Ekonomická analýza využití přebytků fotovoltaické energie pro nabíjení elektromobilů: Porovnání AC PWM a AC ISO stanic

Abstract

Tato diplomová práce se zaměřuje na analýzu spotřeby elektrické energie v domácnostech ve vztahu k výrobě z fotovoltaických systémů a možnostem efektivního využití přebytků pro nabíjení elektromobilů. V úvodní části jsou zpracovány typové diagramy dodávky (TDD) spotřeby elektrické energie v domácnostech, které slouží jako standardizovaný základ pro porovnání se spotřebami ze čtyř vybraných domácností. Následně jsou tyto domácnosti přiřazeny k odpovídajícím typovým diagramům. V další části je navržen fotovoltaický systém pro každou analyzovanou domácnost a pomocí hodinové simulace je vyhodnocena výroba elektrické energie v různých ročních obdobích. Na základě této výroby jsou porovnávány dvě technologie domácích nabíjecích stanic AC PWM a AC ISO z hlediska schopnosti využívat přebytky z fotovoltaiky pro nabíjení elektromobilu. Závěrečná část se věnuje ekonomické analýze obou variant, a to z pohledu pořizovacích nákladů, provozní efektivity a návratnosti investice. Výsledkem je souhrn doporučení, který pomáhá domácnostem rozhodnout, zda je výhodné investovat do výkonnější nabíječky, a za jakých podmínek se tato investice ekonomicky vrací.

This thesis focuses on the analysis of electricity consumption in households in relation to the production from photovoltaic systems and the possibilities of efficient use of surplus for charging electric vehicles. In the introductory part, Type Delivery Diagrams (TDDs) of household electricity consumption are developed, which serve as a standardized basis for comparison with consumption from four selected households. Subsequently, these households are matched to the corresponding type diagrams. In the next section, a PV system is designed for each analysed household and the electricity production in different seasons is evaluated using an hourly simulation. Based on this production, two home charging station technologies AC PWM and AC ISO are compared in terms of their ability to use the surplus PV power to charge an electric vehicle. The final section looks at the economic analysis of the two options in terms of acquisition cost, operational efficiency and return on investment. The result is a set of recommendations to help households decide whether it is worthwhile to invest in a more efficient charger and under what conditions this investment pays off economically.