Kaskáda přebytků aneb kam dům posílá energii, kterou zrovna nespotřebuje

Nejdřív ekonomika, pak technika

Vysvětlím to tak, jak to vysvětluju doma u stolu. Fotovoltaika ti přes den vyrobí elektřinu. Když ji zrovna nespotřebuješ a nemáš kam uložit, poteče do sítě. A tam je ta bolest: energii vyrobím draho (splácím panely, měnič, baterii), ale prodám ji lacino. Výkupní cena přebytku je většinou zlomek toho, co pak za elektřinu ze sítě zaplatím.

Z toho plyne jednoduché pravidlo, které jsem si pověsil nad rozvaděč: každou vyrobenou kilowatthodinu se snaž uklidit doma. Ideálně ji rovnou spotřebovat nebo přeměnit na něco, co stejně budeš potřebovat později (teplá voda, chlad v pokoji). Až úplně nakonec ať jde do sítě, a to jen když už fakt není kam.

Přesně tomuhle říkám u nás doma kaskáda přebytků. Je to pořadí priorit, kam přebytek posílat. Celou tu logiku hlídá jeden pomocný přepínač input_boolean.kaskada_prebytku_povolena. Je to hlavní vypínač, kterým můžu celou automatiku vypnout, když si s baterií hraju ručně. Dům přitom kouká na dvě čísla: aktuální přebytek sensor.pv_surplus (ve wattech) a stav baterie sensor.inverter_battery (SOC v procentech).

Žebříček priorit

Přebytek necpu kamkoli. Má jasné pořadí, kdo dostane přednost.

Příčka 1: teplá voda. Když baterie vyleze nad 80 % a je den, dům zvedne cílovou teplotu vody na 47 °C a začne ohřívat bojler přes tepelné čerpadlo. Teplá voda je totiž skvělá "baterie": stejně ji večer potřebuju, tak proč ji nenahřát z přebytku, který bych jinak poslal do sítě. Tahle příčka je téma na samostatný díl, tady ji berte jako první schod žebříčku.

Příčka 2: chlazení. V létě je přebytku nejvíc zrovna ve chvíli, kdy je venku nejtepleji. To se hezky potkává. Klimatizace se pouští, když přebývá (přepínač input_boolean.klima_pv_chlazeni_aktivni), a tepelné čerpadlo má cíl chlazení dynamicky posouvaný podle toho, kolik přebytku zrovna teče a jak je venku horko. Dům si tak sám "předchladí" ze sluníčka.

Příčka 3: ruční velká zátěž. Když ani teplá voda, ani chlazení přebytek nestíhají spolknout, přichází na řadu člověk. Dům mi řekne, ať zapnu něco velkého: pračku, myčku, nabíjení auta. To už automatika sama neudělá, ale umí mi dát echo ve správnou chvíli.

Poslední pojistka: safety dump

A přesně u té třetí příčky přichází moje oblíbená část. Říkám jí safety dump. Je to pojistka pro chvíli, kdy jsou řízené zátěže vyčerpané a přebytek pořád teče ven.

Logika je jednoduchá. Když je baterie skoro plná (SOC nad 97 %) a přebytek přesáhne 2000 W déle než pět minut a přitom svítí slunce, znamená to jediné: řízené spotřebiče už přebytek neuklidí. Dům tedy udělá dvě věci najednou. Zaprvé zajistí bojler na maximum. Teplá voda je vždycky užitečný "sink", kam energii schovat. Zadruhé mi pošle push notifikaci, ať ručně zapnu velkou zátěž, aby se elektřina neexportovala skoro zadarmo.

Takhle vypadá zjednodušená verze té automatizace. Reálný setup má víc podmínek, ale kostra je tohle:

alias: Safety dump prebytku
trigger:
  - platform: numeric_state
    entity_id: sensor.pv_surplus
    above: 2000
    for:
      minutes: 5
condition:
  - condition: numeric_state
    entity_id: sensor.inverter_battery
    above: 96
  - condition: state
    entity_id: sun.sun
    state: above_horizon
action:
  - service: number.set_value
    target:
      entity_id: number.tepelne_cerpadlo_dhw_target
    data:
      value: 47   # bojler na denni cil, uzitecny sink
  - service: notify.mobile_app
    data:
      title: "Prebytek - nekam s nim"
      message: "Baterie plna a prebyva nad 2 kW. Zapni pracku, mycku nebo nabijeni auta."

Ještě dodám kontext, proč to vůbec řeším: střídač má nastavený exportní limit 5 kW a k tomu denní strop. Takže i kdyby mě safety dump neupozornil, do sítě víc než tolik nepustí. Tahle pojistka je hlavně o tom neplýtvat, ne o ochraně techniky.

Třešnička: předpověď, která se učí

Kaskáda funguje líp, když dům aspoň zhruba tuší, kolik se dnes vyrobí. Proto má předpověď výroby FVE samoučící korekci (automatika pv_forecast_samoucici_korekce a pomocná hodnota input_number.pv_forecast_korekce).

Princip je hezky líný a proto se mi líbí: dům průběžně porovnává, kolik předpověď slibovala, s tím, kolik panely opravdu daly. Rozdíl si postupně promítá do korekčního koeficientu a sám si predikci dolaďuje. Nemusím sahat do žádných tabulek ani ručně kompenzovat orientaci střechy nebo pravidelné zastínění od stromu. Systém se to naučí za mě.

Nejlevnější kilowatthodina

Celá kaskáda přebytků stojí na jedné myšlence. Nejlevnější kilowatthodina je ta, kterou nemusím koupit. Každý watt, který dům chytře uklidí do teplé vody, do vychlazeného pokoje nebo do rozjeté pračky, je watt, který nemusím večer draho dokupovat ze sítě.

Není to o tom vydělat na prodeji přebytku. Na tom se dnes vydělat prakticky nedá. Je to o tom nekupovat zbytečně. A to je práce, kterou dům zvládá potichu sám, zatímco já řeším důležitější věci. Třeba kávu.