Infigy a řízení podle spotu

Základem je datový model

V Infigy jsme vyvinuli pokročilý datový model, který přesně předpovídá výrobu vaší fotovoltaické elektrárny (FVE) a spotřebu domácnosti. Díky našemu řešení dochází k automatickému a efektivnímu plánování využití energie po celý den. Není třeba vymýšlet vlastní scénáře nebo dávat ručně pokyny komponentám. Přesné odhady umožní naplánovat den v několika scénářích a postupnou optimalizací dojde k dennímu plánu. Díky tomu lze dosahovat maximálních úspor.

Jak to funguje?

Náš datový model kombinuje následující vstupy:

Cena spotového trhu: Aktuální ceny energie na trhu

Odhad venkovní teploty: Předpověď počasí

Odhad výroby FVE: Kolik energie vaše FVE vyrobí

Odhadovaná spotřeba: Očekávaná spotřeba vaší domácnosti

Aktuální stav zařízení: Stav a dostupnost vašich zařízení

Uživatelské nastavení: Vaše preferované teploty a další nastavení

Tyto vstupy nám umožňují vytvořit přesný plán na celý den. Díky němu víme, kdy a co nabíjet za nízké ceny na spotovém trhu a které komponenty napájet přímo z vaší FVE.

Výhody našeho řešení:

Optimalizace nákladů: Využití nízkých cen energie a maximalizace vlastní výroby z FVE.

Efektivní využití zdrojů: Přesné plánování spotřeby a výroby energie.

Přizpůsobení na míru: Individuální nastavení dle vašich preferencí a potřeb.

Výsledek regulace z reálné instalace v letních měsících

Bez optimalizace

V grafu jsou vidět hodinové průměry výroby, přetoku a ceny v letním období od 24.6 do 29.7 roku 2024 z reálné instalace. Jedná se o dům s instalovaným výkon elektrárny 10 kWp, baterií 11,2 kWh a akumulací do bojleru.

V grafu je skvěle patrné, že přetok neřízené domácnosti velmi dobře kopíruje cenu spotu. Při nízké ceně je vysoký přetok a naopak.

S optimalizací

Pokud skombinujeme všechny scénáře pro optimalizaci přetoku, lze dosáhnout zcela opačného průběhu.

V grafu je skvěle patrné, že řízený přetok má opačný trend k ceně. Při nízké ceně je přetok nízký a naopak.

Tyto data jsou z reálného zařízení a skvěle ukazují efektivitu celého systému. Je třeba si všimnou sníženého výkonu FVE v odpoledních hodinách. Ten je daný omezením výkonu při záporných cenách. Díky predikci a ranním přetokům dochází k tomuto jevu minimálně.

Úspora

Výsledek regulace z reálné instalace v zimních měsících

Bez optimalizace

V grafu jsou vidět hodinové průměry spotřeby a ceny v zimním období od 15.11 do 15.12 roku 2023. Jedná se o spotřebu rodinného domu s tepelným čerpadlem a čtyřčlennou domácnost.

V grafu je skvěle patrné, že spotřeba neřízené domácnosti velmi dobře kopíruje cenu. Při vysoké ceně je vysoký odběr a naopak.

S optimalizací

S optimalizací všech komponent (Tepelné čerpadlo, bojler a baterie) lze dosáhnout zcela opačného efektu.

V grafu je skvěle patrné, že spotřeba řízené domácnosti má opačný trend k ceně. Při vysoké ceně je nízký odběr a naopak.

Tyto data jsou z reálného zařízení a skvěle ukazují efektivitu celého systému. Schválně bylo vybráno toto období, protože byly relativně vysoké ceny na spotu a byl minimální zisk z fotovoltaické elektrárny.

Domácnost nemá nabíjení elektroauta. Při nabíjení elektroauta je ranní špička ještě významnější. Je to dáno tím, že elektroauto je v nočních hodinách připojeno na wallbox a lze vybrat nejnižší cenu.

