Prečo investovať do domácej batérie na uskladnenie fotovoltaickej energie?
- Maximalizujte svoju slnečnú energiu aj v noci : S batériou máte možnosť ukladať solárnu energiu vyrobenú počas dňa na použitie v noci. To znamená menšiu závislosť od siete a tým potenciálne aj úspory na účtoch za elektrinu.
- Využite variabilné ceny : Ceny podľa doby spotreby sú v móde (a mohli by sa rozšíriť). Tieto sadzby sú často vyššie v časoch vysokého dopytu, zvyčajne v podvečer.
- zálohovanie : zabezpečte si napájanie v prípade výpadku EDF: ak stratíte napájanie zo siete, domáca batéria môže zálohovať celý alebo časť vášho elektrického panelu, a tak zabezpečiť nepretržité napájanie vášho domova cez solárne panely počas dňa (alebo noc vďaka batériám).
Ako funguje domáca batéria?
Batéria pre domácnosť funguje pomocou elektrochemického mechanizmu, ktorý šetrí energiu. Predstavte si to ako energetický „sendvič“. Na jednej strane máme anódu, na druhej katódu. V strede je látka nazývaná elektrolyt oddelená izolačným materiálom.
Aby sme vám pripomenuli, že katóda je pozitívna: predstavte si mačky, často vnímané pozitívne. Naproti tomu anóda je negatívna, trochu ako nevrlá teta, ktorú by sme mohli nazvať teta Annette.
Elektróny nesúce záporný náboj sa zhlukujú na anóde. Snažia sa dosiahnuť katódu, ktorá je ich kladne nabitým opakom. Ale elektrolyt v strede im bráni prejsť priamo cez batériu.
Spojením anódy a katódy s vodičom sa cez ne môžu pohybovať elektróny. Tento tok elektrónov tvorí elektrinu, ktorú používame.
V dobíjacích batériách umožňuje externý zdroj energie zmenu smeru prúdu. To pomáha zachovať túto energiu pre neskoršie použitie.
V modernej domácej batérii lítium-iónového typu existuje veľa možných konfigurácií katódových dosiek, anódových dosiek a separátora. Typicky sú navrhnuté ako rolka vo vnútri kovových valcov nazývaných bunky. Domáce systém skladovania energie môže obsahovať tisíce týchto valcových článkov.
Rozdiel medzi kW a kWh: výkon a energia!
Pre ilustráciu fungovania domácej batérie (či už lítiovej, nikel-železnej technológie atď.) si môžeme predstaviť vodu tečúcu v potrubí smerom k nádobe.
Výkon (kW) zodpovedá rýchlosti, ktorou voda cirkuluje v potrubí, vstup alebo výstup z kontajnera.
Energia (kWh) predstavuje množstvo vody, ktoré nádoba pojme.
Je dôležité pochopiť rozdiel medzi silou a energiou. To môže ovplyvniť váš výber medzi vhodnou domácou batériou a menej účinnou batériou.
K dispozícii je veľa solárnych batérií, z ktorých každá ponúka špecifickú rovnováhu medzi výkonom a uloženou energiou.
Väčšina solárnych batérií ponúka maximálny trvalý výkon 4 alebo 5 kW. Napríklad moja batéria Pylontech US5000 poskytuje maximálny výkon 5 kW. Ak chcem výkon 10 kW, budem potrebovať druhú batériu.
Pred výberom batérie je preto nevyhnutné poznať energetické a energetické potreby vášho domova.
Ak vaša solárna batéria poskytuje iba 3 kW a váš dom vyžaduje 5 kW, budete musieť doplniť elektrinu zo siete. Ja mám napríklad fínsku saunu, ktorá má doma spotrebu 7 kW. Nemôžem ho spustiť len na jednu batériu Pylontech US5000, pretože poskytuje iba 5 kW. Takže žiadna sauna počas výpadku prúdu!
Domáca batéria: nikel-železo, Lítium, akú technológiu si vybrať?
Pred rokom 2015 inštalácia systému skladovania energie často znamenala sebestačné bývanie v odľahlej oblasti.
