RO
EnglishEspañolFrançaisDeutschRomânăहिन्दी简体中文
CalculatoareHărțiȚăriClasamenteComparațiiTehnologiiGhiduri Energy Explorer Parcuri solare și eoliene Glosar
Calculator · Baterii și stocare

Calculator baterie pentru fotovoltaice: autoconsum oră cu oră, economii și amortizare

Simulează panourile tale, consumul orar al casei și o baterie de acasă pentru toate cele 8.760 de ore ale unui an real, în locul tău, apoi găsește capacitatea de baterie care chiar se amortizează.

Date satelitare live Link editabil de partajare Raport PDF personalizat Gratuit · fără cont

Rezultate

Cum funcționează calculatorul pentru baterie

O baterie de casă aduce bani într-un singur fel: mută electricitatea solară din orele în care ai prea multă în orele în care ai prea puțină. Ca s-o evaluezi, trebuie să știi, oră cu oră, cât surplus apare și cât consum vine după el. Mediile lunare ascund exact asta, de aceea regulile practice și calculatoarele online simple supraestimează constant economiile aduse de baterie.

Calculatorul descarcă un an întreg de date meteo orare din satelit, de la NASA POWER, pentru locul tău și simulează trei lucruri pentru toate cele 8.760 de ore:

  1. Producția solară, cu aceeași fizică precum calculatorul nostru pentru panouri fotovoltaice: poziția soarelui, modelul de cer Hay–Davies, temperatura celulelor și pierderile din invertor.
  2. Consumul casei, după un program zilnic tipic (familie care lucrează, birou acasă, cuplu de pensionari, mașină electrică încărcată noaptea sau pompă de căldură), diferit pentru zilele lucrătoare, weekend și sezon, apoi scalat la consumul tău anual. Profilul cu pompă de căldură urmează temperatura exterioară orară reală din acel an, așa că perioadele geroase cresc consumul exact când soarele e cel mai slab.
  3. Bateria, oră cu oră: întâi soarele alimentează casa; surplusul încarcă bateria până la limita ei de putere și la capacitatea utilă; restul se injectează în rețea. Când consumul depășește producția solară, bateria se descarcă până la nivelul de rezervă și abia apoi casa ia energie din rețea.

Apoi repetă simularea pentru zece capacități de baterie, de la 0 la 30 kWh, ca să găsească varianta cu cea mai mare valoare actualizată netă.

Formulele

În fiecare oră: direct = min(PV, consum) încărcare = min(PV − direct, P_max, (E_util − SoC) / √η) descărcare = min(consum − direct, P_max, (SoC − E_rezervă) × √η) E_util = kWh nominali × DoD η = randament dus-întors

Autoconsum = (PV − injecție) ÷ PV Autonomie = (consum − import) ÷ consum Economii din baterie = Δimport × preț de cumpărare − Δinjecție × preț de injecție Durata de viață a bateriei = min(durata calendaristică, cicluri nominale ÷ cicluri pe an)

Exemplu de calcul: 6 kWp + 10 kWh în București

Valorile implicite descriu o familie care lucrează, consumă 4.500 kWh pe an și are 6 kWp de panouri orientate spre sud, înclinate la 32°. Cu vremea din 2024, panourile produc circa 7.330 kWh (1.221 kWh/kWp). Fără baterie, familia folosește direct doar 24% din această energie, pentru că mare parte din producție vine când nu e nimeni acasă, și își acoperă 40% din consum.

Adaugi o baterie de 10 kWh (90% utilizabilă, 5 kW, randament dus-întors 90%): bateria livrează circa 2.110 kWh pe an, energia luată din rețea scade de la 2.714 la 688 kWh, iar autonomia urcă la 85%. Asta înseamnă aproximativ 250 de cicluri complete pe an, așa că o baterie LFP de 6.000 de cicluri e limitată de durata ei calendaristică de 15 ani, nu de uzură.

Partea cu banii te aduce cu picioarele pe pământ. Fiecare kWh mutat economisește prețul de cumpărare de 0,25 €, dar pierde cei 0,06 € primiți pe energia injectată, așa că bateria economisește circa 363 € pe an. La 4.500 € instalată, se amortizează în aproximativ 12 ani; la o rată de actualizare de 5%, VAN-ul ei e ușor negativ. Graficul cu variante arată de ce: 5 kWh aduc deja 233 € pe an și 7,5 kWh aduc 326 €, în timp ce trecerea de la 10 la 15 kWh mai adaugă doar 24 €. Iarna nu există surplus care să umple capacitatea suplimentară.

