როგორ მუშაობს მზის ბატარეა?|ენერგიის შენახვა განმარტა

მზის ბატარეა შეიძლება იყოს თქვენი მზის ენერგიის სისტემის მნიშვნელოვანი დამატება.ის გეხმარებათ ჭარბი ელექტროენერგიის შენახვაში, რომელიც შეგიძლიათ გამოიყენოთ, როცა თქვენი მზის პანელები არ გამოიმუშავებენ საკმარის ენერგიას და გაძლევს მეტ ვარიანტს, თუ როგორ აენერგიოთ თქვენი სახლი.

თუ თქვენ ეძებთ პასუხს: „როგორ მუშაობს მზის ბატარეები?“, ეს სტატია აგიხსნით რა არის მზის ბატარეა, მზის ბატარეის მეცნიერება, როგორ მუშაობს მზის ბატარეები მზის ენერგიის სისტემასთან და მზის გამოყენების საერთო სარგებელი. ბატარეის შენახვა.

რა არის მზის ბატარეა?

დავიწყოთ მარტივი პასუხით კითხვაზე, "რა არის მზის ბატარეა?":

მზის ბატარეა არის მოწყობილობა, რომელიც შეგიძლიათ დაამატოთ თქვენს მზის ენერგიის სისტემას, რათა შეინახოთ თქვენი მზის პანელების მიერ გამომუშავებული ზედმეტი ელექტროენერგია.

ამის შემდეგ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს დაგროვილი ენერგია თქვენი სახლის ელექტრომომარაგებისთვის იმ დროს, როდესაც თქვენი მზის პანელები არ გამოიმუშავებენ საკმარის ელექტროენერგიას, მათ შორის ღამეებს, ღრუბლიან დღეებს და ელექტროენერგიის გათიშვის დროს.

მზის ბატარეის მიზანია დაგეხმაროთ მეტი მზის ენერგიის გამოყენებაში, რომელსაც თქვენ ქმნით.თუ არ გაქვთ ბატარეის საცავი, მზის ენერგიიდან ნებისმიერი ზედმეტი ელექტროენერგია მიდის ქსელში, რაც ნიშნავს, რომ თქვენ გამოიმუშავებთ ენერგიას და აწვდით მას სხვა ადამიანებს იმ ელექტროენერგიის სრულად გამოყენების გარეშე, რომელსაც თქვენი პანელები ქმნიან.

დამატებითი ინფორმაციისთვის იხილეთ ჩვენიმზის ბატარეის სახელმძღვანელო: უპირატესობები, მახასიათებლები და ღირებულება

მზის ბატარეების მეცნიერება

ლითიუმ-იონური ბატარეები არის მზის ბატარეების ყველაზე პოპულარული ფორმა ამჟამად ბაზარზე.ეს არის იგივე ტექნოლოგია, რომელიც გამოიყენება სმარტფონებისთვის და სხვა მაღალტექნოლოგიური ბატარეებისთვის.

ლითიუმ-იონური ბატარეები მუშაობენ ქიმიური რეაქციის საშუალებით, რომელიც ინახავს ქიმიურ ენერგიას ელექტრო ენერგიად გადაქცევამდე.რეაქცია ხდება მაშინ, როდესაც ლითიუმის იონები ათავისუფლებენ თავისუფალ ელექტრონებს და ეს ელექტრონები მიედინება უარყოფითად დამუხტული ანოდიდან დადებითად დამუხტულ კათოდში.

ამ მოძრაობას ხელს უწყობს და აძლიერებს ლითიუმ-მარილის ელექტროლიტი, სითხე ბატარეის შიგნით, რომელიც აბალანსებს რეაქციას საჭირო დადებითი იონების მიწოდებით.თავისუფალი ელექტრონების ეს ნაკადი ქმნის დენს, რომელიც აუცილებელია ადამიანებისთვის ელექტროენერგიის გამოსაყენებლად.

როდესაც ელექტროენერგიას იღებთ ბატარეიდან, ლითიუმის იონები ელექტროლიტის გასწვრივ ბრუნდება დადებით ელექტროდამდე.ამავდროულად, ელექტრონები გადადიან უარყოფითი ელექტროდიდან პოზიტიურ ელექტროდზე გარე წრედის მეშვეობით, რაც აძლიერებს ჩართულ მოწყობილობას.

