Bateria słoneczna może być ważnym uzupełnieniem systemu zasilania energią słoneczną.Pomaga przechowywać nadmiar energii elektrycznej, którą można wykorzystać, gdy panele słoneczne nie wytwarzają wystarczającej ilości energii, i zapewnia więcej opcji zasilania domu.
Jeśli szukasz odpowiedzi na pytanie: „Jak działają baterie słoneczne?”, w tym artykule wyjaśnimy, czym jest bateria słoneczna, informacje na temat baterii słonecznych, w jaki sposób baterie słoneczne współpracują z systemem zasilania energią słoneczną oraz ogólne korzyści wynikające z korzystania z energii słonecznej. przechowywanie baterii.
Co to jest bateria słoneczna?
Zacznijmy od prostej odpowiedzi na pytanie: „Co to jest bateria słoneczna?”:
Bateria słoneczna to urządzenie, które można dodać do systemu zasilania energią słoneczną w celu przechowywania nadwyżki energii elektrycznej wytwarzanej przez panele słoneczne.
Następnie możesz wykorzystać tę zmagazynowaną energię do zasilania domu w okresach, gdy panele słoneczne nie wytwarzają wystarczającej ilości energii elektrycznej, w tym w nocy, pochmurne dni i podczas przerw w dostawie prądu.
Celem baterii słonecznej jest pomóc Ci wykorzystać więcej wytwarzanej energii słonecznej.Jeśli nie masz akumulatorów, wszelka nadwyżka energii elektrycznej z energii słonecznej trafia do sieci, co oznacza, że generujesz energię i udostępniasz ją innym osobom, nie wykorzystując najpierw w pełni energii elektrycznej wytwarzanej przez panele.
Aby uzyskać więcej informacji, sprawdź naszePrzewodnik po bateriach słonecznych: korzyści, funkcje i koszty
Nauka o bateriach słonecznych
Baterie litowo-jonowe to najpopularniejsza forma baterii słonecznych dostępna obecnie na rynku.Jest to ta sama technologia, która jest stosowana w smartfonach i innych zaawansowanych technologicznie bateriach.
Baterie litowo-jonowe działają w wyniku reakcji chemicznej, która magazynuje energię chemiczną przed przekształceniem jej w energię elektryczną.Reakcja zachodzi, gdy jony litu uwalniają wolne elektrony, które przepływają z ujemnie naładowanej anody do dodatnio naładowanej katody.
Ruch ten jest wspomagany i wzmacniany przez elektrolit w postaci soli litowej, ciecz znajdującą się wewnątrz akumulatora, która równoważy reakcję, dostarczając niezbędne jony dodatnie.Ten przepływ wolnych elektronów wytwarza prąd niezbędny, aby ludzie mogli korzystać z energii elektrycznej.
Kiedy pobierasz prąd z akumulatora, jony litu przepływają z powrotem przez elektrolit do elektrody dodatniej.W tym samym czasie elektrony przemieszczają się z elektrody ujemnej do dodatniej poprzez obwód zewnętrzny, zasilając podłączone urządzenie.
Domowe akumulatory słoneczne łączą wiele ogniw jonowych z wyrafinowaną elektroniką, która reguluje wydajność i bezpieczeństwo całego systemu akumulatorów słonecznych.Zatem baterie słoneczne działają jak akumulatory, które wykorzystują energię słoneczną jako początkowy sygnał wejściowy, który rozpoczyna cały proces wytwarzania prądu elektrycznego.
Porównanie technologii przechowywania baterii
Jeśli chodzi o typy baterii słonecznych, istnieją dwie popularne opcje: litowo-jonowa i kwasowo-ołowiowa.Firmy zajmujące się panelami słonecznymi preferują akumulatory litowo-jonowe, ponieważ mogą przechowywać więcej energii, utrzymywać ją dłużej niż inne akumulatory i mają większą głębokość rozładowania.
Głębokość rozładowania, znana również jako DoD, to procent, w jakim można wykorzystać baterię, w odniesieniu do jej całkowitej pojemności.Na przykład, jeśli akumulator ma DoD wynoszący 95%, może bezpiecznie wykorzystać do 95% pojemności akumulatora, zanim będzie musiał zostać ponownie naładowany.
Bateria litowo-jonowa
Jak wspomniano wcześniej, producenci akumulatorów preferują technologię akumulatorów litowo-jonowych ze względu na wyższy DoD, niezawodną żywotność, zdolność do dłuższego przechowywania większej ilości energii i bardziej kompaktowe rozmiary.Jednak ze względu na te liczne zalety akumulatory litowo-jonowe są również droższe w porównaniu do akumulatorów kwasowo-ołowiowych.
Akumulator kwasowo-ołowiowy
Akumulatory kwasowo-ołowiowe (ta sama technologia, co większość akumulatorów samochodowych) są dostępne na rynku od lat i są szeroko stosowane jako domowe systemy magazynowania energii w przypadku zasilania poza siecią.Chociaż są one nadal dostępne na rynku po cenach przyjaznych dla kieszeni, ich popularność maleje ze względu na niski DoD i krótszą żywotność.
