Што е PV систем на батерии? Вашиот комплетен водич за складирање на сончева енергија

Напојување на вашата иднина: Зошто е важно складирањето на сончева енергија

Сончевите панели (фотоволтаични или фотоволтаични системи) го револуционизираа начинот на кој произведуваме електрична енергија, нудејќи чист, обновлив извор на енергија директно од нашите покриви. Сепак, сончевата енергија има свој предизвик: панелите произведуваат електрична енергија само кога сонцето сјае. Што се случува ноќе или во многу облачни денови? А што е со прекините во електричната мрежа? Оваа нестабилност честопати значи потпирање на традиционалната мрежа, ограничувајќи го целосниот потенцијал на вашата инвестиција во сончева енергија.

Тука влегува во игра PV системот за батерии. Замислете ја заробувањето на вишокот, неискористена сончева енергија што вашите панели ја генерираат во текот на најсветлите дневни часови и ја зачувувате за подоцна. Токму тоа ви овозможува системот за складирање на сончева енергија. Тој е пресвртница за енергетска независност и ефикасност. Овој водич ќе ве води низ сè што треба да знаете за PV системите за батерии: што се тие, како функционираат, нивните компоненти, придобивки и клучни фактори.

Дефинирање на PV батерискиот систем: Надвор од само соларни панели

Што точно е тоа?

Едноставно кажано, PV систем на батерии комбинира стандардни соларни панели со единица за складирање на батерии. Додека вашите соларни панели ја претвораат сончевата светлина во електрична енергија (DC енергија), батеријата складира вишок електрична енергија што не се користи веднаш од вашиот дом. Оваа складирана енергија потоа може да се користи подоцна, како на пример во текот на вечерта, навечер или како резервна енергија кога електричната мрежа ќе се исклучи.

Ова фундаментално се разликува од стандардниот соларен фотоволтаичен систем поврзан со мрежа без складирање. Во тие системи, секој вишок генерирана сончева енергија обично се враќа во комуналната мрежа (често за кредит, познато како нето мерење). Системот со фотоволтаични батерии дава приоритет на складирањето на тој вишок енергија прво за ваша сопствена употреба, максимизирајќи ја вашата самостојност.

Разбирање на клучните термини

Фотоволтаични (PV):Технологијата што се користи во соларните панели за директно претворање на сончевата светлина во електрична енергија.
Складирање на батеријата:Компонентата што ја складира еднонасочната електрична енергија генерирана од соларните панели за подоцнежна употреба.
Типови на системи и батерии:

• Мрежно врзано:Поврзано со комуналната мрежа. Системот со фотоволтаични батерии тука складира енергија за подоцнежна употреба, намалувајќи ја зависноста од мрежата и потенцијално обезбедувајќи резервна копија.
• Надвор од мрежата:Целосно независно од електричната мрежа. Батериите се неопходни за складирање енергија за континуирана употреба.
• Хибрид:Поврзан со мрежа, но со можност за резервна батерија, нудејќи го најдоброто од двата света.

Како функционира фотоволтаичен батериски систем? (Ден, ноќ и прекини)

Основен принцип: Циклуси на полнење и празнење

Системот интелигентно го управува протокот на енергија врз основа на производството на сончева енергија, потребите за енергија во домот и состојбата на полнење на батеријата. Работи во различни циклуси на полнење и празнење.

Сценарио 1: Сончев ден – Висока продуктивност

Сончевите панели произведуваат еднонасочна струја.
Оваа електрична енергија прво ги напојува апаратите во вашиот дом и потоа директно ги полни (по конверзијата во наизменична струја од инверторот).
Вишокот сончева електрична енергија потоа се користи за полнење на батеријата.
Ако батеријата е целосно наполнета и потребите на вашиот дом се задоволени, дополнителниот вишок енергија може да се извезе во мрежата (во зависност од системските поставки и договорите за комунални услуги).

Сценарио 2: Ноќна или слаба сончева светлина

Сончевите панели произведуваат малку или воопшто не произведуваат енергија.
Складираната енергија во батеријата се празни (се претвора во наизменична струја) за да ги напојува товарите на вашиот дом.
Доколку батеријата се испразни или вашата побарувачка за енергија го надмине излезниот капацитет на батеријата, системот автоматски ја црпи потребната енергија од електричната мрежа.

Сценарио 3: Прекин на електричната мрежа

Системот го детектира дефектот на мрежата.
Доколку е дизајниран за резервно напојување, автоматски се исклучува од мрежата (островско поставување) од безбедност.
Потоа ја користи складираната енергија од батеријата за напојување на претходно избрани основни кола/оптоварувања во вашиот дом (како светла, фрижидер, Wi-Fi). Времетраењето зависи од капацитетот на батеријата и големината на оптоварувањето.

