Energy dashboard
První vizualizaci, kterou můžeme realizovat bez dodatečných rozšíření, je Energy dashboard. Je to vestavěný pohled v Home Assistant, který dokáže hezky zobrazovat hodinové stavy (pozor, nejedná se o real-time stav) fotovoltaické elektrárny, tj. solární výrobu a využití baterie a distribuční sítě.
Dále umožňuje přidat spotřebu plynu nebo vody v domácnosti a případně další jednotlivá zařízení, které umí exportovat svoji spotřebu. Alternativně můžeme pro tento účel využít Zigbee/WiFi zásuvky, které obsahují měřící modul a získávat tak o údaje spotřeby např. pračky tímto způsobem. Pojďme si ukázat, jak na to.
Klikneme na menu Energie a v jeho nastavení vyplníme hodnoty sensory, které buď máme přímo k dispozici z intergrace střídače a nebo jsme si je v předchozích odstavcích připravili. V sekci „Rozvodná síť“ vložíme jako spotřebu ze sítě sensor sensor.energy_buy_daily a jako vracení do sítě sensor.energy_sell_daily. V sekci Solární panely pak jako solární výrobu přidáme celkovou výrobu, tj. sensor.total_pv_generation.
Nakonec v sekci Domácí bateriové úložiště" sensory s celkovými hodnotami, tj. sensor.total_battery_charge, sensor.total_battery_discharge. Nyní stačí uložit a vyčkat na celou hodinu. Energy dashboard totiž zpracovává hodnoty ze senzorů každou celou hodinu, proto se hodí pouze pro denní přehled (je možné data zobrazovat i za dny, týdny, měsíce a roky zpětně), nikoliv pro okamžitý pohled na chování elektrárny. Obrazovka s nastavením a konkrétním stavem pak může vypadat takto:
Tento dashboard ještě můžeme rozšířit o dvě vylepšení. Prvním vylepšením je odhad solární výroby na základě pozice a parametrů fotovoltaické elektrárny. To je užitečné k tomu, abychom mohli např. plánovat spotřebu na další dny nebo naopak vhodně pracovat s baterií, pokud solární výroba bude nedostatečná. Nejvíce se mě osvědčily dvě integrace, Forecast.Solar a Solcast PV Solar Forecast. První integrace je přímo součástí Home Assistanta, druhou je potřeba nainstalovat z HACS.
Obě vyžadují registraci, vyplnění údajů o lokalitě a elektrárně a následně vygenerují API klíč, který se použije v integraci. Výsledkem je několik senzorů, které predikují výkon v každé hodině a s výhledem na další dny. Solcast v mém případě predikuje lepší výsledky, zdá se mi, že lépe pracuje s mlhou a oblačností. Nicméně pro jeho plně funkční nastavení je potřeba řádně prostudovat dokumentaci, protože např. API server v bezplatné variantě dovoluje pouze deset dotazů za den. Tudíž je potřeba tento případ vhodně ošetřit v dokumentaci/
Příklad využití predikce solární výroby na vlastním dashboardu si ukážeme později. Každopádně nyní můžeme zvolenou integraci bez dalšího snažení přidat do nastavení Energy dashboardu přímo k senzoru solární výroby. Jakmile to uděláme, do grafu solární výroby se bude vykreslovat přerušovaný graf, který právě značí predikci výroby. Můžeme se tak podívat i na následující dny, jak bude výroba pravděpodobně vypadat a kdy bude např. největší špička.
Druhým vylepšením je sledování nákladů. Jelikož dokážeme skoro se stoprocentní přesností počítat spotřebovanou (nebo dodanou) elektřinu z distribuční sítě, můžeme si k obou senzorům přidat buď fixní částku za 1 kWh nebo přidat entitu, která tuto hodnotu obsahuje a během dne se mění – typicky silová elektřina na spotovém trhu.
Právě takový senzor jsem připravil, který reflektuje hodinovou sazbu silové elektřiny, k tomu připočítává všechny distribuční poplatky dle použité sazby, POZE, daň apod. tak aby výsledná cena za 1kWh byla opravdu kompletní a seděla pak s pravidelným vyúčtováním. Výsledný souhrn v jednom dni pak může vypadat následovně:
Pohled na elektrárnu v reálném čase
Pokud se vám kruhový graf z Energy dashboardu líbí tak, jako mně, doporučuji vyzkoušet rozšíření z HACS Power Flow Card Plus, které z tohoto zobrazení vychází. Můžeme tak zcela ovlivnit, jaké senzory budou použity pro jednotlivé entity grafu a současně je možné definovat až čtyři volitelné entity, např. pro bojler, tepelné čerpadlo, elektromobil apod. Jednoduše si tak vytvoříme aktuální pohled na to, jak energie prochází naším domem. Základní konfigurace tohoto rozšíření pak může vypadat takto:
type: custom:power-flow-card-plus
clickable_entities: true
use_new_flow_rate_model: true
entities:
home:
entity: sensor.house_consumption
override_state: true
battery:
entity:
production: sensor.fve_battery_charge_w
consumption: sensor.fve_battery_discharge_w
state_of_charge: sensor.battery_state_of_charge
display_state: two_way
grid:
entity:
consumption: sensor.energy_buy
production: sensor.energy_sell
solar:
entity: sensor.pv_power
inverted_entities: battery
Samozřejmě ještě existují další rozšíření dostupné z HACS, které vizualizují pohled na aktuální distribuci elektřiny. Vyzkoušel jsem a mohu určitě doporučit rozšíření System Flow Card, Lux Power Distribution Card, Energy Overview Card, Power Distribution Card a nebo poměrně komplexní pohled inspirovaný střídačem Sunsynk Sunsynk Power Flow Card.
