Kodėl verta investuoti į buitinę bateriją, kad būtų galima kaupti fotovoltinę energiją?
- Maksimaliai padidinkite saulės energiją net naktį : Naudodami bateriją, turite galimybę kaupti saulės energiją, pagamintą per dieną, kad galėtumėte naudoti naktį. Tai reiškia mažesnę priklausomybę nuo tinklo ir galbūt sutaupysite sąskaitas už elektrą.
- Pasinaudokite kintamomis kainomis : Kainos pagal vartojimo laiką yra madingos (ir gali išplisti). Šios normos dažnai būna didesnės didelės paklausos metu, dažniausiai ankstyvą vakarą.
- atsarginės : apsaugokite savo maitinimą EDF nutrūkimo atveju: jei prarasite tinklo maitinimą, buitinė baterija gali atkurti visą arba dalį jūsų elektros skydelio ir taip užtikrinti energijos tiekimo jūsų namams tęstinumą per saulės baterijas dieną (arba naktį dėl baterijų).
Kaip veikia buitinė baterija?
Buitinė baterija veikia naudojant elektrocheminį mechanizmą, kuris taupo energiją. Pagalvokite apie tai kaip apie energijos „sumuštinį“. Vienoje pusėje turime anodą, kitoje katodą. Viduryje medžiaga, vadinama elektrolitu, yra atskirta izoliacine medžiaga.
Norėdami priminti, kad katodas yra teigiamas: įsivaizduokite kates, kurios dažnai suvokiamos teigiamai. Priešingai, anodas yra neigiamas, šiek tiek panašus į rūsčią tetą, kurią galėtume pavadinti teta Annette.
Elektronai, turintys neigiamą krūvį, susilieja prie anodo. Jie siekia pasiekti katodą, kuris yra jų teigiamo krūvio priešingybė. Tačiau viduryje esantis elektrolitas neleidžia jiems patekti tiesiai per akumuliatorių.
Sujungus anodą ir katodą laidininku, per juos leidžiama judėti elektronams. Šis elektronų srautas sudaro mūsų naudojamą elektros energiją.
Įkraunamose baterijose išorinis energijos šaltinis leidžia pakeisti srovės kryptį. Tai padeda išsaugoti šią energiją vėlesniam naudojimui.
Šiuolaikinėje ličio jonų tipo buitinėje baterijoje yra daug galimų katodo plokščių, anodo plokščių ir separatoriaus konfigūracijų. Paprastai jie yra suprojektuoti kaip ritinėliai metaliniuose cilindruose, vadinamuose ląstelėmis. Namų energijos kaupimo sistemoje gali būti tūkstančiai šių cilindrinių elementų.
Skirtumas tarp kW ir kWh: galia ir energija!
Norėdami iliustruoti buitinės baterijos veikimą (nesvarbu, ar ličio, nikelio-geležies technologija ir pan.), galime galvoti apie vandenį, tekantį vamzdžiu į konteinerį.
Galia (kW) atitinka greitį, kuriuo vanduo cirkuliuoja vamzdyje, įeinant į konteinerį arba iš jo išėjus.
Energija (kWh) reiškia vandens kiekį, kurį talpina talpykla.
Labai svarbu suprasti skirtumą tarp galios ir energijos. Tai gali turėti įtakos jūsų pasirinkimui tarp tinkamo buitinio akumuliatoriaus ir mažiau efektyvaus.
Yra daug saulės baterijų, kurių kiekviena siūlo tam tikrą balansą tarp galios ir sukauptos energijos.
Daugumos saulės baterijų maksimali nuolatinė galia yra 4 arba 5 kW. Pavyzdžiui, mano baterija Pylontech US5000 tiekia maksimalią 5 kW galią. Jei noriu 10 kW galios, man reikės antros baterijos.
Todėl prieš renkantis akumuliatorių būtina žinoti savo namų galios ir energijos poreikius.
Jei jūsų saulės baterija suteikia tik 3 kW, o jūsų namams reikia 5 kW, turėsite papildyti elektros energiją iš tinklo. Pavyzdžiui, aš turiu suomišką pirtį, kuri namuose sunaudoja 7 kW. Negaliu jo paleisti tik su vienintele Pylontech US5000 baterija, nes ji suteikia tik 5 kW. Taigi, jokios pirties elektros tiekimo nutraukimo metu!
Buitinė baterija: Nikelis-geležis, Litis, kokią technologiją pasirinkti?
Iki 2015 m. energijos kaupimo sistemos įrengimas dažnai reikšdavo savarankišką gyvenimą atokioje vietovėje.