Анатомија на систем за фотоволтаични батерии: Објаснување на клучните компоненти

Системот за фотоволтаични батерии се состои од неколку основни компоненти кои работат заедно:

Сончеви панели (PV модули):Снимајте ја сончевата светлина и претворете ја во еднонасочна електрична енергија.
Соларна батерија:Складира еднонасочна енергија. Ова е срцето на системот за складирање. Достапни се различни хемиски состави и капацитети.
Инвертер(и):Конвертира еднонасочна струја (од панели/батерии) во наизменична струја (која ја користат домашните апарати). Хибридните инвертори се вообичаени во батериските системи бидејќи можат истовремено да управуваат со протокот на енергија од панелите, батеријата и мрежата. Некои системи може да користат посебни инвертори за панели и батерија (AC спојување). (Предлог за внатрешна врска: Линк до страница што ги објаснува соларни инвертори)
Систем за управување со батерии (BMS):Електронски систем интегриран во батеријата што ја следи нејзината состојба (температура, напон, полнење), ја штити од преполнување/празнење и ги оптимизира перформансите и животниот век.
Контролер за полнење (често интегриран, клучен за некои системи):Ја регулира еднонасочната струја од панелите за безбедно полнење на батеријата, спречувајќи преполнување, особено важно кај системи поврзани со еднонасочна струја или системи надвор од мрежата. Често се интегрира во хибридни инвертори.
Систем за следење:Софтвер (обично апликација или веб-портал) што им овозможува на сопствениците на домови да го следат производството на енергија, потрошувачката, статусот на батеријата и перформансите на системот во реално време.

Кои типови батерии се најчести во фотоволтаичните системи?

Батеријата е клучен избор. Двата главни типа што се користат денес се:

Литиум-јонски (Li-ion): Популарен избор

Подтипови:Најчесто литиум железен фосфат (LFP или LiFePO4) познат по безбедноста и долготрајноста, и никел манган кобалт (NMC) познат по густината на енергија.
Предности:Висока густина на енергија (повеќе складирање во помал простор), подолг век на траење (повеќе циклуси на полнење), поголема длабочина на празнење (DoD - употреба на повеќе складирана енергија), висока ефикасност, генерално без одржување.
Недостатоци:Повисоки однапред трошоци во споредба со оловно-киселинската киселина.

Оловно-киселинска: Традиционалната опција

Видови:Поплавени (бараат одржување – додавање дестилирана вода) и запечатени (AGM/Гел – без одржување).
Предности:Пониска почетна цена, докажана технологија.
Недостатоци:Пократок век на траење, помал DoD (не може да се користи толку складиран капацитет без оштетување), потежок/пообемен, помала ефикасност, може да бара вентилација (поплавен).

Соларните батерии на BSLBATT се базираат главно на решенија за складирање на LiFePO4 од 5-те најдобри светски производители на LiFePO4, како што се EVE, REPT.

Клучни фактори за споредба:

Капацитет (kWh):Колку енергија може да складира батеријата.
Номинална моќност (kW):Колку енергија може да испорача батеријата одеднаш (одредува колку/кои апарати може да работи истовремено).
Длабочина на празнење (DoD):Процент од вкупниот капацитет што може безбедно да се користи (на пр., 90% DoD значи дека можете да користите 9kWh од батерија од 10kWh). Повисоко е подобро.
Ефикасност во двата правци (%):Енергија излезна наспроти енергија влезна. Повисока значи помала загуба на енергија за време на полнење/празнење.
Животен век (циклуси / години):Колку пати батеријата може да се полни/празни пред капацитетот значително да се намали. Честопати гаранцијата е за одреден број години или циклуси.
Гаранција:Клучно за заштита на вашата инвестиција. Погледнете ги опфатените години, гарантираните циклуси и капацитетот на крајот од гаранцијата.
Безбедност:Побарајте сертификати (какоUL / ИЕЦстандарди). LFP генерално се смета за многу безбеден.
Цена:Разгледајте ги почетните трошоци наспроти вредноста во текот на животниот век ($/kWh складирани во текот на целиот негов век).

Кој е напонот на фотоволтаичната батерија?

Кога се зборува за фотоволтаични батерии, „напонот“ не е единствен фиксен број.Зависи од хемијата на батеријата, како се конфигурирани поединечните ќелии на батеријата во рамките на еден пакет и целокупните цели на дизајнот на системот за складирање на сончева енергија. Еве што треба да знаете:

Номинален напон: Ова е референтниот напон што често се користи за категоризирање на батерии или системи.

