Una batteria solare può essere un'aggiunta importante al tuo sistema di energia solare.Ti aiuta a immagazzinare l'elettricità in eccesso che puoi utilizzare quando i pannelli solari non generano abbastanza energia e ti offre più opzioni su come alimentare la tua casa.
Se stai cercando la risposta alla domanda "Come funzionano le batterie solari?", questo articolo spiegherà cos'è una batteria solare, la scienza delle batterie solari, come funzionano le batterie solari con un sistema di energia solare e i vantaggi generali dell'utilizzo dell'energia solare. stoccaggio della batteria.
Cos'è una batteria solare?
Cominciamo con una semplice risposta alla domanda: "Cos'è una batteria solare?":
Una batteria solare è un dispositivo che puoi aggiungere al tuo sistema di energia solare per immagazzinare l'elettricità in eccesso generata dai tuoi pannelli solari.
Puoi quindi utilizzare l'energia immagazzinata per alimentare la tua casa nei momenti in cui i pannelli solari non generano abbastanza elettricità, comprese le notti, le giornate nuvolose e durante le interruzioni di corrente.
Lo scopo di una batteria solare è aiutarti a utilizzare più energia solare che stai creando.Se non disponi di batterie di accumulo, tutta l'elettricità in eccesso derivante dall'energia solare viene immessa nella rete, il che significa che stai generando energia e fornendola ad altre persone senza sfruttare appieno l'elettricità creata prima dai tuoi pannelli.
Per ulteriori informazioni, consulta il nostroGuida alla batteria solare: vantaggi, caratteristiche e costi
La scienza delle batterie solari
Le batterie agli ioni di litio sono la forma più popolare di batterie solari attualmente sul mercato.Questa è la stessa tecnologia utilizzata per gli smartphone e altre batterie ad alta tecnologia.
Le batterie agli ioni di litio funzionano attraverso una reazione chimica che immagazzina l'energia chimica prima di convertirla in energia elettrica.La reazione avviene quando gli ioni di litio rilasciano elettroni liberi e tali elettroni fluiscono dall'anodo caricato negativamente al catodo caricato positivamente.
Questo movimento è favorito e potenziato dall'elettrolita sale di litio, un liquido all'interno della batteria che bilancia la reazione fornendo gli ioni positivi necessari.Questo flusso di elettroni liberi crea la corrente necessaria affinché le persone possano utilizzare l'elettricità.
Quando si preleva elettricità dalla batteria, gli ioni di litio rifluiscono attraverso l'elettrolita fino all'elettrodo positivo.Allo stesso tempo, gli elettroni si spostano dall'elettrodo negativo all'elettrodo positivo attraverso il circuito esterno, alimentando il dispositivo collegato.
Le batterie domestiche per l'accumulo di energia solare combinano più celle della batteria agli ioni con un'elettronica sofisticata che regola le prestazioni e la sicurezza dell'intero sistema di batterie solari.Pertanto, le batterie solari funzionano come batterie ricaricabili che utilizzano l’energia del sole come input iniziale che avvia l’intero processo di creazione di corrente elettrica.
Confronto tra le tecnologie di stoccaggio delle batterie
Quando si tratta di tipi di batterie solari, ci sono due opzioni comuni: agli ioni di litio e al piombo.Le aziende produttrici di pannelli solari preferiscono le batterie agli ioni di litio perché possono immagazzinare più energia, trattenerla più a lungo rispetto ad altre batterie e avere una maggiore profondità di scarica.
Conosciuta anche come DoD, la profondità di scarica è la percentuale alla quale è possibile utilizzare una batteria, in relazione alla sua capacità totale.Ad esempio, se una batteria ha una DoD del 95%, può utilizzare in sicurezza fino al 95% della capacità della batteria prima di dover essere ricaricata.
Batteria agli ioni di litio
Come accennato in precedenza, i produttori di batterie preferiscono la tecnologia delle batterie agli ioni di litio per il suo DoD più elevato, la durata affidabile, la capacità di trattenere più energia per un periodo più lungo e le dimensioni più compatte.Tuttavia, a causa di questi numerosi vantaggi, le batterie agli ioni di litio sono anche più costose rispetto alle batterie al piombo.
Batteria al piombo
Le batterie al piombo (la stessa tecnologia della maggior parte delle batterie per auto) esistono da anni e sono state ampiamente utilizzate come sistemi di accumulo di energia domestici per opzioni di alimentazione off-grid.Sebbene siano ancora sul mercato a prezzi convenienti, la loro popolarità sta svanendo a causa della bassa DoD e della durata di vita più breve.