Tuo metu paplitusi technologija buvo pagrįsta švino rūgštimi. Šiam sprendimui prireikė didelio baterijų rinkinio, paprastai įdėto į atskirą erdvę, pavyzdžiui, pastogę, ir reikalavo nuolatinės priežiūros, toli gražu ne „įsidink ir pamiršk“ sprendimo idėja.
Tačiau, atsiradus ličio technologijoms, jos įgavo pagreitį gyvenamųjų namų energijos kaupimo rinkoje dėl įvairių priežasčių:
- Jie siūlo geresnius pajėgumus (tiek tiekiamą galią, ir iškrovos gylį).
- Jiems beveik nereikia priežiūros.
- Jiems taikomos išplėstinės garantijos.
- Jie siūlomi patraukliomis kainomis.
- Jie yra kompaktiškesni ir mažesni.
- Taigi šiuo metu didelė dalis gyvenamųjų namų saulės baterijų priklauso nuo ličio.
Yra du pagrindiniai šios technologijos variantai: Nikelio mangano kobaltas (NMC) ir Ličio geležies fosfatas (LiFePO). Pavyzdžiui, TESLA Powerall arba TESVOLT akumuliatoriai yra pagrįsti NMC technologija.
Nepaisant išskirtinių LIFEPO4 arba NMC tipo ličio jonų baterijų pranašumų, nikelio-geležies ir ličio titanato akumuliatoriai yra pranašesni pagal ilgaamžiškumą ir galimų ciklų skaičių:
Pridėkite buitinę bateriją prie savo fotovoltinės įrangos: kintamosios srovės ir nuolatinės srovės jungtis?
Kita vertus, baterijos įkraunamos ir iškraunamos naudojant nuolatinę srovę. Taigi, kaip integruoti namų baterijas į saulės sistemą?
Iš esmės yra dvi technologijos:
DC jungtis: Šis metodas naudoja vieną „hibridinį keitiklį“, kad būtų galima valdyti ir saulės kolektorių, ir akumuliatorių. Šio keitiklio vaidmenys apima:
- Nuolatinės srovės elektros energijos pavertimas iš saulės sistemos į nuolatinės srovės formą, tinkamą akumuliatorių įkrovimui.
- Akumuliatoriaus ir saulės kolektorių nuolatinės srovės išėjimų konvertavimas į 230 voltų kintamosios srovės srovę, reikalingą namams.
- 230 V kintamosios srovės konvertavimas iš tinklo į nuolatinę srovę, leidžiantis, jei reikia, akumuliatorių įkrauti tiesiai iš tinklo.
Šio tipo hibridiniai keitikliai paprastai yra visiškai integruoti (saulės energijos valdymo funkcija per MPPT ir akumuliatoriaus valdymas). Pavyzdys yrat Fronius GEN24 hibridinis keitiklis:
AC jungtis:
Pagal šį scenarijų akumuliatoriaus keitiklis (Victron Multiplus tipo) yra atsakingas už saulės kolektorių galios konvertavimą į saulės keitiklio išvestį, kad būtų galima įkrauti baterijas. Taigi yra papildomas žingsnis. Dienos metu savaiminis suvartojimas vyksta tiesiai prie saulės inverterio išvesties, tik perteklius bus suleidžiamas į baterijas, pavyzdžiui, naudojimui naktį.
Kiekvienos architektūros pranašumai ir trūkumai?
Nuolatinės srovės movos privalumai : DC prijungtoje sistemoje yra mažiau tarpinių žingsnių. Mažiau žingsnių = mažiau atliekų = didesnis efektyvumas.
DC movos trūkumai : Baterijos dažnai yra skirtos veikti su konkrečiais hibridiniais inverteriais. Taigi būsimas naujoviškas energijos kaupimo produktas gali būti nesuderinamas su hibridiniu keitikliu, kurį perkate šiandien. Tai nėra problema, jei planuojate įsigyti saulės + akumuliatoriaus sistemą vienu kartu.
Kintamosios srovės jungties privalumai : Jis nepriklauso nuo saulės keitiklio. Galite pridėti kintamosios srovės bateriją prie bet kurios esamos saulės sistemos.
Kintamosios srovės movos trūkumai : Naudojant DC->AC->DC konvertavimą, yra daugiau žingsnių, todėl jis yra šiek tiek mažiau efektyvus. Kitas kintamosios srovės sujungimo apribojimas yra susijęs su taisyklėmis dėl sistemos dydžio. Iš tiesų, jei, pavyzdžiui, jau turite 5 kW galios saulės kolektorių, turėsite įdiegti bent lygiavertės galios akumuliatoriaus keitiklį (pavyzdžiui, Victron Multiplus), kad būtų laikomasi 1:1 dydžio santykio.