Ładowanie samochodu w domu z instalacji fotowoltaicznej

Domowa instalacja fotowoltaiczna wytwarza prąd z energii słonecznej. Nadwyżki energii możemy wykorzystać do zasilania stacji ładowania samochodu elektrycznego. Pozwoli to przemieszczać się bezemisyjnie i praktycznie za darmo.

Elektromobilność staje się z roku na rok coraz bardziej popularna również w Polsce. Samochodów elektrycznych regularnie przybywa, na koniec 2019 r. zarejestrowanych było ok. 10 tysięcy „elektryków” i hybryd typu plug-in (co stanowi wzrost o prawie 100% w stosunku do roku poprzedniego). 

Uzupełnianie energii w akumulatorach samochodu elektrycznego za pośrednictwem domowej instalacji jest o wiele bardziej opłacalne niż korzystanie z publicznych ładowarek. Jeżeli jeździmy głównie po mieście, pokonujemy niewielkie dystanse i mamy możliwość ładowania pojazdu z domowej stacji typu wallbox zasilanej z paneli fotowoltaicznych, to pod względem ekonomii posiadanie samochodu elektrycznego staje się coraz bardziej opłacalne. Wykorzystując odpowiednio wydajną instalację PV koszt ładowania samochodu elektrycznego lub hybrydy typu plug-in może wtedy spaść do zera.

Ile kosztuje naładowanie samochodu

Samochód elektryczny magazynuje energię w swoich akumulatorach. Mają one odpowiednią pojemność i są dopasowane do konkretnego modelu auta. Przykładowo, wchodząca na polski rynek Skoda CITIGO-e iV ma zamontowaną baterię o pojemności całkowitej 36,8 kWh (kilowatogodziny). Wystarcza ona na przejechanie w trybie mieszanym ok. 220 km.

Posiadacze aut elektrycznych mogą je ładować na różne sposoby. Najszybszą, ale i najdroższą metodą uzupełniania energii w ogniwach pojazdu są publiczne stacje szybkiego ładowania. Średniej szybkości, stacje AC pozwalają naładować akumulatory za cenę ok. 1,20 zł/kWh, natomiast na superszybkich stacjach DC cena ta rośnie do ok. 2 zł/kWh. W tych przypadkach naładowanie Skody CITIGO-e iV będzie kosztowało odpowiednio 44 zł i aż 74 zł.

Dużo tańsze, ale standardowo bardzo wolne, jest ładowanie z domowego gniazdka prądem zmiennym (AC) o napięciu 230 V i mocą 2,3 kW (patrz ramka). Zakładając, że właściciel pojazdu elektrycznego będzie ładować go korzystając z popularnej taryfy dla gospodarstw domowych G11, koszt 1 kWh wyniesie ok. 60 groszy. W takim przypadku naładowanie baterii do 80% kosztować będzie już ok. 22 zł, ale potrwa to aż kilkanaście godzin.

Aby przyspieszyć proces ładowania auta w domu, ciesząc się nadal tańszą energią z własnej instalacji można zainwestować w domową stację typu wallbox. Stacja o mocy 7,4 kW dopasowana do modelu pojazdu (w naszym przykładzie jest to Skoda CITIGO-e), pozwoli naładować to auto do pełna średnio 3 razy szybciej (w ok. 4 godziny).

Koszty ładowania samochodu można dalej obniżać wybierając zmienną taryfę rozliczeniową np. G12 (nocną) lub G12w (weekendową). Cena za 1 kWh jest wtedy niższa w godzinach nocnych od 22 do 6 rano, między 13 a 15 po południu oraz w weekendy i wynosi ok. 50 groszy. W tym przypadku za ładowanie „do pełna” Skody CITIGO-e zapłacimy tylko 18 zł. Aby pójść w oszczędnościach jeszcze dalej, korzystając nadal z szybkiego ładowania w domu i jednocześnie redukując koszty związane z ładowaniem praktycznie do zera, należy połączyć wallbox z instalacją fotowoltaiczną.

warto wiedzieć

Autor: materiały prasowe Peugeot

Każdy samochód elektryczny można ładować z domowego gniazdka napięciem 230V

Powolne ładowanie samochodu z gniazdka 230 V

Korzystając z fabrycznego wyposażenia, czyli ładowarki pozwalającej podłączyć samochód do gniazda 230 V, możemy uzupełniać energię w ogniwach pojazdu z małą mocą wynoszącą tylko 2,3 kW. Taka ładowarka z jednej strony zakończona jest standardową wtyczką z bolcem uziemiającym, pasującą do każdego standardowego gniazda 230 V, z drugiej strony mamy zazwyczaj wtyczkę Mennekes Typ-2, wykorzystywaną przez producentów samochodów w Europie. Ładowanie za pomocą takiego urządzenia nie dość, że trwa bardzo długo, to jeszcze mocno obciąża instalację elektryczną, co po pewnym czasie może doprowadzić do jej uszkodzenia. Rozwiązaniem problemu jest naścienna stacja pozwalająca ładować akumulatory w aucie elektrycznym znacznie szybciej i całkowicie bezpiecznie.

