпевает столь необходимую трансформацию. В этот понедельник, по данным Федерального сетевого агентства Германии, 64% электроэнергии в стране было произведено из возобновляемых источников — примерно на 15% больше, чем в прошлом году. Это хорошая новость, но это также и вызов. Потому что у возобновляемых источников энергии есть большая проблема: ими невозможно управлять.

Например, мы можем просто сбрасывать больше топлива в электростанцию, работающую на ископаемом топливе, по мере необходимости, и получать больше электроэнергии. Но солнце и ветер невозможно контролировать; в лучшем случае их можно предсказать за несколько часов или дней.

Это, в свою очередь, означает, что вместо того, чтобы приспосабливать производство энергии к потреблению в часы пик, как мы делали в прошлом, теперь нам придется приспосабливать потребление энергии к ее доступности. Здесь умный дом представляет собой очень большой строительный блок, и предстоит еще бесконечная работа.

Конечно, источники энергии в США сильно отличаются от европейских: в 2022 году доля ископаемого топлива составит около 60%, а возобновляемых источников энергии — около 21,5%. И эта доля сильно варьируется в зависимости от каждого штата, некоторые из которых размером с европейскую страну.

В Германии электроэнергия торгуется на энергетической бирже EEX в Лейпциге; Цены, которые меняются в зависимости от часа, определяются на аукционе в 12:00 предыдущего дня и объявляются с 12:40. Чем больше доля возобновляемых источников энергии, тем сильнее колебания. Мы должны этим воспользоваться.

Эта концепция известна в США как время использования (TOU) и активируется интеллектуальными счетчиками, но эта опция доступна только у ограниченного числа поставщиков коммунальных услуг в некоторых штатах США.

Однако на другой стороне пруда уже есть несколько поставщиков переменных тарифов на электроэнергию, например, берлинский стартап Tibber. Здесь клиенты платят ежемесячную базовую цену, а все остальные расходы переносятся напрямую: налоги, сетевые сборы и т. д. добавляются к фактической биржевой цене EEX.

Такой тариф — самый простой и прямой способ привлечь всех. Вознаграждая потребление энергии в нужное время, его можно контролировать, потому что, если вы примете участие, вы сможете сэкономить много денег.

Возможности безграничны. Независимо от того, включается ли умная посудомоечная машина автоматически в течение дня в наиболее удобное время, электромобиль максимально дешево заряжает аккумулятор или тепловой насос в нужный момент нагревает хорошо изолированный резервуар для горячей воды для бытового потребления. Это всего лишь вопрос контроля.

Но есть второй аспект, который предлагает не менее большой потенциал: вы можете получать электроэнергию из любой розетки, а также подавать ее обратно в домашнюю сеть через любую розетку через инвертор, синхронизируемый с сетью. Таким образом, домашние батареи можно было заряжать в подходящее время, а электроэнергию затем можно было подавать в домашнюю сеть в дорогостоящее время и использовать вместо дорогостоящей электроэнергии из сети. Конечно, здесь есть некоторые потери при преобразовании переменного тока в постоянный и обратно в переменный. Но обычно КПД хороших инверторов при работе от батареи туда и обратно составляет около 80%.

Теоретически, купленную по дешевке электроэнергию можно даже подавать обратно в электросеть через домашнюю сеть, в идеале, конечно, когда в сети есть потребность в энергии или цена на энергию высока. Это уже возможно с помощью солнечных батарей или домашних систем хранения энергии. А благодаря двунаправленной зарядке в электромобилях некоторые люди уже используют электромобили в качестве домашнего резервного аккумулятора для сети, даже с риском аннулирования гарантии.

Просто чтобы дать примерное представление о потенциале: в начале 2023 года количество электронных автомобилей на немецком рынке преодолеет барьер в 1 миллион. Если мы предположим, что средняя емкость аккумулятора равна 65 кВтч, в итоге мы получим 65 ГВтч. Для сравнения: крупнейшая гидроаккумулирующая электростанция Германии Голдисталь имеет мощность «всего» 1 ГВтч. Таким образом, размеры огромны, даже если пользователи электронных автомобилей предоставляют лишь небольшую часть своего автомобильного аккумулятора, чтобы всегда поддерживать достаточный запас хода.