Ładowanie samochodu elektrycznego z fotowoltaiki: jak ładować auto z paneli słonecznych w domu

Tak, samochód możesz ładować prądem wyprodukowanym przez panele słoneczne na dachu twojego domu. W systemie fotowoltaicznym podłączonym do sieci (on-grid) panele zasilają domową instalację elektryczną; ponieważ twoja ładowarka jest podłączona do tej samej instalacji, znaczną część energii potrzebnej do ładowania uruchomionego w trakcie produkcji dostarcza bezpośrednio słońce. W tym poradniku prostym językiem wyjaśniamy, jak działa taki system, na przykładowym obliczeniu pokazujemy, ile paneli potrzeba, i opisujemy cechy ładowarki, która najefektywniej współpracuje z fotowoltaiką.

Ładowanie auta energią słoneczną łączy dwie inwestycje (dachową instalację fotowoltaiczną i domową stację ładowania) we wspólnym celu: obniżeniu kosztu energii na kilometr i zasilaniu samochodu prądem, który wytwarzasz sam. Zacznijmy od ważnego wyjaśnienia: Bemis jest producentem ładowarek do samochodów elektrycznych, a panele słoneczne i falownik to odrębna grupa urządzeń, którą projektuje twój instalator fotowoltaiki. Dobra wiadomość jest taka, że każda prawidłowo skonfigurowana domowa stacja ładowania bez problemu współpracuje z instalacją fotowoltaiczną.

Jak działa ładowanie samochodu elektrycznego z paneli słonecznych?

Większość domowych instalacji fotowoltaicznych jest podłączona do sieci, czyli pracuje w trybie on-grid. Panele wytwarzają ze słońca prąd stały (DC); falownik zamienia go na prąd przemienny (AC) używany w domu i przekazuje do głównej rozdzielnicy. Od tego momentu wyprodukowana energia zasila urządzenia, które akurat pracują w domu (lodówkę, klimatyzator i oczywiście ładowarkę samochodu elektrycznego). Jeśli produkcja jest mniejsza niż zużycie, brakującą część pobiera się z sieci; jeśli jest większa, nadwyżka trafia do sieci. Cały ten przepływ odbywa się automatycznie: gdy rozpoczynasz ładowanie, nie musisz się zastanawiać, z jakiego źródła energii korzystasz w danej chwili.

W takim układzie rola ładowarki jest jasna: ścienna stacja ładowania (wallbox) jest podłączona do domowej rozdzielnicy i bezpiecznie przekazuje z niej energię do samochodu. To, czy energia pochodzi w danej chwili z paneli, czy z sieci, nie zmienia pracy ładowarki, dlatego nie musisz szukać „ładowarki specjalnie do fotowoltaiki”. Falownik hybrydowy stosowany w instalacjach z magazynem energii też nie zmienia tej logiki: zarządza panelami i akumulatorem oraz zasila domową rozdzielnicę, a ładowarka nadal jest podłączona do rozdzielnicy. Tym, co naprawdę zwiększa udział energii słonecznej, jest ładowanie w godzinach wysokiej produkcji oraz możliwość dopasowania prądu ładowania do bieżącej produkcji.

• Panele wytwarzają prąd DC → falownik zamienia go na AC → główna rozdzielnica zasila zarówno dom, jak i ładowarkę.
• Gdy słońca wystarcza, energia do ładowania pochodzi głównie z paneli; gdy go brakuje, niedobór uzupełnia sieć, więc ładowanie nie zostaje przerwane.
• Wallbox działa niezależnie od marki paneli i falownika; nie potrzebujesz specjalnej „wersji solarnej” ładowarki.
• Podłączenie do rozdzielnicy i montaż zawsze musi wykonać uprawniony elektryk.

Ile paneli i ile kW potrzeba? Wyliczenie na przykładowych założeniach

Odpowiedź zależy od zużycia energii przez twój samochód i od tego, ile kilometrów pokonujesz dziennie. Zacznijmy od powszechnego założenia: samochód elektryczny zużywa około 15–20 kWh na 100 kilometrów. Przy takim założeniu kierowca, który przejeżdża średnio 40 km dziennie, potrzebuje około 6–8 kWh energii na dobę; po doliczeniu około 10% strat podczas ładowania wystarczy produkcja rzędu 7–9 kWh dziennie.

Po stronie paneli również przyjmijmy umowną średnią: 1 kWp mocy zainstalowanej wytwarza w warunkach panujących w Turcji średnio 3,5–4,5 kWh dziennie (wartość ta wyraźnie zmienia się w zależności od regionu, pory roku, orientacji dachu i zacienienia; podane liczby mają jedynie dać ogólne pojęcie). Po połączeniu obu założeń otrzymujemy następującą tabelę:

Warto pamiętać o dwóch rzeczach. Po pierwsze, to obliczenie pokazuje tylko udział samochodu; moc potrzebną na własne zużycie domu (sprzęt AGD, oświetlenie, klimatyzacja) planuje się osobno. Po drugie, produkcja jest sezonowa: instalacja, która latem przekracza dzienny cel, zimą może go nie osiągać. Rzeczywisty dobór instalacji ustala twój instalator fotowoltaiki podczas wizji lokalnej, biorąc pod uwagę powierzchnię dachu, orientację, kąt nachylenia i profil zużycia. Traktuj podane tu wartości jako wstępną orientację, a decyzję inwestycyjną opieraj na wynikach wizji lokalnej.

Która ładowarka nadaje się do współpracy z fotowoltaiką?

