Сонячна батарея може стати важливим доповненням до вашої системи сонячної енергії.Це допомагає зберігати надлишок електроенергії, який можна використовувати, коли сонячні батареї не виробляють достатньо енергії, і дає більше можливостей для живлення будинку.
Якщо ви шукаєте відповідь на запитання «Як працюють сонячні батареї?», ця стаття пояснить, що таке сонячна батарея, науку про сонячні батареї, як сонячні батареї працюють із сонячною енергетичною системою та загальні переваги використання сонячної енергії. зберігання акумулятора.
Що таке сонячна батарея?
Почнемо з простої відповіді на питання «Що таке сонячна батарея?»:
Сонячна батарея – це пристрій, який ви можете додати до своєї сонячної енергетичної системи для зберігання надлишкової електроенергії, виробленої вашими сонячними панелями.
Потім ви можете використовувати цю накопичену енергію для живлення свого будинку в той час, коли ваші сонячні батареї не виробляють достатньо електроенергії, зокрема вночі, похмурі дні та під час відключень електроенергії.
Сенс сонячної батареї полягає в тому, щоб допомогти вам використовувати більше сонячної енергії, яку ви створюєте.Якщо у вас немає акумулятора, будь-яка надлишка електроенергії від сонячної енергії йде в мережу, що означає, що ви виробляєте електроенергію та надаєте її іншим людям, не використовуючи повністю електроенергію, яку створюють ваші панелі.
Для отримання додаткової інформації відвідайте нашПосібник із сонячних батарей: переваги, характеристики та вартість
Наука про сонячні батареї
Літій-іонні батареї є найпопулярнішою формою сонячних батарей на ринку.Це та сама технологія, яка використовується для смартфонів та інших високотехнологічних акумуляторів.
Літій-іонні батареї працюють за допомогою хімічної реакції, яка накопичує хімічну енергію перед перетворенням її на електричну.Реакція відбувається, коли іони літію вивільняють вільні електрони, і ці електрони течуть від негативно зарядженого анода до позитивно зарядженого катода.
Цей рух заохочується та посилюється літієво-сольовим електролітом, рідиною всередині батареї, яка врівноважує реакцію, надаючи необхідні позитивні іони.Цей потік вільних електронів створює струм, необхідний людям для використання електрики.
Коли ви отримуєте електроенергію від батареї, іони літію повертаються через електроліт до позитивного електрода.У той же час електрони рухаються від негативного електрода до позитивного електрода через зовнішню ланцюг, живлячи підключений пристрій.
Домашні сонячні акумуляторні батареї поєднують кілька елементів іонної батареї зі складною електронікою, яка регулює продуктивність і безпеку всієї системи сонячних батарей.Таким чином, сонячні батареї функціонують як акумуляторні батареї, які використовують енергію сонця як вихідний сигнал, який запускає весь процес створення електричного струму.
Порівняння технологій зберігання акумуляторів
Що стосується типів сонячних батарей, то існує два поширених варіанти: літій-іонні та свинцево-кислотні.Компанії, що займаються виробництвом сонячних панелей, віддають перевагу літій-іонним батареям, оскільки вони можуть накопичувати більше енергії, зберігати її довше, ніж інші батареї, і мають вищу глибину розряду.
Також відомий як DoD, глибина розряду – це відсоток, до якого можна використовувати батарею, по відношенню до її загальної ємності.Наприклад, якщо акумулятор має DoD 95%, він може безпечно використовувати до 95% ємності акумулятора, перш ніж його потрібно буде зарядити.
Літій-іонний акумулятор
Як згадувалося раніше, виробники акумуляторів віддають перевагу технології літій-іонних акумуляторів через їх вищий DoD, надійний термін служби, здатність довше зберігати більше енергії та компактніші розміри.Однак через ці численні переваги літій-іонні акумулятори також дорожчі порівняно зі свинцево-кислотними акумуляторами.
Свинцево-кислотний акумулятор
Свинцево-кислотні батареї (така ж технологія, що й більшість автомобільних акумуляторів) існують протягом багатьох років і широко використовуються як домашні системи зберігання енергії для варіантів живлення поза мережею.Хоча вони все ще на ринку за доступними цінами, їхня популярність зникає через низький рівень оборони та короткий термін служби.