Ładowanie samochodu elektrycznego z instalacji fotowoltaicznej

Instalacja fotowoltaiczna produkuje darmowy prąd ze słońca, zasilając nim wszystkie domowe odbiorniki elektryczne. Nadmiar dostarczanej przez nią energii, czyli to, czego nie jesteśmy w stanie wykorzystać na bieżąco, oddajemy do publicznej sieci energetycznej. Wprawdzie oddany prąd możemy później odebrać, ale ze stratą wynikającą z kosztów magazynowania energii, jakie ponosi operator sieci. Aby lepiej spożytkować nadwyżkę powstającą w okresach największej produkcji energii w panelach PV, właściciele aut na prąd mogą zainwestować w domową stację szybkiego ładowania, za której pośrednictwem nadmiar energii elektrycznej będzie przekazywany do akumulatorów w ich samochodzie elektrycznym.

Korzystający ze stacji nie muszą się przejmować ograniczonym czasem ładowania, ani nawet codziennie wyciągać przewodu z bagażnika. Po powrocie do domu wystarczy podłączyć zawieszoną na stacji wtyczkę do samochodu, a „czysta” energia elektryczna wyprodukowana przez ogniwa PV zostanie przekazana do baterii w aucie. W ten sposób można odciążyć domowy budżet „tankując” samochód za darmo, energią ze źródeł odnawialnych, a tym samym zadbać o środowisko i czyste powietrze.

Dobór instalacji fotowoltaicznej do samochodu

Planując instalację fotowoltaiczną pod kątem teraźniejszego lub przyszłego korzystania z auta na prąd, warto jest zaprojektować ją z odpowiednim zapasem wydajności. Pozwoli to za darmo zasilać wszystkie urządzenia elektryczne w domu, a nieuniknioną w takiej sytuacji nadwyżkę również wykorzystać na własne potrzeby - doładowywanie akumulatorów we własnym pojeździe.

Aby dobrać wielkość instalacji PV do zapotrzebowania samochodu, należy wiedzieć, w jakiej pojemności ogniwo jest on wyposażony, ile zużywa energii na 100 km oraz ile średnio kilometrów pokonujemy np. w ciągu dnia lub miesiąca. Jeżeli źle oszacujemy zapotrzebowanie, pełne naładowanie akumulatorów wyłącznie z paneli może okazać się niemożliwe. Wtedy potrzebne będzie wspomaganie się płatną energią dostarczaną z sieci energetycznej.

Ile potrzebujemy paneli PV

W dużym uproszczeniu, standardowy panel PV o średniej mocy 250 W generuje na dobę ok. 1 kWh prądu. Aby pokryć dzienne zapotrzebowanie samochodu (w przypadku ładowania od zera do 100%), nasza instalacja powinna być wyposażona minimum w 37 paneli PV. Realnie jednak nie wykorzystuje się na co dzień całej pojemności baterii. Jeśli założymy, że odległość z domu do pracy i z powrotem wynosi 100 km, to podczas jazdy zużyjemy mniej niż połowę pojemności akumulatora (ok. 18 kWh). Co za tym idzie, niezbędna liczba paneli potrzebnych do uzupełnienia energii maleje o połowę, a jeżeli do obliczeń weźmiemy panele o wyższej mocy (300 – 350 W), ich potrzebna liczba będzie jeszcze mniejsza.

Falownik zintegrowany z ładowarką do samochodów

Ze stacją ładowania samochodów EV można połączyć istniejącą już instalację fotowoltaiczną. W tym wypadku oprócz samej stacji ładowania potrzebne jest dodatkowe okablowanie i ewentualnie modernizacja przyłącza elektrycznego, z czym wiąże się dodatkowy wydatek.

Osoby dopiero planujące montaż instalacji fotowoltaicznej powinny się zainteresować nowym rozwiązaniem, jakim jest falownik zintegrowany z ładowarką pojazdów EV. Przykładem jest produkt izraelskiej firmy SolarEdge. Montaż urządzenia typu „dwa w jednym” jest prostszy i mniej kosztowny niż ładowarki i falownika osobno. Ten ostatni może pracować w dwóch trybach. W przypadku, gdy domowa instalacja fotowoltaiczna nie produkuje energii, ładowanie samochodu odbywa się z mniejszą mocą, natomiast w trybie „solarnym” (jednoczesne wykorzystanie prądu z sieci i instalacji fotowoltaicznej), moc ładowania wzrasta dwukrotnie.