У цьому звіті про стан я документую оптимізацію віддачі в мережу фотоелектричної установки із застосуванням акумуляторних накопичувачів і автомобільних акумуляторів. Мета - зменшення піків віддачі, збільшення власного споживання та мережево-орієнтований режим роботи.
Що таке SmartmeterFaker?
SmartmeterFaker - проєкт з відкритим кодом для інтелектуального керування PV-віддачею та акумуляторними накопичувачами. Програма обробляє дані Smart Meter, PV-прогнози, стани батарей і - за бажання - динамічні ціни на електроенергію. Мета - оптимально розподілити доступну енергію в часі залежно від відповідних вимог.
Найважливіші можливості SmartmeterFaker
- ☀️ Прогноз PV-генерації на основі погодних даних
- 🌬️ Прогноз вітрової енергії з настроюваною кривою потужності
- 💧 Гідроенергетичне вироблення і прогноз
- 🔮 Вигадані установки для запланованих розширень і симуляцій
- 📊 Історична симуляція установки - «Що було б, якби...?»
- 📅 Аналіз і порівняння на денній, місячній і річній основі
- 🔋 Моніторинг батареї зі SOC і доступною ємністю
- ⚡ Інтелектуальні стратегії заряджання та розряджання
- 💶 Динамічні ціни на електроенергію враховуються під час планування віддачі
- 📈 Цінооптимізована віддача у економічно цікаві моменти
- 🌙 Зміщення день/ніч доступної енергії
- 🚫 Врахування від'ємних цін на електроенергію
- 🤝 Оптимізація віддачі для енергетичних спільнот
- 📡 Підключення MQTT для даних у реальному часі та зовнішніх систем (ioBroker, Home Assistant, Loxone)
- 💾 Зберігання даних вимірювань і прогнозів у SQLite
- 🔌 Підтримка різних Smart Meter і протоколів
- 🏭 Fronius, Eastron, Victron, Huawei та SunSpec
- 📉 Порівняння прогнозу та реальних даних для оцінки якості прогнозу
- 🧮 Зрозумілий розрахунок і візуалізація потоків енергії
- 🧩 Побудовано незалежно від виробників і модульно
- 🐙 Відкритий код, а отже, можливість розширення для власних установок і застосувань
- Розпізнавання та керування споживачами (Tasmota, Shelly, TWCManager - зарядні станції Tesla Gen2+3, теплові насоси Luxtronic)
Smart Meter з відкритим кодом для PV-установок і акумуляторних накопичувачів
Проєкт розвивається від спеціального керування для PV-установки Fronius до незалежної від виробника платформи з відкритим кодом для Smart Meter, відновлюваного виробництва енергії, акумуляторних накопичувачів і інтелектуального керування потоками енергії. Окрім PV, тепер можна також прогнозувати вітрові та гідроелектростанції і симулювати їх для запланованих розширень установок.
Після детальної оцінки архітектури системи логіку SmartmeterFaker докорінно перероблено. Тепер система цілеспрямовано емулює, тобто маніпулює потужністю в точці підключення до мережі, що передається інверторам. Завдяки цьому реалізується динамічне збільшення потужності віддачі в загальну мережу, щоб ефективніше використовувати надлишки.
Поточний стан розробки (станом на 23.06.2026)
Проєкт і надалі перебуває в активній розробці. Основна логіка керування працює і постійно перевіряється та розширюється на основі реальних експлуатаційних даних:
Прогнозне збирання даних: Через API Open-Meteo запитується прогноз очікуваної генерації PV на наступний день.
Алгоритм розрахунку віддачі: На основі наявної ємності батареї та налаштованої піковою потужності PV (Ppeak) розраховується оптимальний обсяг віддачі для проміжку між заходом і сходом сонця.
Режим роботи: У світлий час доби насамперед прагнуть до суворої нульової віддачі (оптимізація власного споживання).