Зберігання з підключенням змінного струму проти накопичувача з підключенням постійного струму
З’єднання означає, як ваші сонячні панелі з’єднані з системою зберігання акумуляторів, і можливі варіанти з’єднання постійного (DC) або змінного струму (AC).Основна відмінність між ними полягає в шляху електрики, яку виробляють сонячні панелі.
Сонячні батареї створюють електроенергію постійного струму, і ця електроенергія постійного струму повинна бути перетворена в електроенергію змінного струму, перш ніж її можна буде використовувати у вашому домі.Однак сонячні батареї можуть накопичувати лише електроенергію постійного струму, тому існують різні способи підключення сонячної батареї до вашої сонячної енергетичної системи.
DC Coupled Storage
За допомогою зв’язку постійного струму електроенергія постійного струму, створена сонячними панелями, проходить через контролер заряду, а потім безпосередньо в сонячну батарею.Немає змін струму до зберігання, а перетворення з постійного струму на змінний відбувається лише тоді, коли батарея надсилає електрику до вашого дому або повертається в мережу.
Акумуляторна батарея зі з’єднанням постійного струму є більш ефективною, оскільки електрику потрібно лише один раз змінити з постійного на змінний.Однак накопичувачі зі зв’язком за постійним струмом зазвичай потребують більш складної інсталяції, яка може збільшити початкову вартість і подовжити загальний термін інсталяції.
Сховище, підключене змінним струмом
Завдяки з’єднанню змінного струму електроенергія постійного струму, вироблена вашими сонячними батареями, спочатку проходить через інвертор для перетворення в електроенергію змінного струму для щоденного використання приладами у вашому домі.Цей змінний струм також можна надіслати до окремого інвертора для перетворення назад у постійний струм для зберігання в сонячній батареї.Коли приходить час використати накопичену енергію, електрика витікає з батареї та повертається в інвертор, щоб знову перетворитися на електроенергію змінного струму для вашого дому.
Завдяки накопичувачам зі зв’язком зі змінним струмом електроенергія інвертується три рази: один раз під час переходу від ваших сонячних панелей до будинку, другий раз під час переходу з дому в акумуляторну батарею та третій раз під час переходу від акумуляторної батареї назад у будинок.Кожна інверсія призводить до певних втрат ефективності, тому накопичувач зі зв’язком змінного струму дещо менш ефективний, ніж система зі зв’язком постійного струму.
На відміну від накопичувачів зі зв’язком із постійним струмом, які зберігають енергію лише від сонячних панелей, однією з великих переваг накопичувачів із поєднанням змінного струму є те, що вони можуть зберігати енергію як від сонячних панелей, так і від мережі.Це означає, що навіть якщо ваші сонячні батареї не виробляють достатньо електроенергії, щоб повністю зарядити батарею, ви все одно можете заповнити батарею електроенергією з мережі, щоб забезпечити собі резервне живлення, або скористатися арбітражем тарифів на електроенергію.
Крім того, простіше оновити наявну сонячну енергосистему за допомогою накопичувача від батареї змінного струму, оскільки його можна просто додати до існуючої конструкції системи замість того, щоб інтегрувати в неї.Це робить зберігання акумуляторів зі з’єднанням змінного струму більш популярним варіантом для модернізованих установок.
Як сонячні батареї працюють із сонячною енергетичною системою
Весь процес починається з сонячних панелей на даху, які виробляють електроенергію.Ось покрокова розбивка того, що відбувається з системою з поєднанням постійного струму:
1. Сонячне світло потрапляє на сонячні панелі, і енергія перетворюється на постійний струм.
2. Електроенергія надходить в акумулятор і зберігається як електроенергія постійного струму.
3. Електрика постійного струму виходить з батареї та потрапляє в інвертор, щоб перетворитися на електроенергію змінного струму, яку можна використовувати вдома.
Процес дещо відрізняється в системі з підключенням до мережі змінного струму.
1. Сонячне світло потрапляє на сонячні панелі, і енергія перетворюється на постійний струм.
2. Електроенергія надходить в інвертор і перетворюється на електроенергію змінного струму, яку можна використовувати вдома.
3. Потім надлишок електроенергії протікає через інший інвертор, перетворюючись на електроенергію постійного струму, яку можна зберігати для подальшого використання.
4. Якщо будинку потрібно використовувати енергію, що зберігається в батареї, ця електроенергія повинна знову проходити через інвертор, щоб стати електроенергією змінного струму.