Technicznie każda domowa stacja ładowania AC ze złączem Type 2 działa w domu z fotowoltaiką. O efektywności decyduje jednak jedna cecha: możliwość regulacji prądu ładowania (a więc i mocy). Produkcja energii słonecznej zmienia się przez cały dzień: osiąga szczyt w południe, a rano i wieczorem spada. Gdy możesz ustawić niższy poziom mocy ładowania, moc pobierana przez urządzenie zbliża się do bieżącej produkcji i większą część energii do ładowania dostarczają panele, a nie sieć. W godzinach obfitej produkcji podnosisz natomiast poziom mocy i szybciej przekazujesz energię słońca do samochodu.

Bemis Charger Plus 2 i Charger Pro 2 oferują właśnie taką elastyczność: moc można ustawić na 4, 7, 11 lub 22 kW (6, 10, 16 lub 32 A). Inteligentny algorytm ładowania w Plus 2 automatycznie dopasowuje się do maksymalnego prądu, jaki przyjmuje samochód, a funkcja automatycznego uruchamiania ładowania sama wznawia ładowanie po przywróceniu zasilania. Pro 2 dodaje do tego zaawansowane zarządzanie obciążeniem (DLM), obsługę OCPP 1.6 i autoryzację użytkowników; w modelach z łącznością możesz przez aplikację mobilną zdalnie włączać i wyłączać ładowanie, planować je w harmonogramie i śledzić historię ładowania. Oba modele można montować na zewnątrz: obudowa ma stopień ochrony IP66 w Charger Plus 2 i IP65 w Charger Pro 2.

Dlaczego dynamiczne zarządzanie obciążeniem to zaleta w domu z fotowoltaiką?

Zarządzanie obciążeniem (DLM) monitoruje całkowite zużycie energii w domu i automatycznie dostosowuje moc ładowania do bezpiecznego limitu instalacji. W domu z fotowoltaiką wygląda to w praktyce tak: w południe, gdy produkcja jest wysoka, a w domu nie pracują duże odbiorniki, ładowanie przebiega z dużą mocą; gdy włączają się takie odbiorniki jak piekarnik czy klimatyzator, ładowanie jest automatycznie ograniczane, a gdy obciążenie spada, moc znów rośnie. Dzięki temu chronione jest zabezpieczenie główne, a godziny obfitej produkcji są wykorzystywane jak najefektywniej, bez przeciążania instalacji. Prostym i skutecznym sposobem na zwiększenie udziału energii słonecznej jest też zaplanowanie ładowania w harmonogramie na godziny południowe, gdy produkcja osiąga szczyt.

Dla osób, które nie chcą stałej instalacji albo mają drugą lokalizację z fotowoltaiką, taką jak działka czy dom letniskowy, praktyczną alternatywą jest Bemis Pro Mobile 2: w tej przenośnej, trójfazowej ładowarce o mocy 11–22 kW prąd ustawia się na jednym z 6 poziomów (6/10/16/20/25/32 A) w aplikacji mobilnej lub przyciskiem na urządzeniu. Niższe poziomy ułatwiają pokrycie znacznej części ładowania energią słoneczną nawet w małych instalacjach o ograniczonej produkcji. Stopień ochrony IP65 i zakres temperatur pracy od -30°C do +55°C pozwalają używać urządzenia na zewnątrz przez cały rok; w zestawie znajdziesz torbę transportową i adapter przejściowy do wtyczki jednofazowej.

Jak przebiega ładowanie w nocy i w pochmurne dni?

Największą wygodą systemu on-grid jest ciągłość: gdy słońca nie wystarcza, brakującą część uzupełnia sieć, bez żadnego działania z twojej strony. Podczas ładowania nocnego energia pochodzi w całości z sieci; w pochmurne dni produkcja spada, ale nie do zera: panele nadal dają mniejszy wkład, a resztę przejmuje sieć. W żadnym scenariuszu ładowanie samochodu nie zostaje przerwane w połowie. Jeśli twoja taryfa jest tańsza w godzinach nocnych, możesz też zaplanować ładowanie na noc w harmonogramie ładowarki i w ten sposób kontrolować koszt energii pobieranej, gdy słońca nie ma.

Instalacje z magazynem energii (z falownikiem hybrydowym) gromadzą nadwyżkę energii wyprodukowanej w ciągu dnia i oddają ją wieczorem; energia ta w pierwszej kolejności pokrywa własne zużycie domu. Ponieważ akumulator samochodu jest znacznie większy niż domowe magazyny energii, pokrycie nocnego ładowania auta w całości z domowego magazynu w większości instalacji nie jest realne, dlatego magazyn należy traktować jako wsparcie, a nie źródło pełnego ładowania samochodu. Podsumowując, najefektywniejszy układ wygląda tak: w miarę możliwości planować ładowanie na słoneczne godziny, dopasowywać prąd do produkcji, a pozostałe zapotrzebowanie uzupełniać z sieci w taryfie nocnej.

Bemis, opierając się na doświadczeniu Bemis Teknik, firmy produkującej w Bursie od 1994 roku, wytwarza stacje ładowania AC do domów i firm. Gdy twój instalator fotowoltaiki zaprojektuje część instalacji obejmującą panele i falownik, stronę ładowania możesz uzupełnić ładowarką z regulacją prądu: Charger Plus 2, Charger Pro 2 lub przenośną Pro Mobile 2. Aby wybrać model odpowiedni do twoich potrzeb, skontaktuj się z nami przez stronę Kontakt.