У Тесла-батареи есть четыре режима работы
1. Резервирование (backup-only). В этом режиме батарея заряжена примерно на 98-100%, и включается только когда пропадает сетевое электричество.
2. Увеличение собственного потребления (self-powered). В этом режиме батарея работает с целью увеличить потребление электроэнергии от солнечных панелей, и минимизировать экспорт электроэнергии в сеть. Этот режим полезен там, где нельзя экспортировать энергию в сеть, или это невыгодно делать.
3. Контроль основанный на времени (балансированный) (time-based control (balanced)). В этом режиме можно выставить расписание пикового времени когда электричество дорогое, батарея запасает энергию от солнца, и снижает потребление энергии во время пика.
4. Kонтроль основанный на времени (экономия денег) (time-based control (cost savings)). В этом режиме, помимо запасов солнечной энергии, батарея также может заряжаться от сети вне пиковых промежутков времени.

Я решил протестировать первый режим работы (backup-only) путем отключения себя от электрической сети. При работе без электросети, батарея должна сама создавать и контролировать частоту и напряжение в сети. Изначально думал на неделю, но в итоге прекратил этот эксперимент после 62 часов.
7. Посмотреть что произойдет когда заряд батареи приближается к 0%
8. Посмотреть что произойдет когда заряд батареи приближается к 100%
Пятница, 19 июля.
Итак, в 8 часов вечера выключаю рубильник. Свет в доме даже не моргнул, почти все продолжает работать нормально. Заряд батареи был 98.352% на момент выключения.
Сразу после отключения, частота подскочила до 65Гц. Это сделано специально, чтобы при полной батарее исключить дополнительную мощность в сети, которую будет некогда девать. 65Гц дает сигнал солнечным панелям немедленно выключится. По мере снижения заряда батареи, примерно через 10 минут, частота пришла в норму. 65Гц создает проблемы при работе некоторых устройств и LED лампочек, однако эта проблема кратковременна. Надо будет позвонить в службу поддержки Powerwall и попросить их изменить это, чтобы вместо 65Гц было 62Гц. Мои микро-инверторы отключаются при 61.8Гц.


У меня в доме есть базовая нагрузка примерно 500 ватт, это холодильники, раутеры, компьютеры, и другие приборы которые работают всегда. Ниже 500 ватт в час мне никогда не удавалось снизить потребление энергии. Помимо этого, кондиционер включается 3 раза в час, и потребляет около 1.5-2 кВт когда работает. Сами Tesla Powerwall тоже потребляют порядка 10-12 ватт энергии каждая.
Допущенная ошибка: жена по привычке включила посудомоечную машину ночью. Она два часа поласкает посуду, причем греет для этого воду, и потом еще полчаса сушит посуду нагревательным элементом. Все это потребляет много энергии. Объясняю жене что лучше включать посудомоечную машину днем, когда светит солнце.

Кондиционер поддерживает 24.4 градуса внутри, на улице ночью было около 28-30.


К полуночи, заряд опустился до 64%. С момента отключения было получено 8.2 кВтч от батареи.


Суббота, 20 июля.
С момента отключения в 8 вечера до 7:25 утра мой дом потребил 16.4 кВтч энергии (около 1.4 кВтч в час). Заряд батареи снизился до 32.053%. Если с использованием этих точек посчитать сколько заряда теоретически доступно, то получится 24.7 квтч (98.351-32.052=66.299% * 16.4). Солнечные панели включились около 7:20 утра, нижняя точка заряда батарей была 28.463% около 8:10 утра.


На графике, синяя полоса это заряд батареи (шкала справа), фиолетовая это производство солнечной энергии, и светло-зеленая это домашнее потребление энергии. Графики доступны вот тут.

Потребление энергии составило 43.9 кВтч, производство солнечных панелей 43.5 кВтч. На графике видны провалы производства из-за дождей.


Воскресенье, 21 июля.
Воскресенье оказалось солнечным днем. Нижняя точка заряда была около 21% в 8:30 утра. К полудню батарея полностью зарядилась, и мне удалось протестировать что происходит при полном заряде. Батарея плавно повышает частоту, до тех пора пока микро-инверторы не отключаются. В тот день это происходило при 60.5Гц. Микро-инверторы отключаются на 305 секунд, и эти пять минут батарея отдает энергию. Затем, микро-инверторы включаются, работают несколько минут, и весь цикл повторяется.

Я протестировал максимальную мощность. Одновременно включил кондиционер на полную мощность, нагрев воды, и электромобиль. Получил 16кВт мощности, солнечным днем.

Вечером к нам домой приходит тёща, и приносит маринованного лосося, которого надо запечь. Использую для этого духовку, и она потребляет много энергии. Это было ошибкой, надо было лосося готовить на гриле. Еще лучше конечно было бы не пускать тещу внутрь ...
Потребление энергии составило 52.4 кВтч, производство солнечных панелей 52.8 кВтч. Оно могло быть выше, но было ограниченно днем между 1-4 потому что лишнюю энергию было некуда девать.

Понедельник, 22 июля.

В итоге, несмотря на солнечную погоду, утреннего солнце было недостаточно, и батарея продолжалась разряжаться. К в 8:30 утра, при домашнем потреблении в 7.2кВт и 5% заряда, батарея отключилась.

Свет погас. Солнечные панели тоже отключаются когда нет ни сети, ни батареи. Через 30 минут (наверно это время запрограммировано в батарее), Powerwall снова включилась, и проработала несколько минут. Однако, наверно домработница снова включила сушилку и батарея снова не выдержала нагрузки.

Общие результаты эсперимента позволяют вычислить эффективность батарей. Потери при зарядке и разрядке чуть менее 10%.

Ну и самый основной вывод - не стоит пускать в дом тещу с лососем.
В этом режиме батарея запасает энергию, и отдает ее когда нужно. Сеть используется только когда есть излишки/дефицит энергии.

Вот так выглядит график потребления энергии после установки солнечных панелей (серые столбики в минус, это когда я отдаю энергию в сеть)

Вот так выглядит график потребления в режиме self-powered.

Удалось достичь 96% потребления своей собственной энергии.

Продолжение следует ... буду тестировать time-based control.
Community Info