Řízení fotovoltaického systému pomocí Home Assistant

Abstract

Cílem bakalářské práce je zlepšení ekonomiky provozu domácí fotovoltaické elektrárny, tedy minimalizace nákladů na elektřinu. Pro dosažení tohoto cíle je vytvořen systém, který bere v úvahu ceny nákupu a výkupu elektřiny během dne vyplývající ze zvoleného tarifu, kdy ceny mohou být buď dynamické (spotové ceny), nebo fixní, dále pak předpověď počasí, ze které vychází předpokládaný objem vyrobené elektřiny, ale také baterii, respektive její amortizaci. Prostředkem pro dosažení cíle jsou automatizace, integrace a blueprinty v prostředí Home Assistant, jejichž kombinace v závislosti na vyrobené elektřině, uložené elektřině v bateriích, ceně elektřiny a spotřebě domácnosti umožní chytré komplexní řízení fotovoltaického systému. To znamená kontrolu nad provozním režimem střídače, management baterií a efektivní využívání přetoků z výroby elektrické energie do různých spotřebičů v rámci domácnosti. Výsledkem řešení je zveřejněná sada blueprintů pro střídače značky GoodWe. Chování systému bylo otestováno primárně na domácí instalaci FVE řešitele. Všechny zveřejněné blueprinty splňují základní očekávanou funkcionalitu a spolu s průběžným testováním se dále upravují a ladí.

The aim of this bachelor’s thesis is to improve the economic efficiency of a residential photovoltaic (PV) system by minimizing electricity costs. To achieve this goal, a system was developed that considers electricity purchase and feed-in prices throughout the day based on the selected tariff – these may be either dynamic (spot prices) or fixed. It also incorporates weather forecasts to estimate expected solar production, as well as the battery’s amortization. The core of the solution lies in automation, integrations, and blueprints within the Home Assistant environment. By combining these elements with real-time data on electricity production, battery storage levels, electricity prices, and household consumption, the system enables intelligent and comprehensive control of the PV setup. This includes managing the inverter’s operational mode, battery usage, and efficient utilization of energy surplus across various household appliances. The outcome is a publicly available set of blueprints designed for GoodWe inverters. The system behavior was primarily tested on the author’s home PV installation. All published blueprints meet the basic expected functionality and are continuously refined and adjusted based on ongoing testing.