Cum citești rezultatele

  • Autonomia e cifra principală pentru independența energetică; economiile și amortizarea decid dacă merită să cumperi.
  • Sub circa 150 de cicluri complete pe an, bateria e supradimensionată față de surplusul tău solar sau față de consumul de seară.
  • Capacitatea ideală este varianta cu cel mai mare VAN din serie, cu un cost împărțit într-o parte fixă (invertor hibrid, montaj) și o parte pe kWh. Dacă nicio capacitate nu are VAN pozitiv, bateria e o achiziție pentru confort sau rezervă, nu o investiție.
  • Graficul pentru o zi medie de vară arată bateria umplându-se până la sfârșitul dimineții și alimentând casa seara și noaptea. Dacă se umple înainte de prânz, ar ajuta o baterie mai mare sau mai mulți consumatori ziua.

Valori tipice

Gospodărie (Europa Centrală) PV Baterie (utilă) Autonomie Cicluri/an
3.000 kWh, plecați ziua 4 kWp fără 25–35% –
3.000 kWh, plecați ziua 4 kWp 4–5 kWh 55–65% 250–300
Familie, 4.500 kWh 6 kWp 8–10 kWh 65–80% 200–260
8.000 kWh, cu mașină electrică 9 kWp 10–13 kWh 50–65% 250–330
10.000 kWh, cu pompă de căldură 10 kWp 10–15 kWh 45–55% 180–230

Sudul Europei, sudul însorit al SUA și Australia ajung la capătul de sus al acestor intervale sau peste; nordul Europei la capătul de jos, pentru că iarna producția e foarte mică.

Sfaturi ca bateria să se merite

  • Dimensionează-o după consumul de seară, nu după acoperiș. Consumul de seară și de noapte (de obicei 40–60% din consumul zilnic) e maximul pe care îl poate înlocui o baterie în fiecare zi.
  • Mută întâi consumatorii flexibili. Mașina de spălat vase, mașina de spălat rufe, boilerul sau încărcătorul mașinii pornite la prânz înseamnă stocare gratuită și bat adesea un al doilea modul de baterie.
  • Uită-te la tarif. Prețurile orare, tarifele dinamice sau lipsa plății pentru energia injectată măresc diferența de preț și scurtează amortizarea. Activează opțiunea de tarif orar ca să testezi.
  • Alege chimia LFP. Celulele litiu-fier-fosfat suportă 4.000–8.000 de cicluri și o adâncime de descărcare de 90–100%; bateriile plumb-acid pierd cam jumătate din capacitatea utilă din cauza limitei de 50% DoD și se uzează după 500–1.500 de cicluri (încearcă varianta predefinită plumb-acid).
  • Verifică ce primești acum pentru energia injectată. Cu compensarea cantitativă clasică, bateria nu economisește aproape nimic; compară schemele în calculatorul pentru compensare cantitativă.

Limitări

Strategia de funcționare e una simplă, de autoconsum: bateria nu se încarcă din rețea, nu urmărește prețurile dinamice și nu păstrează capacitate pentru vremea rea prognozată. Rezoluția orară supraestimează puțin autoconsumul, pentru că vârfurile scurte de la fierbător sau cuptor depășesc în interiorul unei ore limita de putere a bateriei; sistemele reale ating de obicei cu câteva puncte procentuale mai puțin. Profilurile de consum sunt forme tipice, nu datele contorului tău inteligent, așa că zilele luate separat pot diferi mult chiar dacă totalurile anuale se potrivesc. Degradarea bateriei e modelată ca o scădere constantă a economiilor anuale, iar costurile nu includ finanțarea și o eventuală înlocuire a invertorului hibrid.

Metodă și ipoteze

Pentru fiecare oră a unui an meteo NASA complet, calculatorul simulează producția fotovoltaică (cu același model ca în calculatorul nostru de panouri fotovoltaice) și consumul casei după un program zilnic tipic, ajustat pentru zile lucrătoare, weekend, anotimp și (la pompele de căldură) temperatura exterioară reală, oră cu oră (necesarul de căldură ∝ (15 °C − T) ÷ COP(T)).