Поточний стан розробки (станом на 24.06.2026)
Конфігурований базовий офсет: Впровадження постійної мінімальної віддачі (напр. 200 Вт) у світлий час доби. Це слугує для компенсації піків навантаження при підключенні споживачів і мінімізує зумовлену системою затримку регулювання інвертора.
Поточний стан розробки (станом на 04.07.2026)
Зсув початку й кінця налаштовується в YAML-файлі
Орієнтація, кут і нахил PV-установки налаштовуються в YAML-файлі
Розрахунок виробітку на основі PV-установки та хмарності на наступний день - можливі й враховуються кілька сторін світу та конфігурацій.
Графічне відображення та меню налагодження для розрахунку
Поточний стан розробки (станом на 09.08.2026)
Деталізований моніторинг батареї: Врахування точного рівня заряду (SOC) окремих модулів за допомогою динамічної каскадної ітерації та автоматичне зіставлення прогнозованої генерації на наступний день із необхідною ємністю для дозаряджання (захист автономності).
Динамічні ціни на електроенергію: Економічно оптимізована віддача в X найдорожчих пікових годин доби, включно з інтегрованим захисним відключенням (нульова віддача) за від'ємних біржових цін на електроенергію на спотовому ринку.
Поточний стан розробки (станом на 15.08.2026)
Forecast / Real: Аналіз Forecast/Real дає змогу порівняти прогнозовану генерацію PV із фактично виміряними значеннями. Таким чином можна перевірити достовірність розрахунків і оцінити якість прогнозу в історичній перспективі. Дані зберігаються в SQLite і додатково надаються у форматі JSON.
MQTT-повідомлення: Усі необроблені дані та розраховані значення тепер можна відстежувати в реальному часі через MQTT і обробляти в інших системах.
Підтримка Smartmeter (станом на 22.08.2026)
Додані виробники та протоколи:
Eastron SDM120 - SDM630
Victron ET340 - EM24
Huawei DTSU666h
SunSpec (загальне)
Таким чином SmartmeterFaker дедалі більше розвивається від рішення, розробленого під конкретну систему, до незалежної від виробника платформи з відкритим кодом для даних Smart Meter та інтелектуального керування потоками енергії.
Дизайн трохи переробили.
Поточний стан розробки: віддача в мережу, оптимізована за прибутком
(станом на 24.08.2026)
Розрахунок доступної енергії повністю відстежувано візуалізовано. Завдяки цьому видно, як на основі PV-прогнозу, стану батареї та інших відомих даних визначається очікувана доступна енергія.
Також реалізовано Health Check.
Водночас логіку віддачі розширили для динамічних біржових цін. Доступна енергія більше не розподіляється просто рівномірно за визначені періоди. Натомість доступні години віддачі пріоритезуються за очікуваним економічним доходом.
Програмне забезпечення спочатку використовує годину з найвищим очікуваним доходом від віддачі. Якщо після цього ще є доступна енергія, використовується друга за вигідністю година і так далі. Завдяки цьому накопичену енергію можна цілеспрямовано віддавати в найцікавіші з економічної точки зору моменти. При цьому програмне забезпечення й надалі враховує очікувану на наступний день PV-генерацію та необхідний енергетичний буфер акумуляторного накопичувача. Економічно найкраща година віддачі тому не обов'язково є годиною з найвищою ціною - вирішальною є комбінація доступної енергії, прогнозу та ліміту віддачі.
Більше, ніж просто фотоелектрика: симулятор розширення установок
PV, вітер, вода
(станом на 25.08.2026)
SmartmeterFaker тепер не обмежується виключно фотоелектричними установками. Логіка прогнозування та симуляції може додатково враховувати енергію вітру та гідроенергію.
Таким чином проєкт розвивається від суто оптимізації PV-віддачі до загальнішої платформи для прогнозування та оцінки різних відновлюваних джерел енергії.
Кожну генеруючу установку при цьому можна налаштувати як реальну або вигадану. Вигадана установка представляє, наприклад, заплановане розширення установки, можливу вітрову турбіну або додаткову гідроелектростанцію.