სახლის მზის ენერგიის შესანახი ბატარეები აერთიანებს მრავალჯერადი იონური ბატარეის უჯრედებს დახვეწილ ელექტრონიკასთან, რომელიც არეგულირებს მთელი მზის ბატარეის სისტემის მუშაობას და უსაფრთხოებას.ამრიგად, მზის ბატარეები ფუნქციონირებს როგორც დატენვის ბატარეები, რომლებიც იყენებენ მზის ენერგიას, როგორც საწყის შეყვანას, რომელიც იწყებს ელექტრო დენის შექმნის მთელ პროცესს.

ბატარეის შენახვის ტექნოლოგიების შედარება

რაც შეეხება მზის ბატარეის ტიპებს, არსებობს ორი საერთო ვარიანტი: ლითიუმ-იონური და ტყვიის მჟავა.მზის პანელების კომპანიები უპირატესობას ანიჭებენ ლითიუმ-იონურ ბატარეებს, რადგან მათ შეუძლიათ შეინახონ მეტი ენერგია, შეინარჩუნონ ეს ენერგია სხვა ბატარეებთან შედარებით და აქვთ გამონადენის უფრო მაღალი სიღრმე.

ასევე ცნობილია როგორც DoD, განმუხტვის სიღრმე არის პროცენტი, რომლითაც შესაძლებელია ბატარეის გამოყენება, რომელიც დაკავშირებულია მის მთლიან სიმძლავრესთან.მაგალითად, თუ ბატარეას აქვს DoD 95%, მას შეუძლია უსაფრთხოდ გამოიყენოს ბატარეის სიმძლავრის 95%-მდე დატენვამდე.

ლითიუმ-იონური ბატარეა

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ბატარეის მწარმოებლები უპირატესობას ანიჭებენ ლითიუმ-იონური ბატარეის ტექნოლოგიას მისი მაღალი DoD-ის, საიმედო სიცოცხლის ხანგრძლივობის, მეტი ენერგიის ხანგრძლივად შენახვის უნარისა და უფრო კომპაქტური ზომის გამო.თუმცა, ამ მრავალი უპირატესობის გამო, ლითიუმ-იონური ბატარეები ასევე უფრო ძვირია ტყვიის მჟავასთან შედარებით.

ტყვიის მჟავა ბატარეა

ტყვიის მჟავა ბატარეები (იგივე ტექნოლოგია, როგორც მანქანის ბატარეების უმეტესობა) უკვე წლებია არსებობს და ფართოდ გამოიყენებოდა, როგორც სახლის ენერგიის შესანახი სისტემები, ქსელის გარეთ ელექტროენერგიის ვარიანტებისთვის.მიუხედავად იმისა, რომ ისინი ჯერ კიდევ ბაზარზე არიან ჯიბეში მორგებული ფასებით, მათი პოპულარობა ქრებოდა დაბალი DoD და ხანმოკლე სიცოცხლის ხანგრძლივობის გამო.

AC Coupled Storage vs DC Coupled Storage

დაწყვილება ეხება იმას, თუ როგორ არის თქვენი მზის პანელები დაკავშირებული ბატარეის შენახვის სისტემასთან, და ვარიანტებია პირდაპირი დენის (DC) დაწყვილება ან ალტერნატიული დენის (AC) დაწყვილება.ამ ორს შორის მთავარი განსხვავება მდგომარეობს ელექტროენერგიის გზაზე, რომელსაც მზის პანელები ქმნიან.

მზის ბატარეები ქმნიან მუდმივ ელექტროენერგიას და ეს DC ელექტროენერგია უნდა გარდაიქმნას AC ელექტროენერგიად, სანამ ის თქვენს სახლში გამოიყენებს.თუმცა, მზის ბატარეებს შეუძლიათ მხოლოდ DC ელექტროენერგიის შენახვა, ამიტომ არსებობს მზის ბატარეის თქვენს მზის ენერგიის სისტემასთან დაკავშირების სხვადასხვა გზა.

