Uma bateria solar pode ser uma adição importante ao seu sistema de energia solar.Ajuda a armazenar o excesso de eletricidade que você pode usar quando os painéis solares não estão gerando energia suficiente e oferece mais opções de como alimentar sua casa.
Se você está procurando a resposta para “Como funcionam as baterias solares?”, Este artigo explicará o que é uma bateria solar, a ciência da bateria solar, como as baterias solares funcionam com um sistema de energia solar e os benefícios gerais do uso da energia solar. armazenamento da bateria.
O que é uma bateria solar?
Vamos começar com uma resposta simples à pergunta “O que é uma bateria solar?”:
Uma bateria solar é um dispositivo que você pode adicionar ao seu sistema de energia solar para armazenar o excesso de eletricidade gerado pelos seus painéis solares.
Você pode então usar essa energia armazenada para abastecer sua casa nos momentos em que seus painéis solares não geram eletricidade suficiente, incluindo noites, dias nublados e durante cortes de energia.
O objetivo de uma bateria solar é ajudá-lo a usar mais energia solar que você está criando.Se você não tiver armazenamento de bateria, qualquer excesso de eletricidade da energia solar vai para a rede, o que significa que você está gerando energia e fornecendo-a a outras pessoas sem aproveitar ao máximo a eletricidade que seus painéis criam primeiro.
Para mais informações, confira nossoGuia de bateria solar: benefícios, recursos e custos
A Ciência das Baterias Solares
As baterias de íons de lítio são a forma mais popular de baterias solares atualmente no mercado.Esta é a mesma tecnologia usada para smartphones e outras baterias de alta tecnologia.
As baterias de íon-lítio funcionam por meio de uma reação química que armazena energia química antes de convertê-la em energia elétrica.A reação ocorre quando os íons de lítio liberam elétrons livres, e esses elétrons fluem do ânodo carregado negativamente para o cátodo carregado positivamente.
Este movimento é incentivado e reforçado pelo eletrólito de sal de lítio, um líquido dentro da bateria que equilibra a reação, fornecendo os íons positivos necessários.Este fluxo de elétrons livres cria a corrente necessária para as pessoas usarem eletricidade.
Quando você retira eletricidade da bateria, os íons de lítio fluem de volta através do eletrólito para o eletrodo positivo.Ao mesmo tempo, os elétrons se movem do eletrodo negativo para o eletrodo positivo através do circuito externo, alimentando o dispositivo conectado.
As baterias domésticas de armazenamento de energia solar combinam múltiplas células de bateria iônica com eletrônicos sofisticados que regulam o desempenho e a segurança de todo o sistema de bateria solar.Assim, as baterias solares funcionam como baterias recarregáveis que utilizam a energia do sol como entrada inicial que dá início a todo o processo de criação de uma corrente elétrica.
Comparando tecnologias de armazenamento de bateria
Quando se trata de tipos de baterias solares, existem duas opções comuns: íon-lítio e chumbo-ácido.As empresas de painéis solares preferem baterias de íon-lítio porque podem armazenar mais energia, reter essa energia por mais tempo do que outras baterias e ter uma profundidade de descarga maior.
Também conhecida como DoD, Profundidade de Descarga é a porcentagem em que uma bateria pode ser utilizada, em relação à sua capacidade total.Por exemplo, se uma bateria tiver um DoD de 95%, ela poderá usar com segurança até 95% da capacidade da bateria antes de precisar ser recarregada.
Bateria de íon de lítio
Conforme mencionado anteriormente, os fabricantes de baterias preferem a tecnologia de baterias de íons de lítio por seu maior DoD, vida útil confiável, capacidade de reter mais energia por mais tempo e tamanho mais compacto.No entanto, devido a estes numerosos benefícios, as baterias de iões de lítio também são mais caras em comparação com as baterias de chumbo-ácido.
Bateria de chumbo ácido
As baterias de chumbo-ácido (a mesma tecnologia da maioria das baterias de automóveis) existem há anos e têm sido amplamente utilizadas como sistemas domésticos de armazenamento de energia para opções de energia fora da rede.Embora ainda estejam no mercado a preços acessíveis, sua popularidade está diminuindo devido ao baixo DoD e à menor vida útil.