Pamięć masowa sprzężona z prądem zmiennym a pamięć masowa sprzężona z prądem stałym
Sprzężenie odnosi się do sposobu podłączenia paneli słonecznych do systemu magazynowania baterii, a dostępne opcje to sprzężenie prądu stałego (DC) lub sprzężenie prądu przemiennego (AC).Główna różnica między nimi polega na drodze, jaką pokonuje energia elektryczna wytwarzana przez panele słoneczne.
Ogniwa słoneczne wytwarzają prąd stały, który musi zostać przekształcony w prąd przemienny, zanim będzie mógł zostać wykorzystany w domu.Baterie słoneczne mogą jednak magazynować wyłącznie prąd stały, dlatego istnieją różne sposoby podłączenia baterii słonecznej do systemu zasilania energią słoneczną.
Pamięć masowa sprzężona z DC
W przypadku sprzężenia prądu stałego prąd stały wytwarzany przez panele słoneczne przepływa przez kontroler ładowania, a następnie bezpośrednio do akumulatora słonecznego.Przed magazynowaniem nie następuje żadna zmiana prądu, a konwersja z prądu stałego na prąd przemienny następuje tylko wtedy, gdy akumulator wysyła energię elektryczną do domu lub z powrotem do sieci.
Akumulator zasilany prądem stałym jest bardziej wydajny, ponieważ energię elektryczną wystarczy tylko raz zmienić z prądu stałego na przemienny.Jednak pamięć masowa ze sprzężeniem prądu stałego wymaga zwykle bardziej złożonej instalacji, co może zwiększyć początkowy koszt i wydłużyć ogólny czas instalacji.
Magazynowanie połączone z klimatyzacją
Dzięki sprzężeniu AC prąd stały wytwarzany przez panele słoneczne przechodzi najpierw przez falownik, aby zostać przekształcony w prąd przemienny do codziennego użytku przez urządzenia w domu.Ten prąd przemienny można również przesłać do oddzielnego falownika w celu przekształcenia go z powrotem w prąd stały w celu przechowywania w akumulatorze słonecznym.Kiedy nadejdzie czas wykorzystania zmagazynowanej energii, energia elektryczna wypływa z akumulatora i z powrotem do falownika, gdzie jest ponownie przekształcana w energię elektryczną prądu przemiennego dla Twojego domu.
W przypadku magazynowania prądu przemiennego energia elektryczna jest odwracana trzy razy: raz podczas przesyłania energii z paneli słonecznych do domu, drugi raz podczas przejścia z domu do magazynu akumulatorów i trzeci raz podczas powrotu z magazynu akumulatorów do domu.Każda inwersja powoduje pewne straty wydajności, więc magazynowanie zasilane prądem przemiennym jest nieco mniej wydajne niż system sprzężony z prądem stałym.
W przeciwieństwie do magazynowania sprzężonego z prądem stałym, który magazynuje wyłącznie energię z paneli słonecznych, jedną z dużych zalet magazynowania sprzężonego z prądem zmiennym jest to, że może magazynować energię zarówno z paneli słonecznych, jak i z sieci.Oznacza to, że nawet jeśli panele słoneczne nie wytwarzają wystarczającej ilości energii elektrycznej, aby w pełni naładować akumulator, nadal możesz napełnić akumulator energią z sieci, aby zapewnić sobie zasilanie rezerwowe lub skorzystać z arbitrażu stawek za energię elektryczną.
Łatwiej jest także unowocześnić istniejący system zasilania energią słoneczną za pomocą akumulatora zasilanego prądem przemiennym, ponieważ można go po prostu dodać do istniejącego projektu systemu, zamiast wymagać jego integracji.To sprawia, że magazynowanie baterii zasilanych prądem przemiennym jest bardziej popularną opcją w przypadku instalacji modernizacyjnych.
Jak baterie słoneczne współpracują z systemem zasilania energią słoneczną
cały proces rozpoczyna się od zamontowanych na dachu paneli słonecznych wytwarzających energię.Oto szczegółowy opis tego, co dzieje się w systemie ze sprzężeniem prądu stałego:
1. Światło słoneczne pada na panele słoneczne, a energia jest przekształcana w prąd stały.
2. Energia elektryczna dociera do akumulatora i jest magazynowana jako prąd stały.
3. Prąd stały następnie opuszcza akumulator i trafia do falownika, gdzie zostaje przetworzony na prąd przemienny, z którego może korzystać dom.
Proces przebiega nieco inaczej w przypadku systemu ze sprzężeniem prądu przemiennego.
1. Światło słoneczne pada na panele słoneczne, a energia jest przekształcana w prąd stały.
2. Energia elektryczna trafia do falownika i jest przekształcana w energię elektryczną prądu przemiennego, z której może korzystać dom.
3. Nadwyżka energii elektrycznej przepływa następnie przez inny falownik, aby ponownie przekształcić ją w energię elektryczną prądu stałego, którą można zmagazynować na później.
4. Jeśli dom będzie musiał wykorzystać energię zmagazynowaną w akumulatorze, energia ta musi ponownie przepłynąć przez falownik, aby stać się energią prądu przemiennego.
