Το έξυπνο Wallbox μπορεί να αξιοποιήσει την περίσσεια ενέργειας από τα φωτοβολταϊκά για τη φόρτιση του ηλεκτρικού αυτοκινήτου, αυξάνοντας την ιδιοκατανάλωση και περιορίζοντας σημαντικά το κόστος μετακίνησης.
Η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών σε ένα σπίτι αποκτά ακόμη μεγαλύτερο ενδιαφέρον όταν συνδυάζεται με ηλεκτρικό αυτοκίνητο. Αντί η ενέργεια που δεν καταναλώνεται εκείνη τη στιγμή από το σπίτι να διοχετεύεται στο δίκτυο, μπορεί να καταλήγει απευθείας στην μπαταρία του αυτοκινήτου μέσω ενός κατάλληλου Wallbox, σύμφωνα με την γερμανική λέσχη ADAC.
Η διαδικασία είναι γνωστή ως φόρτιση με πλεόνασμα φωτοβολταϊκής παραγωγής και μπορεί να γίνει με διαφορετικούς βαθμούς αυτοματισμού. Στην απλούστερη περίπτωση, ο ιδιοκτήτης παρακολουθεί την παραγωγή των φωτοβολταϊκών και ενεργοποιεί χειροκίνητα τη φόρτιση. Ένα πιο προηγμένο σύστημα μπορεί να ξεκινά αυτόματα μόλις η διαθέσιμη ισχύς ξεπεράσει ένα προκαθορισμένο όριο, ενώ η αποτελεσματικότερη λύση είναι η δυναμική φόρτιση, όπου η ισχύς προσαρμόζεται συνεχώς ανάλογα με το πραγματικό ενεργειακό πλεόνασμα.
Κεντρικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία έχει το σύστημα διαχείρισης ενέργειας του σπιτιού, το γνωστό HEMS. Ένας έξυπνος μετρητής παρακολουθεί πόση ενέργεια παράγουν τα φωτοβολταϊκά και πόση καταναλώνεται από το σπίτι. Η διαφορά υπολογίζεται σε πραγματικό χρόνο και το Wallbox λαμβάνει εντολή να διοχετεύσει την αντίστοιχη διαθέσιμη ισχύ στο αυτοκίνητο.
Εδώ υπάρχει μία σημαντική τεχνική παράμετρος. Η φόρτιση ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου απαιτεί μια ελάχιστη ισχύ. Στη μονοφασική λειτουργία μπορεί να ξεκινήσει περίπου από τα 1,4 kW, ενώ στην τριφασική απαιτούνται περίπου 4,2 kW. Αυτό σημαίνει ότι ένα σύστημα που λειτουργεί αποκλειστικά τριφασικά μπορεί να μην αξιοποιεί μικρότερα πλεονάσματα παραγωγής, κάτι αρκετά συνηθισμένο όταν υπάρχει συννεφιά ή τους χειμερινούς μήνες.
Γι’ αυτό ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν τα Wallbox με αυτόματη εναλλαγή φάσεων. Όταν η διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια είναι περιορισμένη, το σύστημα περνά από τριφασική σε μονοφασική φόρτιση, επιτρέποντας στο αυτοκίνητο να αρχίσει να φορτίζει ήδη από τα 1,4 kW. Όταν αυξηθεί η παραγωγή, μπορεί να επιστρέψει στην τριφασική λειτουργία και να εκμεταλλευτεί την υψηλότερη διαθέσιμη ισχύ.
Δεν μπορούν, πάντως, όλα τα Wallbox να πραγματοποιήσουν αυτόματα αυτή τη διαδικασία. Για ένα ολοκληρωμένο σύστημα απαιτείται ένα έξυπνο Wallbox που μπορεί να ρυθμίζει την ισχύ φόρτισης, ένας μετρητής στο σημείο σύνδεσης του σπιτιού με το δίκτυο και ένα συμβατό σύστημα ενεργειακής διαχείρισης. Η επικοινωνία μπορεί να γίνεται μέσω WLAN, LAN ή Modbus, ανάλογα με τον εξοπλισμό.