Storage accoppiato CA e storage accoppiato CC
L'accoppiamento si riferisce al modo in cui i pannelli solari sono collegati al sistema di accumulo della batteria e le opzioni sono l'accoppiamento a corrente continua (CC) o l'accoppiamento a corrente alternata (CA).La principale differenza tra i due sta nel percorso compiuto dall'elettricità creata dai pannelli solari.
Le celle solari creano elettricità CC e tale elettricità deve essere convertita in elettricità CA prima di poter essere utilizzata nella tua casa.Tuttavia, le batterie solari possono immagazzinare solo elettricità CC, quindi esistono diversi modi per collegare una batteria solare al tuo sistema di energia solare.
Archiviazione accoppiata CC
Con l'accoppiamento CC, l'elettricità CC creata dai pannelli solari scorre attraverso un regolatore di carica e quindi direttamente nella batteria solare.Non vi è alcun cambiamento di corrente prima dello stoccaggio e la conversione da CC a CA avviene solo quando la batteria invia elettricità a casa tua o la reimmette nella rete.
Una batteria di accumulo accoppiata in corrente continua è più efficiente, poiché l'elettricità deve passare da CC a CA solo una volta.Tuttavia, lo storage accoppiato in DC richiede in genere un'installazione più complessa, che può aumentare il costo iniziale e allungare i tempi di installazione complessivi.
Stoccaggio accoppiato CA
Con l'accoppiamento CA, l'elettricità CC generata dai pannelli solari passa prima attraverso un inverter per essere convertita in elettricità CA per l'uso quotidiano dagli elettrodomestici della tua casa.La corrente CA può anche essere inviata a un inverter separato per essere riconvertita in corrente CC per l'immagazzinamento nella batteria solare.Quando è il momento di utilizzare l'energia immagazzinata, l'elettricità esce dalla batteria e ritorna in un inverter per essere riconvertita in elettricità CA per la tua casa.
Con l'accumulo accoppiato CA, l'elettricità viene invertita tre volte separate: una volta quando si passa dai pannelli solari alla casa, un'altra quando si passa da casa all'accumulo in batteria e una terza volta quando si passa dall'accumulo a batteria in casa.Ogni inversione comporta alcune perdite di efficienza, quindi lo stoccaggio accoppiato in CA è leggermente meno efficiente di un sistema accoppiato in CC.
A differenza dello stoccaggio accoppiato in corrente continua che immagazzina solo energia proveniente da pannelli solari, uno dei grandi vantaggi dello stoccaggio accoppiato in corrente alternata è che può immagazzinare energia sia dai pannelli solari che dalla rete.Ciò significa che anche se i tuoi pannelli solari non generano abbastanza elettricità per caricare completamente la batteria, puoi comunque riempire la batteria con l'elettricità proveniente dalla rete per fornirti energia di riserva o per sfruttare l'arbitraggio della tariffa elettrica.
È anche più semplice aggiornare il tuo sistema di energia solare esistente con una batteria di accumulo accoppiata in CA, perché può essere semplicemente aggiunta al progetto di un sistema esistente, invece di dover essere integrata in esso.Ciò rende l'accumulo di batterie accoppiate in CA un'opzione più popolare per le installazioni di retrofit.
Come funzionano le batterie solari con un sistema di energia solare
L'intero processo inizia con i pannelli solari sul tetto che generano energia.Ecco un'analisi dettagliata di ciò che accade con un sistema accoppiato in CC:
1. La luce solare colpisce i pannelli solari e l'energia viene convertita in elettricità CC.
2. L'elettricità entra nella batteria e viene immagazzinata come elettricità CC.
3. L'elettricità CC lascia quindi la batteria ed entra in un inverter per essere convertita in elettricità CA utilizzabile dalla casa.
Il processo è leggermente diverso con un sistema accoppiato in CA.
1. La luce solare colpisce i pannelli solari e l'energia viene convertita in elettricità CC.
2. L'elettricità entra nell'inverter per essere convertita in elettricità CA utilizzabile dalla casa.
3. L'elettricità in eccesso fluisce quindi attraverso un altro inverter per trasformarsi nuovamente in elettricità CC che può essere immagazzinata per dopo.
4. Se la casa ha bisogno di utilizzare l'energia immagazzinata nella batteria, quell'elettricità deve fluire nuovamente attraverso l'inverter per diventare elettricità CA.