Armazenamento acoplado AC vs. Armazenamento acoplado DC
Acoplamento refere-se a como seus painéis solares são conectados ao sistema de armazenamento de bateria, e as opções são acoplamento de corrente contínua (CC) ou acoplamento de corrente alternada (CA).A principal diferença entre os dois está no caminho percorrido pela eletricidade gerada pelos painéis solares.
As células solares criam eletricidade CC, e essa eletricidade CC deve ser convertida em eletricidade CA antes de poder ser usada em sua casa.No entanto, as baterias solares só podem armazenar eletricidade CC, portanto, existem diferentes maneiras de conectar uma bateria solar ao seu sistema de energia solar.
Armazenamento acoplado DC
Com o acoplamento DC, a eletricidade DC criada pelos painéis solares flui através de um controlador de carga e depois diretamente para a bateria solar.Não há mudança de corrente antes do armazenamento, e a conversão de CC para CA só ocorre quando a bateria envia eletricidade para sua casa ou de volta à rede.
Uma bateria de armazenamento acoplada a CC é mais eficiente, porque a eletricidade só precisa mudar de CC para CA uma vez.No entanto, o armazenamento acoplado a DC normalmente requer uma instalação mais complexa, o que pode aumentar o custo inicial e prolongar o cronograma geral de instalação.
Armazenamento acoplado AC
Com o acoplamento CA, a eletricidade CC gerada pelos seus painéis solares passa primeiro por um inversor para ser convertida em eletricidade CA para uso diário pelos eletrodomésticos da sua casa.Essa corrente CA também pode ser enviada para um inversor separado para ser convertida novamente em corrente CC para armazenamento na bateria solar.Quando chega a hora de usar a energia armazenada, a eletricidade sai da bateria e volta para um inversor para ser convertida novamente em eletricidade CA para sua casa.
Com o armazenamento acoplado a CA, a eletricidade é invertida três vezes distintas: uma vez ao passar dos painéis solares para dentro de casa, outra ao passar de casa para o armazenamento da bateria e uma terceira vez ao passar do armazenamento da bateria de volta para casa.Cada inversão resulta em algumas perdas de eficiência, portanto o armazenamento acoplado AC é um pouco menos eficiente do que um sistema acoplado DC.
Ao contrário do armazenamento acoplado a CC, que armazena apenas energia de painéis solares, uma das grandes vantagens do armazenamento acoplado a CA é que ele pode armazenar energia tanto dos painéis solares quanto da rede.Isso significa que mesmo que seus painéis solares não estejam gerando eletricidade suficiente para carregar totalmente a bateria, você ainda pode abastecer a bateria com eletricidade da rede para fornecer energia de reserva ou para aproveitar as vantagens da arbitragem da tarifa de eletricidade.
Também é mais fácil atualizar seu sistema de energia solar existente com armazenamento de bateria acoplado a CA, porque ele pode simplesmente ser adicionado a um projeto de sistema existente, em vez de precisar ser integrado a ele.Isso torna o armazenamento de bateria acoplado a CA uma opção mais popular para instalações de modernização.
Como funcionam as baterias solares com um sistema de energia solar
todo o processo começa com os painéis solares no telhado gerando energia.Aqui está uma análise passo a passo do que acontece com um sistema acoplado DC:
1. A luz solar atinge os painéis solares e a energia é convertida em eletricidade CC.
2. A eletricidade entra na bateria e é armazenada como eletricidade CC.
3. A eletricidade CC sai da bateria e entra em um inversor para ser convertida em eletricidade CA que a casa pode usar.
O processo é ligeiramente diferente com um sistema acoplado a CA.
1. A luz solar atinge os painéis solares e a energia é convertida em eletricidade CC.
2. A eletricidade entra no inversor para ser convertida em eletricidade CA que a casa pode usar.
3. O excesso de eletricidade flui através de outro inversor para voltar a ser eletricidade CC que pode ser armazenada para uso posterior.
4. Se a casa precisar usar a energia armazenada na bateria, essa eletricidade deverá fluir novamente através do inversor para se tornar eletricidade CA.