Denní scénář - Zákaz přetoků

Bez optimalizace

V neoptimalizovaném scénáři elektrárna vyrábí a akumuluje elektřinu z fotovoltaických panelů bez ohledu na aktuální ceny elektřiny na spotovém trhu. V případě záporných cen, které jsou dnes čím dál častější, a plně nabité baterie dodává elektrárna energii do sítě. V tu chvíli majitel platí za dodávku do sítě.

S optimalizací

Při použití zařízení Infigy je provoz elektrárny optimalizován s ohledem na cenu na spotovém trhu. Infigy v případě záporných cen automaticky omezí výrobu elektrárny na hodnotu aktuální spotřeby a zakáže přetok do distribuční sítě.

Úspora

Denní scénář - Optimalizace přetoků

Bez optimalizace

V neoptimalizovaném scénáři elektrárna vyrábí a akumuluje elektřinu z fotovoltaických panelů bez ohledu na aktuální ceny elektřiny na spotovém trhu. Elektřina se nakupuje nebo prodává za aktuální tržní cenu bez strategického plánování. Výsledkem je, že v ranních hodinách, kdy je vyšší cena na spotu dochází k akumulaci a k přetoku dojde až později v poledních hodinách, kdy je cena na spotovém trhu minimální a nebo záporná. Neřízení přetoky vedou k neefektivnímu využití dostupné kapacity a nižším ziskům.

S optimalizací

Při použití zařízení Infigy je provoz elektrárny a akumulace optimalizován s ohledem na maximalizaci úspor a výnosů. Infigy strategicky řídí výrobu a akumulaci elektřiny, aby byla pokryta aktuální potřeba domácnosti a aby se přebytečná energie prodávala v době nejvyšších cen. Zařízení sleduje ceny elektřiny na spotovém trhu a přizpůsobuje nákup a prodej energie tak, aby se maximalizovaly zisky. Baterie se nabíjí v době nízkých cen, což zajišťuje efektivní využití dostupné kapacity a další úspory. Infigy dokáže na základě matematického modelu a strojového učení určit množství energie pro prodej a vybere ten nejvhodnější čas.

Úspora

Denní scénář - Optimalizace přetoků a záporná cena

Bez optimalizace

Tento scénář zahrnuje oba předchozí scénáře do jednoho. V zcela neřízeném systému dochází k ranní akumulaci energie v době vyšších cen a k přetoku dojde až v období cen záporných. V takovémto přídě majitel elektrárny platí za dodávku do distribuční sítě. V případě, že má elektrárna pouze zákaz přetoků při záporné ceně, dojde k automatickému omezení dodávky energie a zákazník za přetok neplatí. Nicméně ve většině případů dojde k omezení elektrárny a nelze na přetoku generovat zisk.

S optimalizací

Při použití zařízení Infigy je provoz elektrárny a akumulace optimalizován. V ranních hodinách dochází k přetoku, čímž lze generovat zisk. V poledních hodinách se přetok omezí z důvodu záporné ceny a ve stejnou chvíli dojde k akumulaci do baterie, bojleru nebo tepelného čerpadla. Díky tomu není třeba omezovat výrobu a lze tak maximalizovat zisk z elektrárny. Infigy dokáže na základě matematického modelu a strojového učení určit množství energie pro prodej a vybere ten nejvhodnější čas. V méně slunných dnech může dojít k akumulaci ještě před omezením přetoku.

Úspora

Denní scénář - Vybíjení baterie

Bez optimalizace

Neřízený systém vybíjí baterii ihned při možném odběru z distribuční sítě. Pokud se například nabije baterie z nízké ceny na spotu, dojde k automatickému vybíjení podle spotřeby ihned. Většinou jsou stále nízké ceny a při započtení amortizace baterie je zisk záporný.

S optimalizací

Při použití zařízení Infigy je vybíjení baterie automaticky zastaveno a dojde k vybíjení až v době vysoké ceny. Každý den je rozdělen do nízké, střední a vysoké ceny. Jelikož jsou ceny na spotu velice dynamické, dochází automaticky k přehodnocení těchto prahů pro každý den.

Úspora

Denní scénář - Nabíjení baterie

Bez optimalizace

V zimních měsících neřízený systém postupně vybije baterii na minimum a při nedostatku slunečního svitu může baterie zůstat vybitá i několik týdnů. Nejen že se baterie v takovém stavu ničí, ale zároveň je škoda ji nevyužívat pro pokrytí vysokých cen.