Regula bateriei, în fiecare oră: energia solară alimentează întâi casa; surplusul încarcă bateria până la limita ei de putere și la capacitatea utilizabilă (capacitate × DoD); ce rămâne se injectează în rețea. Când consumul depășește producția, bateria se descarcă până la rezerva stabilită; restul se ia din rețea. Pierderile sunt √RTE la încărcare și la descărcare, plus consumul în standby.

Autoconsumul = energia solară folosită pe loc ÷ energia solară produsă. Gradul de independență energetică = consumul acoperit fără rețea ÷ consumul total. Economiile aduse de baterie = costul energiei necumpărate din rețea − venitul pierdut din injecție. Amortizarea și NPV folosesc creșterea prețurilor și pierderea de capacitate pe durata de viață a bateriei = min(durata calendaristică, ciclurile nominale ÷ cicluri pe an).

Întrebări frecvente

Ce capacitate de baterie îmi trebuie pentru panourile fotovoltaice?
O regulă utilă: circa 1 kWh capacitate utilă la fiecare 1.000 kWh consumați pe an, sau aproximativ 1–1,5 kWh pe kWp instalat. O familie care consumă 4.500 kWh și are 6 kWp de panouri se descurcă de obicei cel mai bine cu 5–10 kWh. Odată ce bateria poate acoperi consumul unei seri obișnuite, fiecare kWh în plus aduce foarte puțin. Graficul cu variantele de mai sus îți arată unde e acest prag pentru casa ta.
Merită o baterie pentru sistemul fotovoltaic?
Depinde de diferența dintre cât plătești pe electricitatea luată din rețea și cât primești pe cea injectată. Fiecare kWh mutat de baterie valorează aproximativ (prețul de cumpărare − prețul de injecție) minus pierderile dus-întors. La 0,25 € față de 0,06 €, asta înseamnă circa 0,17 € pe kWh; o baterie de 10 kWh cu ~250 de cicluri pe an economisește în jur de 350–400 €. La 450–600 € pe kWh instalat, amortizarea durează 10–15 ani; cu tarif orar sau fără plată pentru energia injectată poate coborî sub 8 ani.
Câte cicluri pe an face o baterie de casă?
O baterie bine dimensionată, într-o casă cu panouri, face de obicei 200–300 de cicluri complete echivalente pe an: aproape unul pe zi din primăvară până în toamnă și mult mai puține iarna, când rămâne puțin surplus de stocat. Bateriile supradimensionate fac mai puține cicluri (adesea sub 150 pe an), semn că acea capacitate suplimentară e folosită rar.
Care e diferența dintre autoconsum și gradul de autonomie?
Autoconsumul este partea din producția ta solară pe care o folosești tu, în loc s-o injectezi în rețea. Gradul de autonomie (autarhia) este partea din consumul total de electricitate acoperită fără rețea. Un sistem mare poate avea autoconsum mic, dar autonomie mare; bateria le crește pe amândouă.
Mă poate face o baterie complet independent de rețea?
În majoritatea climatelor nu are sens economic. Chiar și cu o baterie mare, o casă obișnuită racordată la rețea ajunge la 70–90% autonomie, pentru că iarna panourile produc prea puțin ca să umple bateria. Ca să fii 100% off-grid ai nevoie de un sistem mult mai mare, de câteva zile de stocare sau de un generator; vezi calculatorul pentru sisteme fotovoltaice off-grid.
Ajută bateria dacă îmi încarc mașina electrică noaptea?
Doar parțial. O baterie de casă destul de mică cât să fie rentabilă rareori ține mai mult decât consumul unei seri, așa că mașina încărcată noaptea ia energia tot în mare parte din rețea. Dacă poți încărca mașina la prânz din surplusul solar, aceasta e de obicei o „baterie” mult mai ieftină decât una staționară.

Surse și referințe

  1. Weniger, J., Tjaden, T., Quaschning, V. (2014). Sizing of residential PV battery systems. Energy Procedia 46
  2. HTW Berlin: Independence calculator and PV storage inspection (Stromspeicher-Inspektion)
  3. NREL: Battery Energy Storage System cost benchmarks (ATB, residential storage)
  4. NASA POWER: date orare solare și meteorologice

Integrează acest calculator

Gratuit pentru bloguri, instalatori, școli și ONG-uri. Copiază codul de mai jos; se actualizează singur.