태양광 배터리는 태양광 발전 시스템에 중요한 추가 요소가 될 수 있습니다.이는 태양광 패널이 충분한 에너지를 생산하지 못할 때 사용할 수 있는 잉여 전기를 저장하는 데 도움이 되며 집에 전력을 공급하는 방법에 대한 더 많은 옵션을 제공합니다.
"태양전지는 어떻게 작동하나요?"라는 질문에 대한 답을 찾고 있다면 이 기사에서는 태양전지가 무엇인지, 태양전지 과학, 태양전지가 태양광 발전 시스템과 어떻게 작동하는지, 그리고 태양광 사용의 전반적인 이점에 대해 설명합니다. 배터리 보관.
태양전지란 무엇인가요?
“태양전지란 무엇입니까?”라는 질문에 대한 간단한 대답부터 시작해 보겠습니다.
태양전지는 태양광 패널에서 생성된 잉여 전기를 저장하기 위해 태양광 발전 시스템에 추가할 수 있는 장치입니다.
그러면 저장된 에너지를 사용하여 밤, 흐린 날, 정전 등 태양광 패널이 충분한 전기를 생산하지 못할 때 집에 전력을 공급할 수 있습니다.
태양 전지의 핵심은 생성되는 태양 에너지를 더 많이 사용할 수 있도록 돕는 것입니다.배터리 저장 공간이 없으면 태양광 발전에서 발생하는 초과 전기는 전력망으로 이동합니다. 즉, 패널이 먼저 생성하는 전기를 최대한 활용하지 않고 전력을 생산하여 다른 사람에게 제공한다는 의미입니다.
자세한 내용은 당사를 확인하세요.태양전지 가이드: 장점, 특징, 비용
태양전지의 과학
리튬이온 배터리는 현재 시장에서 가장 인기 있는 태양전지 형태이다.이는 스마트폰이나 기타 첨단 배터리에 사용되는 것과 동일한 기술이다.
리튬 이온 배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하기 전에 저장하는 화학 반응을 통해 작동합니다.이 반응은 리튬 이온이 자유 전자를 방출할 때 발생하며, 해당 전자는 음전하를 띤 양극에서 양전하를 띤 음극으로 흐릅니다.
이러한 움직임은 필요한 양이온을 제공하여 반응의 균형을 맞추는 배터리 내부의 액체인 리튬염 전해질에 의해 촉진되고 강화됩니다.이러한 자유 전자의 흐름은 사람들이 전기를 사용하는 데 필요한 전류를 생성합니다.
배터리에서 전기를 끌어오면 리튬 이온이 전해질을 거쳐 양극으로 다시 흐릅니다.동시에 전자는 외부 회로를 통해 음극에서 양극으로 이동하여 연결된 장치에 전원을 공급합니다.
가정용 태양광 발전 축전지는 다중 이온 배터리 셀과 전체 태양전지 시스템의 성능과 안전성을 조절하는 정교한 전자 장치를 결합합니다.따라서 태양전지는 전류 생성의 전체 과정을 시작하는 초기 입력으로 태양의 힘을 사용하는 재충전 가능한 배터리로 기능합니다.
배터리 저장 기술 비교
태양광 배터리 유형에는 리튬 이온과 납산이라는 두 가지 일반적인 옵션이 있습니다.태양광 패널 회사는 더 많은 에너지를 저장할 수 있고 다른 배터리보다 에너지를 더 오래 유지할 수 있으며 방전 깊이가 더 높기 때문에 리튬 이온 배터리를 선호합니다.
DoD라고도 하는 방전 깊이는 총 용량과 관련하여 배터리를 사용할 수 있는 비율입니다.예를 들어, 배터리의 DoD가 95%인 경우 재충전이 필요하기 전에 배터리 용량의 최대 95%를 안전하게 사용할 수 있습니다.
리튬 이온 배터리
앞서 언급했듯이 배터리 제조업체는 더 높은 DoD, 안정적인 수명, 더 오랫동안 더 많은 에너지를 보유할 수 있는 능력, 더 작은 크기 때문에 리튬 이온 배터리 기술을 선호합니다.그러나 이러한 수많은 이점으로 인해 리튬 이온 배터리는 납축 배터리에 비해 가격이 더 비쌉니다.
납산 배터리
납산 배터리(대부분의 자동차 배터리와 동일한 기술)는 수년 동안 사용되어 왔으며 독립형 전원 옵션을 위한 가정용 에너지 저장 시스템으로 널리 사용되었습니다.여전히 주머니에 친숙한 가격으로 시장에 나와 있지만 DoD가 낮고 수명이 짧아 인기가 줄어들고 있습니다.