S optimalizací

Při použití zařízení Infigy je možné za příznivých podmínek nabít baterii ze sítě a naakumulovanou energii použít pro spotřebu v době vysoké ceny. Jelikož je baterii drahé zařízení, kontroluje Infigy automaticky rozdíl cen na spotu a zároveň predikuje, zda ji nebude nutné využít pro fotovoltaiku. Velkou chybou by bylo nabít baterii z distribuční sítě a tím později znemožnit akumulaci z fotovoltaické elektrárny. Díky velmi vyspělému datovému modelu Infigy dokáže namodelovat denní spotřebu, výrobu i akumulaci na následující den. Výsledek je vidět na optimalizovaném grafu. V ranních hodinách je vidět velká špička při nabíjení baterie a naopak nulový odběr ve vysoké ceně.

Úspora

Denní scénář - Ohřev bojleru

Bez optimalizace

Bojler je jedním z největších spotřebičů objektu a zároveň má typicky spotřebu v době vysoké ceny na spotu. Ve většině situací se ohřívá z nejvyšší ceny. Běžný rodinný dům spotřebuje přibližně 11,5 kWh teplé vody/den (roční spotřeba 4,2 MWh). To je oborská část energie, tak proč ji nenajít nejnižší cenu? Na grafu je denní odběr celého objektu a výroba fotovoltaické elektrárny s ohřevem vody v bojleru.

S optimalizací

Při použití zařízení Infigy dojde díky špičkovému datovému modelu k predikci, zda bude akumulace využita na přebytky z fotovoltaiky, či nikoliv. Pokud bude málo přebytku, dojde k odhadu množství energie k ohřevu. Podle potřeby dojde k vytipování nejnižší možné ceny. Prakticky většinou se bojler ohřeje během ranní nízké ceny. Ta bývá často téměř nulová. Vezmeme-li v potaz, že roční spotřeba rodinného domu na ohřev teplé vody může být i 4MWh, je zde obrovský potenciál na úsporu energie. Na grafu je skvěle vidět zvýšený odběr v ranních hodinách a pokles odběru v hodinách večerních.

Úspora

Denní scénář - Řízení tepelného čerpadla

Bez optimalizace

Tepelné čerpadlo bývá spotřebič s největším odběrem v objektu. Bývá v provoze během celého dne v několika téměř náhodných cyklech.

S optimalizací

S Infigy lze odložit nebo naopak urychlit start podle aktuální ceny. Jelikož má ohřev objektu velkou setrvačnost, není problém start o pár hodin urychlit nebo oddálit do hodin s lepší cenou. Takto lze přesunout zhruba 50% energie v závislosti na venkovní teplotě. Na grafu je vidět denní odběr celého objektu s optimalizovaným během tepelného čerpadla. Oproti grafu neoptimalizovanému scénáři je vidět nižší odběr ve špičkách a naopak nárůst v nízkých cenách. Výsledná úspora je kolem 20% na silové části energie. Vezmeme-li v potaz, že spotřeba tepelného čerpadla může být i 7MWh/rok, jedná se o velkou úsporu.

Úspora

Denní scénář - Řízení wallboxu

Bez optimalizace

Průměrná česká domácnost najede přibližně 15 000 km a nabíjí obden. To dává celkem 15kWh na jeden nabíjecí cyklus. K domovu většina aut přijíždí v podvečer, stejně jako v tomto scénáři, v 17h. V tu chvíli bývá velmi vysoká cena energie. 15kWh lze nabít přibližně za 2 hodiny. Navíc z téměř nejdražších hodin.

S optimalizací

S Infigy lze nastavit nabíjení pouze z nízké ceny na spotu. Po připojení se tak automobil nezačne nabíjet. Naopak vyčkává na levnější cenu energie. Ta nastane v ranních hodinách.

Pokud se pravidelně vrací automobil s prázdnou baterkou, lze definovat množství energie, která se nabije ihned a až následně vyčkává na dobití baterie z levné ceny.