Bežná technológia v tom čase bola založená na olovo-kyseline. Toto riešenie si vyžadovalo veľkú batériu, zvyčajne umiestnenú v samostatnom priestore, ako je prístrešok, a vyžadovalo si neustálu starostlivosť, ďaleko od myšlienky riešenia „nastav a zabudni na to“.
Ale so vznikom lítiových technológií získali na trhu rezidenčných skladovaní energie z rôznych dôvodov dynamiku:
- Ponúkajú lepšie kapacity (z hľadiska dodávaného výkonu aj hĺbky vybitia).
- Sú prakticky bezúdržbové.
- Využívajú rozšírené záruky.
- Sú ponúkané za atraktívne ceny.
- Sú kompaktnejšie a menej objemné.
- V súčasnosti sa teda veľká časť rezidenčných solárnych batérií spolieha na lítium.
Existujú dva hlavné varianty tejto technológie: Nikel Mangán Kobalt (NMC) a lítium-železitý fosforečnan (LiFePO). Pre ilustráciu, batérie TESLA Powerall alebo TESVOLT sú založené na technológii NMC.
Napriek výrazným výhodám lítium-iónových batérií typu LIFEPO4 alebo NMC sú nikel-železné a lítium-titánové batérie vynikajúce z hľadiska odolnosti a počtu možných cyklov:
Pridajte do svojej fotovoltaickej inštalácie domácu batériu: AC vs DC prepojenie?
Batérie sa na druhej strane nabíjajú a vybíjajú pomocou jednosmerného prúdu. Ako teda integrovať domáce batérie do solárneho systému?
Existujú hlavne dve techniky:
DC väzba: Táto metóda využíva jediný „hybridný invertor“ na ovládanie solárnych panelov aj batérie. Úlohy tohto meniča zahŕňajú:
- Premena jednosmernej elektriny zo solárneho systému na formu jednosmerného prúdu vhodnú na nabíjanie batérie.
- Konverzia jednosmerných výstupov batérie a solárnych panelov na 230 voltový striedavý prúd potrebný pre domácnosť.
- Premena 230 V striedavého prúdu zo siete na jednosmerný prúd, umožňujúca v prípade potreby nabíjanie batérie priamo zo siete.
Hybridné meniče tohto typu sú vo všeobecnosti plne integrované (funkcia solárneho manažmentu cez MPPT a manažment batérie). Príkladom jet hybridný menič Fronius GEN24:
AC spojka:
V tomto prípade je batériový invertor (typ Victron Multiplus) zodpovedný za premenu výkonu solárnych panelov na výstup solárneho invertora, aby sa batérie dobili. Existuje teda ďalší krok. Vlastná spotreba cez deň prebieha priamo na výstupe solárneho invertora, len prebytok sa reinjektuje do batérií napríklad na nočné použitie.
Výhody a nevýhody každej architektúry?
Výhody jednosmernej väzby : Systém s jednosmerným prúdom má menej medzikrokov. Menej krokov = menej odpadu = vyššia účinnosť.
Nevýhody jednosmernej väzby : Batérie sú často navrhnuté tak, aby fungovali so špecifickými hybridnými meničmi. Takže budúci inovatívny produkt na ukladanie energie nemusí byť kompatibilný s hybridným meničom, ktorý si dnes kúpite. To nie je problém, ak si plánujete kúpiť solárny + batériový systém naraz.
Výhody AC spojky : Je nezávislý od solárneho invertora. Do akéhokoľvek existujúceho solárneho systému môžete pridať AC prepojenú batériu.
Nevýhody AC spojky : Pri konverzii DC->AC->DC existuje viac krokov, čím je o niečo menej efektívna. Ďalšie obmedzenie AC prepojenia sa týka pravidiel týkajúcich sa veľkosti systému. Ak už máte nainštalované napríklad 5 kW solárnych panelov, budete musieť nainštalovať batériový invertor (napríklad Victron Multiplus) s minimálne ekvivalentným výkonom, aby ste dodržali pomer veľkosti 1:1.