Come funzionano le batterie solari con un inverter ibrido
Se disponi di un inverter ibrido, un singolo dispositivo può convertire l'elettricità CC in elettricità CA e può anche convertire l'elettricità CA in elettricità CC.Di conseguenza, non sono necessari due inverter nel tuo sistema fotovoltaico (PV): uno per convertire l'elettricità dai pannelli solari (inverter solare) e un altro per convertire l'elettricità dalla batteria solare (inverter a batteria).
Conosciuto anche come inverter a batteria o inverter ibrido collegato alla rete, l'inverter ibrido combina un inverter a batteria e un inverter solare in un unico apparecchio.Elimina la necessità di avere due inverter separati nella stessa configurazione funzionando come un inverter sia per l'elettricità dalla batteria solare che per l'elettricità dai pannelli solari.
Gli inverter ibridi stanno diventando sempre più popolari perché funzionano con e senza accumulo a batteria.Puoi installare un inverter ibrido nel tuo sistema di energia solare senza batteria durante l'installazione iniziale, dandoti la possibilità di aggiungere l'accumulo di energia solare in seguito.
Vantaggi dell'accumulo di batterie solari
Aggiungere una batteria di backup per i pannelli solari è un ottimo modo per ottenere il massimo dal tuo sistema di energia solare.Ecco alcuni dei principali vantaggi di un sistema di accumulo di batterie solari domestiche:
Memorizza la produzione di elettricità in eccesso
Il tuo sistema di pannelli solari può spesso produrre più energia del necessario, soprattutto nelle giornate soleggiate in cui non c'è nessuno in casa.Se non si dispone di una batteria di accumulo per l'energia solare, l'energia extra verrà inviata alla rete.Se partecipi ad aprogramma di scambio sul posto, puoi guadagnare credito per quella generazione extra, ma di solito non si tratta di un rapporto 1:1 per l'elettricità generata.
Con l'accumulo della batteria, l'elettricità extra ricarica la batteria per un uso successivo, invece di disperdersi nella rete.È possibile utilizzare l'energia immagazzinata durante i periodi di produzione inferiore, riducendo la dipendenza dalla rete per l'elettricità.
Fornisce sollievo dalle interruzioni di corrente
Poiché le batterie possono immagazzinare l'energia in eccesso creata dai pannelli solari, la tua casa avrà elettricità disponibile durante le interruzioni di corrente e in altri momenti in cui la rete si interrompe.
Riduce l'impronta di carbonio
Con l'accumulo di batterie a pannelli solari, puoi diventare più ecologico sfruttando al massimo l'energia pulita prodotta dal tuo sistema di pannelli solari.Se quell'energia non viene immagazzinata, farai affidamento sulla rete quando i tuoi pannelli solari non genereranno abbastanza per le tue esigenze.Tuttavia, la maggior parte dell’elettricità di rete viene prodotta utilizzando combustibili fossili, quindi probabilmente utilizzerai energia sporca quando attingerai dalla rete.
Fornisce elettricità anche dopo il tramonto
Quando il sole tramonta e i pannelli solari non generano elettricità, la rete interviene per fornire l'energia tanto necessaria se non si dispone di batterie.Con una batteria solare, utilizzerai una quantità maggiore della tua elettricità solare durante la notte, garantendoti una maggiore indipendenza energetica e aiutandoti a mantenere bassa la bolletta elettrica.
Una soluzione silenziosa per le esigenze di alimentazione di backup
Una batteria a energia solare è un'opzione di accumulo di energia di backup silenziosa al 100%.Potrai beneficiare di energia pulita senza manutenzione e non dovrai affrontare il rumore proveniente da un generatore di riserva alimentato a gas.
Punti chiave
Capire come funziona una batteria solare è importante se stai pensando di aggiungere l'accumulo di energia del pannello solare al tuo sistema di energia solare.Poiché funziona come una grande batteria ricaricabile per la tua casa, puoi sfruttare l'eventuale energia solare in eccesso creata dai tuoi pannelli solari, offrendoti un maggiore controllo su quando e come utilizzare l'energia solare.
Le batterie agli ioni di litio sono il tipo più popolare di batteria solare e funzionano attraverso una reazione chimica che immagazzina energia e quindi la rilascia come energia elettrica da utilizzare in casa.Sia che tu scelga un sistema accoppiato DC, AC o ibrido, puoi aumentare il ritorno sull'investimento del tuo sistema di energia solare senza fare affidamento sulla rete.
Orario di pubblicazione: 09-lug-2022