Як працюють сонячні батареї з гібридним інвертором
Якщо у вас є гібридний інвертор, один пристрій може перетворювати електроенергію постійного струму в електроенергію змінного струму, а також електроенергію змінного струму в електроенергію постійного струму.Як результат, вам не потрібні два інвертори у вашій фотоелектричній (PV) системі: один для перетворення електроенергії від ваших сонячних панелей (сонячний інвертор), а інший для перетворення електроенергії від сонячної батареї (інвертор для батареї).
Також відомий як акумуляторний інвертор або гібридний мережевий інвертор, гібридний інвертор поєднує акумуляторний інвертор і сонячний інвертор в єдине обладнання.Він усуває необхідність мати два окремих інвертори в одній установці, функціонуючи як інвертор як для електроенергії від сонячної батареї, так і для електроенергії від сонячних панелей.
Популярність гібридних інверторів зростає, оскільки вони працюють як з акумулятором, так і без нього.Ви можете встановити гібридний інвертор у безбатарейну сонячну енергосистему під час початкового встановлення, надаючи вам можливість додати накопичувач сонячної енергії.
Переваги зберігання на сонячних батареях
Додавання резервної батареї для сонячних панелей є чудовим способом гарантувати, що ви отримаєте максимальну віддачу від своєї сонячної енергетичної системи.Ось деякі з основних переваг домашньої системи зберігання сонячних батарей:
Зберігає надлишкову електроенергію
Ваша система сонячних панелей часто може виробляти більше енергії, ніж вам потрібно, особливо в сонячні дні, коли нікого немає вдома.Якщо у вас немає накопичувача сонячної енергії, додаткова енергія надсилатиметься в мережу.Якщо ви берете участь у апрограма чистого обліку, ви можете заробити кредит на цю додаткову генерацію, але зазвичай це не співвідношення 1:1 для виробленої електроенергії.
Завдяки накопиченню акумулятора додаткова електроенергія заряджає ваш акумулятор для подальшого використання, а не йде в мережу.Ви можете використовувати накопичену енергію під час нижчого генерування, що зменшує вашу залежність від електромережі.
Забезпечує порятунок від перебоїв з електроенергією
Оскільки ваші батареї можуть накопичувати надлишкову енергію, створювану вашими сонячними батареями, ваш дім матиме електрику під час відключень електроенергії та в інший час, коли мережа вимикається.
Зменшує ваш вуглецевий слід
Завдяки акумуляторам на сонячних батареях ви можете стати екологічно чистими, використовуючи чисту енергію, вироблену вашою системою сонячних панелей.Якщо ця енергія не накопичується, ви покладатиметеся на мережу, коли сонячні батареї не вироблятимуть достатньо для ваших потреб.Однак більша частина електроенергії в мережі виробляється з використанням викопного палива, тому ви, ймовірно, будете працювати на брудній енергії, черпаючи з мережі.
Забезпечує електроенергією навіть після заходу сонця
Коли сонце заходить і сонячні батареї не виробляють електроенергію, мережа вмикається, щоб забезпечити таку необхідну енергію, якщо у вас немає акумулятора.Завдяки сонячній батареї ви будете використовувати більше власної сонячної електроенергії вночі, що дасть вам більшу енергетичну незалежність і допоможе зберегти ваш рахунок за електроенергію на низькому рівні.
Тихе рішення для резервного живлення
Сонячна батарея — це 100% безшумний резервний варіант зберігання енергії.Ви отримуєте вигоду від чистої енергії, яка не потребує обслуговування, і вам не доведеться мати справу з шумом, який створює резервний генератор, що працює на газу.
Ключові висновки
Розуміння того, як працює сонячна батарея, є важливим, якщо ви думаєте про те, щоб додати накопичувач енергії сонячної панелі до своєї системи сонячної енергії.Оскільки він працює як велика акумуляторна батарея для вашого дому, ви можете використовувати будь-яку надлишкову сонячну енергію, яку створюють ваші сонячні панелі, даючи вам більше контролю над тим, коли та як ви використовуєте сонячну енергію.
Літій-іонні батареї є найпопулярнішим типом сонячних батарей, які працюють через хімічну реакцію, яка накопичує енергію, а потім вивільняє її як електричну енергію для використання у вашому домі.Незалежно від того, чи обираєте ви систему зі зв’язком постійного струму, змінного струму чи гібридну систему, ви можете збільшити рентабельність інвестицій у свою сонячну енергетичну систему, не покладаючись на мережу.
Час публікації: 09 липня 2022 р