AC 결합 스토리지와 DC 결합 스토리지
커플링은 태양광 패널이 배터리 저장 시스템에 배선되는 방식을 나타내며, 옵션에는 직류(DC) 커플링 또는 교류(AC) 커플링이 있습니다.이 둘의 주요 차이점은 태양광 패널이 생성하는 전기가 이동하는 경로에 있습니다.
태양전지는 DC 전기를 생성하며, DC 전기를 집에서 사용하려면 먼저 AC 전기로 변환해야 합니다.그러나 태양광 배터리는 DC 전기만 저장할 수 있으므로 태양광 발전 시스템에 태양광 배터리를 연결하는 방법은 다양합니다.
DC 결합 스토리지
DC 커플링을 사용하면 태양광 패널에서 생성된 DC 전기가 충전 컨트롤러를 통해 태양광 배터리로 직접 흐릅니다.보관하기 전에는 전류 변화가 없으며, DC에서 AC로의 변환은 배터리가 집으로 전기를 보내거나 전력망으로 다시 나갈 때만 발생합니다.
DC 결합 축전지는 전기가 DC에서 AC로 한 번만 변경되면 되기 때문에 더 효율적입니다.그러나 DC 결합 스토리지에는 일반적으로 더 복잡한 설치가 필요하므로 초기 비용이 증가하고 전체 설치 일정이 길어질 수 있습니다.
AC 결합 스토리지
AC 커플링을 사용하면 태양광 패널에서 생성된 DC 전기는 먼저 인버터를 거쳐 가정의 가전제품에서 일상적으로 사용할 수 있는 AC 전기로 변환됩니다.해당 AC 전류는 별도의 인버터로 전송되어 다시 DC 전류로 변환되어 태양광 배터리에 저장될 수도 있습니다.저장된 에너지를 사용할 때가 되면 배터리에서 나온 전기가 인버터로 다시 흘러 가정용 AC 전기로 다시 변환됩니다.
AC 결합 저장 장치를 사용하면 전기가 세 번 반전됩니다. 한 번은 태양광 패널에서 집으로 들어갈 때, 한 번은 집에서 배터리 저장소로 갈 때, 세 번째는 배터리 저장소에서 집으로 돌아갈 때입니다.각 반전은 약간의 효율성 손실을 가져오므로 AC 결합 스토리지는 DC 결합 시스템보다 효율성이 약간 낮습니다.
태양광 패널의 에너지만 저장하는 DC 결합 스토리지와 달리 AC 결합 스토리지의 가장 큰 장점 중 하나는 태양광 패널과 그리드 모두에서 에너지를 저장할 수 있다는 것입니다.즉, 태양광 패널이 배터리를 완전히 충전할 만큼 충분한 전기를 생성하지 못하더라도 그리드의 전기로 배터리를 채워 백업 전력을 제공하거나 전기요금 차익거래를 활용할 수 있습니다.
또한 기존 태양광 발전 시스템을 AC 결합 배터리 저장 장치로 업그레이드하는 것도 더 쉽습니다. 기존 시스템 설계에 통합할 필요 없이 기존 시스템 설계 위에 추가하기만 하면 되기 때문입니다.이로 인해 AC 결합 배터리 저장 장치가 개조 설치에 더 널리 사용되는 옵션이 되었습니다.
태양광 배터리가 태양광 발전 시스템과 함께 작동하는 방법
전체 과정은 지붕의 태양광 패널이 전력을 생산하는 것부터 시작됩니다.다음은 DC 결합 시스템에서 발생하는 상황을 단계별로 분석한 것입니다.
1. 햇빛이 태양광 패널에 닿으면 에너지가 DC 전기로 변환됩니다.
2. 전기는 배터리에 들어가고 DC 전기로 저장됩니다.
3. DC 전기는 배터리를 떠나 인버터로 들어가 가정에서 사용할 수 있는 AC 전기로 변환됩니다.
AC 결합 시스템의 경우 프로세스가 약간 다릅니다.
1. 햇빛이 태양광 패널에 닿으면 에너지가 DC 전기로 변환됩니다.
2. 전기는 인버터에 들어가 가정에서 사용할 수 있는 AC 전기로 변환됩니다.
3. 남은 전기는 다른 인버터를 통해 흘러 나중에 저장할 수 있는 DC 전기로 다시 전환됩니다.
4. 집에서 배터리에 저장된 에너지를 사용해야 한다면, 그 전기는 다시 인버터를 통해 흘러 AC 전기가 되어야 합니다.