Jak baterie słoneczne współpracują z falownikiem hybrydowym
Jeśli masz falownik hybrydowy, pojedyncze urządzenie może przekształcić prąd stały w prąd przemienny, a także może przekształcić prąd przemienny w prąd stały.W rezultacie nie potrzebujesz dwóch falowników w swoim systemie fotowoltaicznym (PV): jeden do konwersji energii elektrycznej z paneli słonecznych (inwerter słoneczny), a drugi do konwersji energii elektrycznej z baterii słonecznej (inwerter akumulatorowy).
Znany również jako falownik akumulatorowy lub hybrydowy falownik podłączony do sieci, falownik hybrydowy łączy falownik akumulatorowy i falownik solarny w jedno urządzenie.Eliminuje potrzebę posiadania dwóch oddzielnych falowników w tej samej konfiguracji, działając jako falownik zarówno dla energii elektrycznej z baterii słonecznej, jak i energii elektrycznej z paneli słonecznych.
Falowniki hybrydowe cieszą się coraz większą popularnością, ponieważ działają z akumulatorem i bez niego.Falownik hybrydowy można zainstalować w bezbateryjnym systemie zasilania energią słoneczną podczas pierwszej instalacji, co daje możliwość dodania magazynu energii słonecznej w dalszej części instalacji.
Korzyści z przechowywania baterii słonecznych
Dodanie akumulatora zapasowego do paneli słonecznych to świetny sposób na maksymalne wykorzystanie systemu zasilania energią słoneczną.Oto niektóre z głównych zalet domowego systemu magazynowania energii słonecznej:
Przechowuje nadwyżkę wytwarzanej energii elektrycznej
Twój system paneli słonecznych często może wytworzyć więcej energii, niż potrzebujesz, szczególnie w słoneczne dni, kiedy nikogo nie ma w domu.Jeśli nie masz baterii słonecznych, dodatkowa energia zostanie wysłana do sieci.Jeżeli bierzesz udział wprogram pomiaru netto, możesz zdobyć kredyt za tę dodatkową produkcję, ale zazwyczaj nie jest to stosunek 1:1 do wytworzonej energii elektrycznej.
Dzięki magazynowaniu energii dodatkowa energia elektryczna ładuje akumulator do późniejszego wykorzystania, zamiast trafiać do sieci.Możesz wykorzystać zmagazynowaną energię w okresach niższej generacji, co zmniejsza Twoją zależność od sieci w zakresie energii elektrycznej.
Zapewnia ulgę w przypadku przerw w dostawie prądu
Ponieważ baterie mogą magazynować nadwyżkę energii wytwarzanej przez panele słoneczne, w Twoim domu będzie dostępna energia elektryczna podczas przerw w dostawie prądu i w innych sytuacjach, gdy sieć ulegnie awarii.
Zmniejsza Twój ślad węglowy
Dzięki magazynowaniu baterii paneli słonecznych możesz działać ekologicznie, maksymalnie wykorzystując czystą energię wytwarzaną przez system paneli słonecznych.Jeśli ta energia nie zostanie zmagazynowana, będziesz polegać na sieci, gdy panele słoneczne nie będą wytwarzać wystarczającej ilości energii na Twoje potrzeby.Jednak większość energii elektrycznej z sieci jest wytwarzana przy użyciu paliw kopalnych, więc pobierając ją z sieci, prawdopodobnie będziesz korzystał z brudnej energii.
Zapewnia energię elektryczną nawet po zachodzie słońca
Kiedy słońce zachodzi i panele słoneczne nie wytwarzają prądu, wkracza sieć, aby zapewnić bardzo potrzebną energię, jeśli nie masz miejsca na akumulatory.Dzięki baterii słonecznej będziesz w nocy zużywać więcej energii słonecznej, co zapewni Ci większą niezależność energetyczną i pomoże utrzymać niskie rachunki za prąd.
Ciche rozwiązanie zaspokajające potrzeby w zakresie zasilania awaryjnego
Bateria słoneczna to w 100% bezgłośna opcja magazynowania energii zapasowej.Możesz korzystać z bezobsługowej czystej energii i nie musisz zmagać się z hałasem pochodzącym z rezerwowego generatora zasilanego gazem.
Kluczowe dania na wynos
Zrozumienie, jak działa bateria słoneczna, jest ważne, jeśli myślisz o dodaniu magazynu energii z paneli słonecznych do swojego systemu zasilania energią słoneczną.Ponieważ działa jak duży akumulator w domu, możesz wykorzystać nadmiar energii słonecznej wytwarzanej przez panele słoneczne, co daje większą kontrolę nad tym, kiedy i jak wykorzystujesz energię słoneczną.
Baterie litowo-jonowe są najpopularniejszym rodzajem baterii słonecznych. Przechodzą reakcję chemiczną, która magazynuje energię, a następnie uwalnia ją w postaci energii elektrycznej do wykorzystania w domu.Niezależnie od tego, czy wybierzesz system ze sprzężeniem DC, AC czy hybrydowy, możesz zwiększyć zwrot z inwestycji w swój system energii słonecznej bez polegania na sieci.
Czas publikacji: 09 lipca 2022 r