Вигадані установки ніколи не впливають на реальне рішення про заряджання чи розряджання акумуляторного накопичувача.
Вони використовуються виключно для розрахунку того, як майбутнє розширення вплинуло б на очікуване вироблення енергії.
Статистика:
Симулювати розширення установки до її будівництва
Ще одна функція проєкту йде ще на крок далі: заплановані генеруючі установки можна віртуально налаштувати ще до того, як вони реально існують.
Для цього установка позначається як fiktiv: true.
Потім програмне забезпечення розраховує не лише поточну чи майбутню генерацію, а й може реконструювати історичні періоди.
Завдяки цьому можна, наприклад, дослідити, який додатковий виробіток енергії принесла б у минулому запланована PV-, вітрова або гідроелектростанція.
Для PV і вітру при цьому використовуються історичні погодні дані від Open-Meteo, які обробляються тими самими фізичними моделями розрахунку, що й при звичайному прогнозі. Гідроелектростанції через поточно застосовувану модель постійної потужності можна реконструювати без погодних даних.
Це відповідає на запитання:
Що виробила б моя запланована установка за останні 12 місяців?
28.08.2026 – Управління енергією: розпізнавання, моніторинг і керування споживачами
Із новим керуванням споживачами SmartmeterFaker дедалі більше розвивається у повноцінну систему енергоменеджменту. Споживачів можна автоматично розпізнавати в локальній мережі, налаштовувати і - залежно від підтримуваного пристрою - також керувати ними.
Наразі підтримуються, зокрема, пристрої Tasmota, а також розпізнавання TWCManager. Виміряні потужності споживачів не лише відображаються в реальному часі, а й інтегруються в відображення потоків енергії та в історичні аналізи.
Завдяки цьому SmartmeterFaker тепер може, окрім генерації та накопичення, враховувати й сторону споживання енергосистеми.
Нова панель керування також отримала привабливий дизайн.
Таким чином, SmartmeterFaker крок за кроком розвивається з програми для оптимізації віддачі в мережу у відкриту систему енергоменеджменту, що може спільно розглядати вироблення, акумуляторні накопичувачі, споживачів, ціни на електроенергію та потоки в мережі.
Заплановані розширення (Roadmap)
Для майбутніх ітерацій алгоритму регулювання передбачено інтеграцію таких змінних і функцій:
Підключення заряджання/розряджання залежно від мережі відповідно до вимог постачальника мережі. (Дослідження: мережево-орієнтоване застосування систем накопичення)
Додаткові інтерфейси Smart Meter і протоколи
Розширені стратегії роботи з батареєю з урахуванням ємності, SOC та PV-прогнозу
Додаткові моделі оптимізації для енергетичних спільнот і динамічних цін на електроенергію
Чому цей проєкт - більше, ніж технічна забава
Технічна розробка - лише частина проєкту. Суттєвим випадком застосування є інтелектуальна віддача PV-енергії в енергетичні спільноти.
У докладному Практичні статті я показую на реальних вимірюваних даних, як частка віддачі в енергетичну спільноту змінилася завдяки програмі з 43 % до 85 % - і чому я, попри можливі вищі ринкові ціни, свідомо обираю енергетичну спільноту.
Поширені запитання (FAQ)
SmartmeterFaker - проєкт з відкритим кодом для інтелектуального керування PV-віддачею та акумуляторними накопичувачами. Він обробляє Smart Meter-дані, прогнози PV, стан батарей та за потреби динамічні ціни на електроенергію, щоб оптимально розподілити доступну енергію в часі.
Доступні години віддачі пріоритезуються за очікуваним економічним доходом: спочатку використовується година з найвищим очікуваним доходом на Енергетична біржа використовується, потім друга за вигідністю і так далі. За від'ємних цін на біржі електроенергії автоматично спрацьовує захисне вимкнення з нульовою віддачею.
На основі реальних вимірювальних даних вдалося визначити частку віддачі в Енергетична спільнота було збільшено з 43 % до 85 %, хоча на вільному ринку подекуди можна було б отримати вищі ціни.