Como funcionam as baterias solares com um inversor híbrido
Se você tiver um inversor híbrido, um único dispositivo pode converter eletricidade CC em eletricidade CA e também converter eletricidade CA em eletricidade CC.Como resultado, você não precisa de dois inversores em seu sistema fotovoltaico (PV): um para converter eletricidade de seus painéis solares (inversor solar) e outro para converter eletricidade da bateria solar (inversor de bateria).
Também conhecido como inversor baseado em bateria ou inversor híbrido conectado à rede, o inversor híbrido combina um inversor de bateria e um inversor solar em um único equipamento.Elimina a necessidade de ter dois inversores separados na mesma configuração, funcionando como um inversor tanto para a eletricidade da sua bateria solar como para a eletricidade dos seus painéis solares.
A popularidade dos inversores híbridos está crescendo porque funcionam com e sem armazenamento de bateria.Você pode instalar um inversor híbrido em seu sistema de energia solar sem bateria durante a instalação inicial, oferecendo a opção de adicionar armazenamento de energia solar no futuro.
Benefícios do armazenamento de bateria solar
Adicionar bateria reserva para painéis solares é uma ótima maneira de garantir que você aproveite ao máximo seu sistema de energia solar.Aqui estão alguns dos principais benefícios de um sistema doméstico de armazenamento de bateria solar:
Armazena o excesso de geração de eletricidade
Muitas vezes, seu sistema de painel solar pode produzir mais energia do que o necessário, especialmente em dias ensolarados, quando não há ninguém em casa.Se você não tiver armazenamento em bateria de energia solar, a energia extra será enviada para a rede.Se você participar de umprograma de medição líquida, você pode ganhar crédito por essa geração extra, mas geralmente não é uma proporção de 1:1 para a eletricidade que você gera.
Com o armazenamento da bateria, a eletricidade extra carrega a bateria para uso posterior, em vez de ir para a rede.Você pode usar a energia armazenada durante períodos de menor geração, o que reduz sua dependência da rede elétrica.
Fornece alívio contra quedas de energia
Como suas baterias podem armazenar o excesso de energia criado por seus painéis solares, sua casa terá eletricidade disponível durante cortes de energia e outros momentos em que a rede cair.
Reduz sua pegada de carbono
Com o armazenamento da bateria do painel solar, você pode se tornar ecológico aproveitando ao máximo a energia limpa produzida pelo seu sistema de painel solar.Se essa energia não for armazenada, você dependerá da rede quando seus painéis solares não gerarem o suficiente para suas necessidades.No entanto, a maior parte da electricidade da rede é produzida com recurso a combustíveis fósseis, pelo que provavelmente estará a utilizar energia suja quando utilizar a rede.
Fornece eletricidade mesmo depois que o sol se põe
Quando o sol se põe e os painéis solares não estão gerando eletricidade, a rede intervém para fornecer a energia necessária se você não tiver armazenamento de bateria.Com uma bateria solar, você usará mais eletricidade solar à noite, proporcionando mais independência energética e ajudando a manter sua conta de luz baixa.
Uma solução silenciosa para necessidades de energia de reserva
Uma bateria de energia solar é uma opção de armazenamento de energia de backup 100% silenciosa.Você se beneficia de energia limpa livre de manutenção e não precisa lidar com o ruído proveniente de um gerador de reserva movido a gás.
Principais conclusões
Compreender como funciona uma bateria solar é importante se você está pensando em adicionar armazenamento de energia de painel solar ao seu sistema de energia solar.Como funciona como uma grande bateria recarregável para sua casa, você pode aproveitar qualquer excesso de energia solar criada por seus painéis solares, proporcionando mais controle sobre quando e como usar a energia solar.
As baterias de íon de lítio são o tipo mais popular de bateria solar e funcionam por meio de uma reação química que armazena energia e a libera como energia elétrica para uso em sua casa.Quer você escolha um sistema acoplado a CC, acoplado a CA ou híbrido, você pode aumentar o retorno do investimento do seu sistema de energia solar sem depender da rede.
Horário da postagem: 09/07/2022