Jak zarządzać energią w wieżowcu z fotowoltaiką?

Uniwersytet Techniczny w Wiedniu (TU Wien), w ramach swojej inicjatywy zielonego budownictwa, odnowił swój dawny budynek Wydziału Chemii. Celem było stanie się pierwszym komercyjnym wieżowcem plus-energetycznym. Wieżowce stanowią szczególne wyzwanie dla instalacji fotowoltaicznych w celu zaspokojenia zapotrzebowania na energię, ponieważ powierzchnia dachów jest ograniczona, biorąc pod uwagę zapotrzebowanie na energię. Aby sprostać temu wyzwaniu, konieczne było innowacyjne planowanie projektu i stworzenie systemu zintegrowanego z budynkiem.

• Uniwersytet Techniczny w Wiedniu odnowił budynek Wydziału Chemii i pokrył całą powierzchnię budynku modułami słonecznymi.
• Dodanie fotowoltaiki do bilansu energetycznego budynku wymagało dwóch sposobów zarządzania energią: magazynowania energii oraz przesunięcia zużycia energii.
• Projekt wykonała firma SolarEgde.

Wykorzystanie elastyczności projektowej SolarEdge miało zasadnicze znaczenie dla zwiększenia produkcji i wielkości systemu, umożliwiając pokrycie całej powierzchni budynku modułami słonecznymi, przy jednoczesnej optymalizacji każdego pojedynczego panelu.

Poprawa bilansu energetycznego budynku

W momencie ukończenia budowy system był uważany za największą w Austrii instalację zintegrowanej fotowoltaiki, a bezpośrednie korzyści dla środowiska wynikające z zastosowania systemu PV obliczono na >54 000 kg zaoszczędzonych emisji CO2, co odpowiada prawie 200 zasadzonym drzewom lub prawie 420 000 żarówkom zasilanym przez jeden dzień.

Dodanie energii słonecznej do bilansu energetycznego budynku jest kluczowym aspektem w zwiększaniu niezależności energetycznej budynku, jednak jest to tylko pierwszy krok. Następnym krokiem jest poprawa zarządzania tą energią w celu zwiększenia samokonsumpcji. Wynika to z faktu, że zużycie energii nie zawsze pokrywa się z jej generowaniem przez system PV. W związku z tym istnieją dwa sposoby zarządzania energią, które pozwalają przezwyciężyć tę niespójność. Pierwsza technika to magazynowanie energii, a druga to przesunięcie zużycia.

Zobacz także: Zasady oświetlania wieżowców

Magazynowanie energii jest istotną częścią inteligentnego zarządzania energią, ponieważ przechowuje energię w momencie jej wytworzenia w celu późniejszego zużycia, zamiast ograniczać produkcję energii lub dostarczać ją do sieci. W systemach PV plus magazynowanie energii, falownik jest odpowiedzialny za zarządzanie wzorcami ładowania i rozładowywania akumulatorów w celu zaspokojenia potrzeb konsumpcyjnych i zmniejszenia ilości energii kupowanej z sieci. Poniższy wykres pokazuje, w jaki sposób magazynowanie energii jest w stanie zwiększyć samokonsumpcję i niezależność energetyczną.

Przesunięcie zużycia energii jest kolejną formą zarządzania energią, która może również zwiększyć samokonsumpcję. Technika ta łączy technologię inteligentnych budynków z energią fotowoltaiczną. Łącząc te dwie technologie, inteligentne rozwiązania w zakresie zarządzania energią mogą automatycznie wykorzystywać nadwyżkę mocy systemu PV w celu zwiększenia wykorzystania energii słonecznej, obniżenia rachunków za energię elektryczną, zwiększenia niezależności energetycznej i zapewnienia większej wygody. Urządzenia i sprzęty, takie jak grzałki zanurzeniowe, oświetlenie, wentylatory i pompy basenowe, mogą być sterowane za pomocą inteligentnych rozwiązań zarządzania energią, które obejmują przełączniki AC z licznikiem i gniazda wtykowe z licznikiem oraz wyłączniki stykowe. W przypadku sterownika grzałki nadmiar energii PV może być skierowany na ogrzewanie wody, co jest tanią formą magazynowania energii. Pozostałe urządzenia umożliwiają zdalne sterowanie urządzeniami, takimi jak pompy basenowe, wentylatory, chłodnie, termostaty i oświetlenie, oraz ich wykorzystanie w czasie wysokiej produkcji PV w celu zwiększenia konsumpcji własnej.

Zobacz także: Jak chronić instalacje fotowoltaiczne w nowoczesnym budownictwie?

Przyszłość systemów zarządzania energią

Oprócz zwiększenia niezależności energetycznej, inteligentne zarządzanie energią pozwala na uproszczenie obsługi użytkownika, gdy jest połączone w jedną zintegrowaną platformę zarządzania i monitorowania energii. Umożliwia to usprawnienie procesu zarządzania inteligentną energią i budynkiem w celu zmniejszenia kosztów O&M. W miarę postępu technologicznego będziemy nadal dostrzegać więcej możliwości dalszej integracji w celu zwiększenia efektywności energetycznej budynków. Na przykład, prognozowanie pogody i irradiancji zintegrowane z systemami zarządzania energią może pomóc w bardziej efektywnym planowaniu ogrzewania budynku lub spersonalizowanych profili i kontroli termostatów, które mogą pomóc w zwiększeniu komfortu bez dodatkowych zasobów. Połączenie tego typu technologii z projektami architektonicznymi może pomóc naszym budynkom funkcjonować w lepszej harmonii z ich otoczeniem i środowiskiem.

SOLAREDGE