De ce să investești într-o baterie casnică pentru a stoca energie fotovoltaică?
- Maximizați-vă energia solară chiar și pe timp de noapte : Cu o baterie, aveți capacitatea de a stoca energia solară produsă în timpul zilei pentru a fi folosită noaptea. Acest lucru înseamnă mai puțină dependență de rețea și, prin urmare, potențial, economii la facturile de energie electrică.
- Profită de prețuri variabile : Prețurile în funcție de timpul de consum sunt în vogă (și ar putea deveni mai răspândite). Aceste tarife sunt adesea mai mari în perioadele de mare cerere, de obicei la începutul serii.
- Backup : asigurați-vă sursa de alimentare în caz de întrerupere a EDF: dacă pierdeți puterea rețelei, o baterie casnică poate face backup integral sau parțial din panoul dvs. electric și, astfel, asigura continuitatea alimentării cu energie a casei dvs., prin intermediul panourilor solare în timpul zilei. (sau noaptea datorita bateriilor).
Cum funcționează o baterie de uz casnic?
O baterie de uz casnic funcționează folosind un mecanism electrochimic care economisește energia. Gândiți-vă la el ca la un „sandviș” energetic. Pe de o parte avem anodul, pe de alta catodul. În mijloc, o substanță numită electrolit este separată de un material izolator.
Pentru a vă aminti că catodul este pozitiv: imaginați-vă pisici, adesea percepute într-un mod pozitiv. În schimb, anodul este negativ, un pic ca o mătușă morocănosă pe care am putea-o numi mătușa Annette.
Electronii, purtând o sarcină negativă, se adună împreună la anod. Ei caută să ajungă la catod, care este opusul lor încărcat pozitiv. Dar electrolitul din mijloc le împiedică să treacă direct prin baterie.
Prin conectarea anodului și catodul cu un conductor, electronilor li se permite să se deplaseze prin ele. Acest flux de electroni constituie electricitatea pe care o folosim.
În bateriile reîncărcabile, o sursă de energie externă permite inversarea direcției curentului. Acest lucru ajută la conservarea acestei energie pentru o utilizare ulterioară.
Într-o baterie modernă de uz casnic de tip litiu-ion, există multe configurații posibile pentru plăcile catodice, plăcile anodice și separatorul. De obicei, ele sunt proiectate ca o rolă în interiorul unor cilindri metalici numiti celule. Un sistem de stocare a energiei de acasă poate conține mii de aceste celule cilindrice.
Distincția dintre kW și kWh: putere și energie!
Pentru a ilustra funcționarea unei baterii de uz casnic (fie că este litiu, tehnologie nichel-fier etc.), ne putem gândi la apa care curge într-o țeavă către un recipient.
Puterea (kW) corespunde vitezei cu care apa circulă în conductă, intrarea sau ieșirea din container.
Energia (kWh) reprezintă cantitatea de apă pe care o poate stoca recipientul.
Este crucial să înțelegem distincția dintre putere și energie. Acest lucru vă poate influența alegerea între o baterie casnică adecvată și una mai puțin eficientă.
Există multe baterii solare disponibile, fiecare oferind un echilibru specific între puterea ieșită și energia stocată.
Majoritatea bateriilor solare oferă o putere maximă continuă de 4 sau 5 kW. De exemplu, bateria mea Pylontech US5000 furnizează maxim 5 kW. Dacă vreau 10 kW de putere, voi avea nevoie de o a doua baterie.
Prin urmare, este esențial să cunoașteți nevoile de putere și energie ale casei dumneavoastră înainte de a alege o baterie.
Dacă bateria dvs. solară furnizează doar 3 kW și casa dumneavoastră necesită 5 kW, va trebui să vă suplimentați cu energie electrică din rețea. De exemplu, am o saună finlandeză care consumă 7 kW acasă. Nu îl pot rula doar cu singura mea baterie Pylontech US5000, deoarece oferă doar 5kW. Deci, fără saună în timpul unei pene de curent!
Baterie de uz casnic: Nichel-Fier, Litiu, ce tehnologie să alegi?