DC დაწყვილებული საცავი

DC შეერთებით, მზის პანელებით შექმნილი DC ელექტროენერგია მიედინება დამუხტვის კონტროლერის მეშვეობით და შემდეგ პირდაპირ მზის ბატარეაში.შენახვამდე მიმდინარე ცვლილება არ არის და DC-დან AC-ზე გადაყვანა ხდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც ბატარეა ელექტროენერგიას აგზავნის თქვენს სახლში, ან უკან გამოდის ქსელში.

DC-დაწყვილებული შენახვის ბატარეა უფრო ეფექტურია, რადგან ელექტროენერგია მხოლოდ ერთხელ უნდა შეიცვალოს DC-დან AC-ზე.თუმცა, DC-დაწყვილებული შენახვა ჩვეულებრივ მოითხოვს უფრო რთულ ინსტალაციას, რამაც შეიძლება გაზარდოს საწყისი ღირებულება და გაახანგრძლივოს ინსტალაციის საერთო ვადები.

AC დაწყვილებული საცავი

AC შეერთებით, თქვენი მზის პანელებით გამომუშავებული DC ელექტროენერგია პირველ რიგში გადადის ინვერტორში, რათა გარდაიქმნას AC ელექტროენერგიად ყოველდღიური გამოყენებისთვის თქვენს სახლში არსებული ტექნიკით.ეს AC დენი ასევე შეიძლება გაიგზავნოს ცალკე ინვერტორში, რათა კვლავ გადაიზარდოს DC დენად მზის ბატარეაში შესანახად.როდესაც დაგროვილი ენერგიის გამოყენების დრო დგება, ელექტროენერგია გამოდის ბატარეიდან და ისევ ინვერტორში გადაიქცევა თქვენი სახლისთვის AC ელექტროენერგიად.

AC-თან დაწყვილებული მეხსიერებით, ელექტროენერგია ინვერსიულია სამჯერ: ერთხელ, როცა მზის პანელებიდან სახლში გადადის, მეორე სახლიდან ბატარეის საცავში გადასვლისას და მესამედ, როდესაც ბატარეის საცავიდან სახლში გადადის.ყოველი ინვერსია იწვევს ეფექტურობის გარკვეულ დანაკარგებს, ამიტომ AC დაწყვილებული საცავი ოდნავ ნაკლებად ეფექტურია, ვიდრე DC დაწყვილებული სისტემა.

DC-დაწყვილებული საცავისგან განსხვავებით, რომელიც ინახავს ენერგიას მხოლოდ მზის პანელებიდან, AC დაწყვილებული შენახვის ერთ-ერთი დიდი უპირატესობა ის არის, რომ მას შეუძლია ენერგიის შენახვა როგორც მზის პანელებიდან, ასევე ქსელიდან.ეს ნიშნავს, რომ მაშინაც კი, თუ თქვენი მზის პანელები არ გამოიმუშავებენ საკმარის ელექტროენერგიას თქვენი ბატარეის სრულად დასატენად, თქვენ მაინც შეგიძლიათ ბატარეა შეავსოთ ელექტროენერგიით ქსელიდან, რათა მოგაწოდოთ სარეზერვო ენერგია ან ისარგებლოთ ელექტროენერგიის განაკვეთის არბიტრაჟით.

ასევე უფრო ადვილია თქვენი არსებული მზის ენერგიის სისტემის განახლება AC-დაწყვილებული ბატარეის მეხსიერებით, რადგან ის უბრალოდ შეიძლება დაემატოს არსებული სისტემის დიზაინს, მასში ინტეგრაციის საჭიროების ნაცვლად.ეს ხდის AC დაწყვილებულ ბატარეის შენახვას უფრო პოპულარულ ვარიანტად გადაკეთების ინსტალაციისთვის.

როგორ მუშაობს მზის ბატარეები მზის ენერგიის სისტემასთან

მთელი პროცესი იწყება სახურავზე მზის პანელების გამომუშავებით.აქ მოცემულია ეტაპობრივი აღწერა, თუ რა ხდება DC-დაწყვილებულ სისტემასთან:

1. მზის შუქი ურტყამს მზის პანელებს და ენერგია გარდაიქმნება DC ელექტროენერგიად.
2. ელექტროენერგია შედის ბატარეაში და ინახება მუდმივი დენის სახით.
3. DC ელექტროენერგია შემდეგ ტოვებს ბატარეას და შედის ინვერტორში, რომელიც გარდაიქმნება AC ელექტროენერგიად, რომლის გამოყენებაც სახლს შეუძლია.