Системи со понизок напон (историски вообичаени):Традиционалните системи надвор од мрежата или помалите системи често користеле номинални напони како 12V, 24V или 48V DC. Оловно-киселинските батерии се најчесто достапни во овие напонски конфигурации. Некои модуларни литиум-јонски системи работат и во51,2Vопсег, познат по својата релативна безбедност и компатибилност со многу инвертори надвор од мрежата.

Системи со повисок напон (модерен тренд):Повеќето модерни станбени литиум-јонски батерии поврзани со мрежа работат на значително повисоки еднонасочни напони, често почнувајќи од 200V до 800V DC, при што доста чести се околу 400V DC.

Напон на ќелијата наспроти напон на системот:

Поединечните батериски ќелии имаат многу помал напон (на пр., LiFePO4 ќелијата е номинално 3,2V).
За да се постигне посакуваниот системски напон (како 48V или 400V), многу ќелии се поврзани сериски (напоните се собираат) во рамките на батериски модул или пакет. Паралелно поврзувањето на модулите го зголемува вкупниот капацитет (Ah/kWh), а го одржува напонот ист.

Зошто е важен напонот?

Ефикасност:Системите со повисок напон генерално доживуваат помали загуби на отпорна енергија во ожичувањето за иста количина на пренос на енергија (Моќност = Напон x Струја). Ова може да значи малку подобра целокупна ефикасност на системот.
Трошоци за ожичување:Повисокиот напон овозможува помала струја, што значи дека може да се користат потенки (и честопати поевтини) бакарни жици помеѓу батеријата и хибридниот инвертер.
Компатибилност со инвертер:Напонот на батеријата мора да биде компатибилен со опсегот на влезен напон на еднонасочна струја на поврзаниот хибриден инвертер. Високонапонските батерии се спаруваат со високонапонски инвертери и51,2V батерииспарете со инвертори од 51.2V.
Безбедност и инсталација:Системите со повисок напон (обично >60V DC) бараат построги безбедносни протоколи и процедури за ракување за време на инсталацијата и одржувањето, честопати пропишани со електричните кодови. Со нив треба да ракуваат само квалификувани професионалци.

Кој напон е точен?

За модерни домови поврзани со електрична мрежа кои бараат ефикасно складирање и резервна копија на енергија,високонапонски (на пр., ~400V) литиум-јонски системисе сè повеќе стандардни, добро се спаруваат со ефикасни хибридни инвертори.
За помали апликации надвор од мрежата, кампери или специфични надградби на постари системи, 48V системите (и литиумски и оловно-киселински) остануваат релевантни и широко поддржани.
На крајот на краиштата, специфичниот напон на вашиот PV систем на батерии ќе биде одреден од дизајнот на производителот и неговата компатибилност со избраниот инвертер и целокупната системска архитектура. При споредување на системи, разбирањето дали станува збор за систем со „низок напон“ (обично 48V) или „висок напон“ помага во оценувањето на неговите карактеристики и компатибилност.

Погледнете ја статијата за високонапонски наспроти нисконапонски батерии.

Планирање на вашата инвестиција: Клучни размислувања пред купување

Инвестирањето во систем на фотоволтаични батерии бара внимателно планирање:

Димензионирање на вашиот систем:Не преголемувајте или помала големина. Големината на батеријата (kWh) зависи од вашата просечна дневна потрошувачка на енергија, големината на соларниот систем (kW), колку сакате да резервирате за време на прекини и вашите цели (максимални заштеди наспроти основна резервна копија). Професионален инсталатер може да ви помогне да го пресметате ова.
Разбирање на трошоците:Вклучете ја цената на самата батерија, инверторот (доколку е надградба/хибрид), работната сила за инсталација, потенцијалните надградби на електричниот панел и дозволите. Прашајте за вкупните трошоци за инсталација и потенцијалните долгорочни заштеди (Поврат на инвестицијата – ROI).
Пронаоѓање квалификувани инсталатери:Ова е клучно за безбедноста и перформансите. Побарајте искусни, сертифицирани инсталатери (на пр., NABCEP сертификација во САД) со добри оценки и специфично искуство во системи за складирање батерии.
Гаранциите се важни:Прочитајте го ситниот печат. Разберете го времетраењето на гаранцијата (години), гаранцијата за животниот циклус и гарантираниот процент на капацитет на крајот од гаранцијата. Честопати постојат посебни гаранции за батеријата, инверторот и монтажната изработка.
Локација за инсталација и одржување:Батериите бараат специфични работни температури и простор. Размислете за поставување (гаража, помошна просторија, надвор). Повеќето модерни литиум-јонски батерии бараат малку или никакво одржување, за разлика од поплавените оловни-киселински батерии.
Навигација низ регулативите и стимулациите:Проверете ги локалните градежни прописи, барањата за меѓусебно поврзување на комуналните услуги (дозвола за поврзување) и достапните финансиски стимулации. Овие можат значително да влијаат на трошоците (на пр.Федералниот даночен кредит за инвестиции во соларна енергија на САД (ITC)често се однесува на батерии што се полнат со соларна енергија, плус државни/локални попусти).