Înainte de 2015, instalarea unui sistem de stocare a energiei însemna adesea o viață autosuficientă într-o zonă îndepărtată.
Tehnologia comună la acea vreme se baza pe plumb-acid. Această soluție a necesitat o bancă mare de baterii, plasată de obicei într-un spațiu separat, cum ar fi un adăpost, și a necesitat îngrijire constantă, departe de ideea unei soluții „instalați-l și uitați de el”.
Dar, odată cu apariția tehnologiilor cu litiu, acestea au câștigat avânt pe piața de stocare a energiei rezidențiale din diferite motive:
- Ele oferă capacități mai bune (atât în ceea ce privește puterea furnizată, cât și adâncimea de descărcare).
- Ele sunt practic fără întreținere.
- Beneficiază de garanții extinse.
- Sunt oferite la prețuri atractive.
- Sunt mai compacte și mai puțin voluminoase.
- Deci, în prezent, o mare parte a bateriilor solare rezidențiale se bazează pe litiu.
Există două variante majore ale acestei tehnologii: Nichel Mangan Cobalt (NMC) și Fosfat de fier de litiu (LiFePO). Ca exemplu, bateriile TESLA Powerall sau TESVOLT se bazează pe tehnologia NMC.
În ciuda avantajelor distincte ale bateriilor litiu-ion de tip LIFEPO4 sau NMC, bateriile Nichel-Fier și Titanat de Litiu sunt superioare în ceea ce privește durabilitatea și numărul de cicluri posibile:
Adăugați o baterie de uz casnic la instalația dvs. fotovoltaică: cuplare AC vs DC?
Bateriile, pe de altă parte, se încarcă și se descarcă folosind curent continuu. Deci, cum integrezi bateriile de acasă într-un sistem solar?
Există în principal două tehnici:
Cuplaj DC: Această metodă folosește un singur „invertor hibrid” pentru a controla atât panourile solare, cât și bateria. Rolurile acestui invertor includ:
- Conversia electricității DC din sistemul solar într-o formă de DC potrivită pentru încărcarea bateriilor.
- Conversia ieșirilor DC ale bateriei și panourilor solare la curentul AC de 230 volți necesar pentru casă.
- Conversia curentului de 230 V AC din rețea în curent DC, permițând încărcarea bateriei direct din rețea dacă este necesar.
Invertoarele hibride de acest tip sunt în general complet integrate (funcția de gestionare solară prin MPPT și managementul bateriei). Un exemplu estet invertorul hibrid Fronius GEN24:
Cuplaj AC:
În acest scenariu, un invertor de baterii (tip Victron Multiplus) este responsabil pentru transformarea puterii panourilor solare în ieșirea invertorului solar, pentru a reîncărca bateriile. Deci, există un pas suplimentar. În timpul zilei, autoconsumul se face direct la ieșirea invertorului solar, doar surplusul va fi reinjectat în baterii pentru utilizare pe timp de noapte, de exemplu.
Avantajele și dezavantajele fiecărei arhitecturi?
Avantajele cuplajului DC : Un sistem cuplat DC are mai puțini pași intermediari. Mai puțini pași = mai puține deșeuri = o eficiență mai mare.
Dezavantajele cuplajului DC : Bateriile sunt adesea proiectate să funcționeze cu invertoare hibride specifice. Deci, un viitor produs inovator de stocare a energiei poate să nu fie compatibil cu invertorul hibrid pe care îl cumpărați astăzi. Aceasta nu este o problemă dacă intenționați să achiziționați un sistem solar + baterie dintr-o singură mișcare.
Avantajele cuplajului AC : Este independent de invertorul solar. Puteți adăuga o baterie cuplată AC la orice sistem solar existent.
Dezavantajele cuplajului AC : Cu conversia DC->AC->DC, există mai mulți pași, făcându-l puțin mai puțin eficient. O altă limitare a cuplării AC se referă la regulile privind dimensiunea sistemului. Într-adevăr, dacă ai, de exemplu, 5 kW de panouri solare deja instalate, va trebui să instalezi un invertor de baterie (Victron Multiplus de exemplu) de putere cel puțin echivalentă, pentru a respecta raportul de dimensionare 1:1.