პროცესი ოდნავ განსხვავდება AC-დაწყვილებული სისტემით.

1. მზის შუქი ურტყამს მზის პანელებს და ენერგია გარდაიქმნება DC ელექტროენერგიად.
2. ელექტროენერგია შედის ინვერტორში, რათა გარდაიქმნას AC ელექტროენერგიად, რომლის გამოყენებაც სახლს შეუძლია.
3. ჭარბი ელექტროენერგია შემდეგ მიედინება სხვა ინვერტორში, რათა კვლავ გადაიზარდოს DC ელექტროენერგიად, რომელიც შეიძლება მოგვიანებით შეინახოს.
4. თუ სახლს სჭირდება ბატარეაში შენახული ენერგიის გამოყენება, ეს ელექტროენერგია კვლავ უნდა შემოვიდეს ინვერტორში, რათა გახდეს AC ელექტროენერგია.

როგორ მუშაობს მზის ბატარეები ჰიბრიდულ ინვერტორთან

თუ თქვენ გაქვთ ჰიბრიდული ინვერტორი, ერთ მოწყობილობას შეუძლია გადააქციოს DC ელექტროენერგია AC ელექტროენერგიად და ასევე შეუძლია გარდაქმნას AC ელექტროენერგია DC ელექტროენერგიად.შედეგად, თქვენ არ გჭირდებათ ორი ინვერტორი თქვენს ფოტოვოლტაურ (PV) სისტემაში: ერთი თქვენი მზის პანელებიდან ელექტროენერგიის გადასაყვანად (მზის ინვერტორი) და მეორე მზის ბატარეიდან ელექტროენერგიის გადასაყვანად (ბატარეის ინვერტორი).

ასევე ცნობილია როგორც ბატარეაზე დაფუძნებული ინვერტორი ან ჰიბრიდული ქსელთან დაკავშირებული ინვერტორი, ჰიბრიდული ინვერტორი აერთიანებს ბატარეის ინვერტორს და მზის ინვერტორს ერთ მოწყობილობაში.ის გამორიცხავს ორი ცალკეული ინვერტორის არსებობის აუცილებლობას იმავე კონფიგურაციაში, ფუნქციონირებს როგორც ინვერტორად როგორც თქვენი მზის ბატარეის ელექტროენერგიისთვის, ასევე თქვენი მზის პანელებიდან.

ჰიბრიდული ინვერტორები სულ უფრო პოპულარული ხდება, რადგან ისინი მუშაობენ ბატარეის შესანახად და მის გარეშე.თქვენ შეგიძლიათ დააინსტალიროთ ჰიბრიდული ინვერტორი თქვენს ბატარეაზე ნაკლებ მზის ენერგიის სისტემაში თავდაპირველი ინსტალაციის დროს, რაც საშუალებას მოგცემთ დაამატოთ მზის ენერგიის საცავი ქვემოთ.

მზის ბატარეის შენახვის უპირატესობები

მზის პანელებისთვის ბატარეის სარეზერვო ასლის დამატება შესანიშნავი გზაა მზის ენერგიის სისტემიდან მაქსიმალური სარგებლობის უზრუნველსაყოფად.აქ მოცემულია სახლის მზის ბატარეის შენახვის სისტემის რამდენიმე ძირითადი უპირატესობა:

ინახავს ჭარბი ელექტროენერგიის გამომუშავებას

თქვენს მზის პანელების სისტემას ხშირად შეუძლია იმაზე მეტი ენერგიის გამომუშავება, ვიდრე გჭირდებათ, განსაკუთრებით მზიან დღეებში, როდესაც სახლში არავინ არის.თუ არ გაქვთ მზის ენერგიის ბატარეის საცავი, დამატებითი ენერგია გადაეგზავნება ქსელს.თუ თქვენ მონაწილეობთ აწმინდა აღრიცხვის პროგრამა, შეგიძლიათ მიიღოთ კრედიტი ამ დამატებითი გენერაციისთვის, მაგრამ ეს ჩვეულებრივ არ არის 1:1 თანაფარდობა თქვენს მიერ გამომუშავებული ელექტროენერგიის მიმართ.