Σημαντικό είναι και το πόσο γρήγορα αντιδρά το σύστημα στις μεταβολές της παραγωγής. Τα ταχύτερα μπορούν να προσαρμόσουν τη φόρτιση μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, ενώ άλλα χρειάζονται ένα ή ακόμη και δύο λεπτά. Στην πράξη, όσο ακριβέστερη και ταχύτερη είναι η ρύθμιση, τόσο μεγαλύτερο μέρος της διαθέσιμης ηλιακής ενέργειας μπορεί να αξιοποιηθεί από το αυτοκίνητο.
Οι διαφορές δεν είναι μόνο θεωρητικές. Σε δοκιμή που πραγματοποιήθηκε το 2025 από HTW Berlin, Fraunhofer ISE και ADAC, πέντε συστήματα φόρτισης αξιολογήθηκαν σε εγκατάσταση φωτοβολταϊκών ισχύος 10 kW. Η διαφορά μεταξύ του καλύτερου και του ασθενέστερου συστήματος έφτασε περίπου τις 11 ποσοστιαίες μονάδες στον δείκτη απόδοσης. Την υψηλότερη επίδοση σημείωσε το Amperfied connect.solar, με βαθμό αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας 94,8%.
Η δυνατότητα αυτή μπορεί να προστεθεί και σε υπάρχουσα εγκατάσταση. Εφόσον το Wallbox διαθέτει ανοικτή διεπαφή και μπορεί να ελεγχθεί εξωτερικά, συνήθως απαιτούνται ένας κατάλληλος μετρητής ενέργειας και ένα σύστημα διαχείρισης. Αν το υπάρχον Wallbox δεν διαθέτει την απαραίτητη δυνατότητα επικοινωνίας, τότε χρειάζεται αντικατάσταση. Η εγκατάσταση και οι ηλεκτρολογικές εργασίες πρέπει φυσικά να πραγματοποιούνται από εξειδικευμένο τεχνικό.
Το οικονομικό σκέλος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την υπάρχουσα υποδομή. Σύμφωνα με τα στοιχεία του ADAC, ένα Wallbox με δυνατότητα συνεργασίας με φωτοβολταϊκά κοστίζει περίπου 500 έως 1.700 ευρώ. Ο μετρητής και οι αισθητήρες μπορούν να προσθέσουν 100 έως 400 ευρώ, ένα ξεχωριστό σύστημα ενεργειακής διαχείρισης 200 έως 800 ευρώ, ενώ η εγκατάσταση από εξειδικευμένο συνεργείο υπολογίζεται μεταξύ 500 και 2.000 ευρώ.
Το μεγαλύτερο όφελος προκύπτει όταν το ηλεκτρικό αυτοκίνητο βρίσκεται στο σπίτι τις ώρες υψηλής ηλιοφάνειας. Αυτό ευνοεί όσους εργάζονται από το σπίτι ή έχουν ωράριο που τους επιτρέπει να φορτίζουν μέσα στην ημέρα. Αντίστοιχα, μεγαλύτερες φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις, υψηλή ετήσια χιλιομετρική κάλυψη και η ύπαρξη οικιακής μπαταρίας μπορούν να αυξήσουν την αξιοποίηση της παραγόμενης ενέργειας.
Αντίθετα, η εξίσωση γίνεται λιγότερο συμφέρουσα όταν το αυτοκίνητο λείπει από το σπίτι όλη την ημέρα, η φωτοβολταϊκή εγκατάσταση είναι μικρή ή απαιτούνται εκτεταμένες και ακριβές μετατροπές στην υπάρχουσα ηλεκτρολογική υποδομή. Σε αυτές τις περιπτώσεις, το πρόσθετο κόστος για έξυπνη διαχείριση χρειάζεται να υπολογιστεί σε σχέση με την ενέργεια που μπορεί πραγματικά να καταλήξει στην μπαταρία του αυτοκινήτου.