태양전지가 하이브리드 인버터와 함께 작동하는 방식
하이브리드 인버터가 있는 경우 단일 장치로 DC 전기를 AC 전기로 변환하고 AC 전기를 DC 전기로 변환할 수도 있습니다.결과적으로 태양광(PV) 시스템에는 두 개의 인버터가 필요하지 않습니다. 하나는 태양광 패널(태양광 인버터)에서 전기를 변환하고 다른 하나는 태양광 배터리(배터리 인버터)에서 전기를 변환합니다.
배터리 기반 인버터 또는 하이브리드 그리드 연결 인버터라고도 알려진 하이브리드 인버터는 배터리 인버터와 태양광 인버터를 단일 장비로 결합합니다.태양광 배터리의 전기와 태양광 패널의 전기 모두에 대한 인버터 역할을 하므로 동일한 설정에서 두 개의 별도 인버터를 가질 필요가 없습니다.
하이브리드 인버터는 배터리 저장 장치 유무에 관계없이 작동하기 때문에 인기가 높아지고 있습니다.초기 설치 시 배터리가 없는 태양광 발전 시스템에 하이브리드 인버터를 설치할 수 있으므로 태양 에너지 저장 장치를 추가할 수 있는 옵션이 제공됩니다.
태양전지 저장의 장점
태양광 패널에 배터리 백업을 추가하는 것은 태양광 발전 시스템을 최대한 활용할 수 있는 좋은 방법입니다.가정용 태양전지 저장 시스템의 주요 이점은 다음과 같습니다.
잉여 발전량 저장
태양광 패널 시스템은 필요한 것보다 더 많은 전력을 생산할 수 있는 경우가 많습니다. 특히 집에 아무도 없는 화창한 날에는 더욱 그렇습니다.태양 에너지 배터리 저장 장치가 없으면 추가 에너지가 그리드로 전송됩니다.귀하가넷미터링 프로그램, 추가 발전에 대한 크레딧을 얻을 수 있지만 일반적으로 생성하는 전기의 비율은 1:1이 아닙니다.
배터리 저장 기능을 사용하면 전력망으로 이동하지 않고 나중에 사용할 수 있도록 추가 전기로 배터리를 충전할 수 있습니다.발전량이 적은 기간 동안 저장된 에너지를 사용할 수 있으므로 전력망에 대한 의존도가 줄어듭니다.
정전으로부터의 구호를 제공합니다
배터리는 태양광 패널에서 생성된 초과 에너지를 저장할 수 있기 때문에 정전이 발생하거나 전력망이 다운되는 경우에도 집에서 전기를 사용할 수 있습니다.
탄소 배출량 감소
태양광 패널 배터리 저장 장치를 사용하면 태양광 패널 시스템에서 생산되는 청정 에너지를 최대한 활용하여 환경을 보호할 수 있습니다.해당 에너지가 저장되지 않으면 태양광 패널이 필요에 따라 충분히 생성되지 않을 때 그리드에 의존하게 됩니다.그러나 대부분의 그리드 전기는 화석 연료를 사용하여 생산되므로 그리드에서 전력을 공급할 때 더러운 에너지를 사용하게 될 가능성이 높습니다.
해가 진 후에도 전기를 공급합니다
해가 지고 태양광 패널이 전기를 생산하지 않을 때, 배터리 저장 공간이 없을 경우 그리드가 개입하여 꼭 필요한 전력을 공급합니다.태양광 배터리를 사용하면 밤에 자신의 태양광 전기를 더 많이 사용하게 되어 에너지 독립성을 높이고 전기 요금을 낮게 유지하는 데 도움이 됩니다.
백업 전력 요구 사항에 대한 조용한 솔루션
태양광 배터리는 100% 무소음 백업 전력 저장 옵션입니다.유지 관리가 필요 없는 청정 에너지의 혜택을 누리고, 가스 구동 백업 발전기에서 발생하는 소음을 처리할 필요가 없습니다.
주요 시사점
태양광 발전 시스템에 태양광 패널 에너지 저장 장치를 추가하려는 경우 태양광 배터리의 작동 방식을 이해하는 것이 중요합니다.이는 가정용 대형 충전식 배터리처럼 작동하기 때문에 태양광 패널이 생성하는 잉여 태양 에너지를 활용할 수 있어 태양 에너지 사용 시기와 방법을 더 잘 제어할 수 있습니다.
리튬 이온 배터리는 가장 널리 사용되는 태양광 배터리 유형으로, 에너지를 저장한 다음 가정에서 사용할 수 있는 전기 에너지로 방출하는 화학 반응을 통해 작동합니다.DC 결합, AC 결합 또는 하이브리드 시스템 중 무엇을 선택하든 그리드에 의존하지 않고도 태양광 발전 시스템의 투자 수익을 높일 수 있습니다.
게시 시간: 2022년 7월 9일