Фотоволтаичен систем на батерии наспроти стандарден соларен систем поврзан со мрежа: Која е разликата?

Често поставувани прашања (FAQ) за PV батериски системи

П1: Може ли да додадам батерија на мојот постоечки соларен систем?

A: Да, често можете преку „AC спојување“ каде што батеријата и нејзиниот инвертер се додаваат покрај вашата постоечка соларна инсталација. Компатибилноста треба да ја провери професионалец. DC спојувањето (споделување на инвертер) може да бара замена на постоечкиот инвертер со хибриден модел.

П2: Колку долго траат соларните батерии?

A: Животниот век зависи од типот, употребата и условите. Современите литиум-јонски (особено LFP) батерии често имаат гаранција од 10-15 години или одреден број циклуси (на пр., 6.000-10.000 циклуси) и потенцијално можат да траат подолго. Оловно-киселинските батерии обично траат 3-7 години.

П3: Колкава е просечната цена на домашен систем за соларни батерии?

A: Трошоците варираат во голема мера во зависност од големината (kWh), брендот, типот и сложеноста на инсталацијата. Вклучувајќи ја инсталацијата, очекувајте трошоци кои се движат приближно од 800 до 1.500 долари+ по kWh капацитет за складирање (од почетокот на 2024 година, проверете ги тековните цени). Стимулациите можат значително да го намалат ова.

П4: Дали вреди да се користи соларна батерија ако имам нето мерење?

A: Зависи. Ако кредитите за нето мерење се дарежливи (вредност 1:1), чистата корист од заштеда на сметки може да се намали. Сепак, батериите сè уште обезбедуваат резервна енергија, помагаат да се избегнат високи трошоци за време на користење и ја зголемуваат сопствената потрошувачка, што има вредност над кредитите за нето мерење. Предлогот за вредност се зголемува ако политиките за нето мерење станат помалку поволни.

П5: Колку одржување бараат соларните батерии?

A: Современите литиум-јонски батерии практично не бараат одржување. Оловните батерии (особено оние со поплавни батерии) бараат периодични проверки, чистење и дополнување со дестилирана вода. Инсталатерите можат да дадат совет за какви било специфични препораки од производителот.

П6: Дали PV системите за батерии се безбедни?

A: Кога се правилно инсталирани од квалификувани професионалци со употреба на сертифицирана опрема (како батерии и инвертори наведени од UL), PV системите за батерии се многу безбедни. Хемискиот состав на литиум-железен фосфат (LFP) е особено познат по својата термичка стабилност и безбедносен профил. Правилната инсталација и почитувањето на кодовите се од клучно значење.

Заклучок: Дали PV батерискиот систем е вистинскиот избор за вас?

Системот со фотоволтаични батерии претставува значаен чекор кон контрола на енергијата, заштеда на трошоци и отпорност. Со складирање на бесплатната енергија генерирана од вашите соларни панели, можете да го напојувате вашиот дом долго по зајдисонцето, драстично да ја намалите зависноста од електричната мрежа и да ги одржувате светлата вклучени за време на прекини.

Иако почетната инвестиција е поголема од стандардниот соларен систем, придобивките - особено енергетската независност, значителните долгорочни заштеди (особено со зголемувањето на трошоците за комунални услуги или стапките на TOU) и непроценливата резервна моќност - го прават убедлив избор за многу сопственици на домови.

Проценете ги вашите модели на потрошувачка на енергија (Погледнете го нашиот калкулатор за соларна енергија од батерии.), вашата желба за резервна енергија, вашите локални цени и политики за комунални услуги и достапните стимулации. Доколку максимизирањето на вашата инвестиција во соларна енергија и обезбедувањето на снабдувањето со електрична енергија на вашиот дом се приоритети, PV системот со батерии е веројатно одличен избор за вашата енергетска иднина.