ბატარეის შენახვის საშუალებით, დამატებითი ელექტროენერგია იტენება თქვენი ბატარეის შემდგომი გამოყენებისთვის, ქსელში გადასვლის ნაცვლად.თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ შენახული ენერგია დაბალი წარმოების დროს, რაც ამცირებს თქვენს დამოკიდებულებას ელექტროენერგიის ქსელზე.

უზრუნველყოფს გათავისუფლებას ელექტროენერგიის გათიშვისგან

ვინაიდან თქვენს ბატარეებს შეუძლიათ შეინახონ მზის პანელებით შექმნილი ჭარბი ენერგია, თქვენს სახლს ექნება ელექტროენერგია ელექტროენერგიის შეწყვეტის დროს და სხვა დროს, როდესაც ქსელი გათიშულია.

ამცირებს თქვენს ნახშირბადის კვალს

მზის პანელების ბატარეის შენახვის საშუალებით, თქვენ შეგიძლიათ გახადოთ მწვანე, თქვენი მზის პანელების სისტემის მიერ წარმოებული სუფთა ენერგიის მაქსიმალური გამოყენებით.თუ ეს ენერგია არ არის შენახული, თქვენ დაეყრდნობით ქსელს, როდესაც თქვენი მზის პანელები არ გამოიმუშავებენ საკმარისს თქვენი საჭიროებისთვის.თუმცა, ქსელის ელექტროენერგიის უმეტესი ნაწილი იწარმოება წიაღისეული საწვავის გამოყენებით, ასე რომ თქვენ სავარაუდოდ იმუშავებთ ბინძურ ენერგიაზე ქსელიდან გაყვანისას.

უზრუნველყოფს ელექტროენერგიას მზის ჩასვლის შემდეგაც კი

როდესაც მზე ჩადის და მზის პანელები არ გამოიმუშავებენ ელექტროენერგიას, ქსელი ამუშავებს საჭირო ენერგიას, თუ ბატარეის საცავი არ გაქვთ.მზის ბატარეით თქვენ გამოიყენებთ უფრო მეტ მზის ელექტროენერგიას ღამით, რაც მოგცემთ ენერგეტიკულ დამოუკიდებლობას და გეხმარებათ თქვენი ელექტროენერგიის დაბალი გადასახადის შენარჩუნებაში.

მშვიდი გადაწყვეტა სარეზერვო ენერგიის საჭიროებისთვის

მზის ენერგიის ბატარეა არის 100% ხმაურიანი სარეზერვო ენერგიის შენახვის ვარიანტი.თქვენ ისარგებლებთ სუფთა ენერგიით მოვლის გარეშე და არ გჭირდებათ გაუმკლავდეთ ხმაურს, რომელიც მოდის გაზზე მომუშავე სარეზერვო გენერატორიდან.

გასაღები Takeaways

იმის გაგება, თუ როგორ მუშაობს მზის ბატარეა, მნიშვნელოვანია, თუ თქვენ ფიქრობთ მზის პანელის ენერგიის შესანახად თქვენს მზის ენერგიის სისტემაში დამატებაზე.იმის გამო, რომ ის მუშაობს როგორც დიდი მრავალჯერადი დატენვის ბატარეა თქვენი სახლისთვის, შეგიძლიათ ისარგებლოთ ნებისმიერი ზედმეტი მზის ენერგიისგან, რომელსაც თქვენი მზის პანელები ქმნიან, რაც უფრო მეტ კონტროლს მოგცემთ იმაზე, თუ როდის და როგორ იყენებთ მზის ენერგიას.

ლითიუმ-იონური ბატარეები მზის ბატარეების ყველაზე პოპულარული ტიპია და მუშაობს ქიმიური რეაქციის საშუალებით, რომელიც ინახავს ენერგიას და შემდეგ გამოყოფს მას ელექტრო ენერგიად თქვენს სახლში გამოსაყენებლად.თუ თქვენ აირჩევთ DC-დაწყვილებულ, AC-დაწყვილებულ ან ჰიბრიდულ სისტემას, შეგიძლიათ გაზარდოთ თქვენი მზის ენერგიის სისტემის ინვესტიციის ანაზღაურება ქსელზე დამოკიდებულების გარეშე.