Týdenní predikce solární výroby
V předchozích kapitolách jsem slíbil vrátit se k vizualizaci predikce solární výroby. Tu sice vidíme přímo v Energy dashboardu a konkrétní graf solární výroby s predikcí si můžeme zobrazit i do vlastního dashboardu. Stačí přidat kartu Manuální a vložit type: energy-solar-graph. Pokud ale chceme vidět výhled na další týden, můžeme k tomu např. využít, z minulých dílů seriálu, známé rozšíření Bar Card. Stačí jen vložit všech sedm entit, které nabízí integrace Solcast PV Solar Forecast, definovat směr, velikost a barvy sloupcových grafů. Výsledný kód a graf pak vypadá následovně:
type: custom:bar-card
style: |-
bar-card-value {
font-size: 12px;
font-weight: bold;
}
positions:
icon: 'off'
indicator: inside
name: outside
value: outside
direction: up
height: 50px
width: 30px
stack: horizontal
unit_of_measurement: ' '
decimal: 1
max: 35
severity:
- color: Red
from: 0
to: 10
- color: '#ffb800'
from: 10
to: 20
- color: Green
from: 20
to: 35
entities:
- entity: sensor.solcast_pv_forecast_predpoved_dnes
name: Dnes
- entity: sensor.solcast_pv_forecast_predpoved_zitra
name: Zítra
- entity: sensor.solcast_pv_forecast_predpovedni_den_3
name: 3D
- entity: sensor.solcast_pv_forecast_predpovedni_den_4
name: 4D
- entity: sensor.solcast_pv_forecast_predpovedni_den_5
name: 5D
- entity: sensor.solcast_pv_forecast_predpovedni_den_6
name: 6D
- entity: sensor.solcast_pv_forecast_predpovedni_den_7
name: 7D
Sankey diagram
Pro denní zobrazení toku energie můžeme využít Sankeův diagram, pomocí kterého dokážeme zobrazit toky energie mezi jednotlivými entitami. Toky jsou pro lepší přehlednost vykresleny vlastní barvou a jejich šířka určuje množství přenesené energie v kWh.
Stačí tedy z HACS nainstalovat rozšíření Sankey Chart Card a jelikož podporuje zobrazování dat dle zvoleného časového filtru, využijeme doplněk z Energy dashboardu pro výběr data a času. Využijeme tedy kartu Mřížka a doplníme denní nebo celkové sensory, které jsme již použili právě v Energy dashboardu. Základní Sankey graf pak můžeme zobrazit následujícím způsobem:
square: false
columns: 1
type: grid
cards:
- type: energy-date-selection
- type: custom:sankey-chart
unit_prefix: k
round: 2
show_names: true
energy_date_selection: true
show_icons: false
sections:
- entities:
- type: entity
children:
- sensor.total_battery_charge
- sensor.energy_sell_daily
- sensor.house_consumption_daily
entity_id: sensor.total_pv_generation
name: Solar
color: '#ff9800'
- type: entity
children:
- sensor.house_consumption_daily
- sensor.total_battery_charge
entity_id: sensor.energy_buy_daily
name: Grid
color: '#488fc2'
- type: entity
children:
- sensor.house_consumption_daily
- sensor.energy_sell_daily
entity_id: sensor.total_battery_discharge
name: Baterie
color: '#4db6ac'
- entities:
- type: entity
entity_id: sensor.house_consumption_daily
name: Dům
color: lightblue
- type: entity
children: []
entity_id: sensor.total_battery_charge
color: '#f06292'
name: Baterie
- type: entity
children: []
entity_id: sensor.energy_sell_daily
color: '#8353d1'
name: Přetok
Příště nabíjení a přetoky
Příště se zaměříme na prodej přebytků elektřiny a optimální způsoby nabíjení domácí baterie. Zjistíme také, jak omezit přetoky podle aktuální výroby.
(Autorem fotografií je Václav Steiner.)
