Fotovoltaik enerjiyi depolamak için neden ev tipi bir bataryaya yatırım yapmalısınız?
- Geceleri bile güneş enerjinizi maksimuma çıkarın : Pil ile gündüz üretilen güneş enerjisini gece kullanmak üzere depolayabilme olanağına sahipsiniz. Bu, şebekeye daha az bağımlılık ve dolayısıyla potansiyel olarak elektrik faturalarınızda tasarruf anlamına gelir.
- Değişken fiyat avantajlarından yararlanın : Tüketim zamanına göre fiyatlar modadır (ve daha da yaygınlaşabilir). Bu oranlar genellikle talebin yüksek olduğu zamanlarda, genellikle akşamın erken saatlerinde daha yüksektir.
- yedek : EDF kesintisi durumunda güç kaynağınızı güvence altına alın: ağ gücünüzü kaybederseniz, ev tipi bir pil elektrik panelinizin tamamını veya bir kısmını yedekleyebilir ve böylece gün içinde güneş panelleri aracılığıyla evinizin güç kaynağının sürekliliğini sağlayabilir (veya piller sayesinde gece).
Ev tipi pil nasıl çalışır?
Ev tipi pil, enerji tasarrufu sağlayan elektrokimyasal bir mekanizma kullanarak çalışır. Bunu bir enerji “sandviçi” olarak düşünün. Bir tarafta anot, diğer tarafta katot var. Ortada elektrolit adı verilen bir madde yalıtkan bir malzeme ile ayrılır.
Katodun pozitif olduğunu hatırlatmak isterim: Kedilerin genellikle olumlu bir şekilde algılandığını hayal edin. Buna karşılık, anot negatif, biraz Annette Teyze diyebileceğimiz huysuz bir teyzeye benziyor.
Negatif yük taşıyan elektronlar anotta bir araya toplanır. Pozitif yüklü karşıtları olan katoda ulaşmaya çalışırlar. Ancak ortadaki elektrolit bunların doğrudan aküden geçmesini engeller.
Anot ve katodu bir iletkenle bağlayarak elektronların bunların içinden geçmesine izin verilir. Bu elektron akışı kullandığımız elektriği oluşturur.
Şarj edilebilir pillerde harici bir enerji kaynağı akımın yönünün tersine çevrilmesine olanak sağlar. Bu, bu enerjinin daha sonra kullanılmak üzere korunmasına yardımcı olur.
Modern bir lityum iyon tipi ev tipi bataryada katot plakaları, anot plakaları ve ayırıcı için birçok olası konfigürasyon vardır. Tipik olarak hücre adı verilen metal silindirlerin içinde rulo şeklinde tasarlanırlar. Bir ev enerji depolama sistemi bu silindirik hücrelerden binlercesini içerebilir.
kW ve kWh arasındaki fark: güç ve enerji!
Ev tipi bir bataryanın (lityum, nikel-demir teknolojisi vb.) çalışmasını örneklendirmek için, suyun bir boru içinde bir kaba doğru aktığını düşünebiliriz.
Güç (kW), suyun boruda dolaştığı hıza karşılık gelir, konteynere girmek veya çıkmak.
Enerji (kWh), kabın tutabileceği su miktarını temsil eder.
Güç ve enerji arasındaki ayrımı anlamak çok önemlidir. Bu, uygun bir ev tipi batarya ile daha az verimli bir batarya arasındaki seçiminizi etkileyebilir.
Her biri güç çıkışı ile depolanan enerji arasında belirli bir denge sunan birçok güneş pili mevcuttur.
Çoğu güneş pili maksimum 4 veya 5 kW'lık sürekli güç sunar. Mesela benim pilim Pylontech US5000 maksimum 5 kW güç sağlar. 10 kW güç istersem ikinci bir aküye ihtiyacım olacak.
Bu nedenle akü seçmeden önce evinizin güç ve enerji ihtiyacını bilmek önemlidir.
Güneş piliniz yalnızca 3 kW sağlıyorsa ve eviniz 5 kW'a ihtiyaç duyuyorsa, şebekeden elektrik takviyesi yapmanız gerekecektir. Mesela evimde 7 kW tüketen bir Fin saunam var. Yalnızca 5000kW sağladığı için onu yalnızca tek Pylontech US5 pilimle çalıştıramıyorum. Yani elektrik kesintisi sırasında sauna yok!
Yerli batarya: Nikel-Demir, Lityum, hangi teknolojiyi seçmeli?
2015'ten önce, bir enerji depolama sistemi kurmak genellikle uzak bir bölgede kendi kendine yetmek anlamına geliyordu.
O dönemde yaygın olan teknoloji kurşun-asite dayanıyordu. Bu çözüm, genellikle barınak gibi ayrı bir alana yerleştirilen büyük bir pil bankası gerektiriyordu ve “kur ve unut gitsin” çözümü fikrinden uzak, sürekli bakım gerektiriyordu.
Ancak lityum teknolojilerinin ortaya çıkmasıyla birlikte, çeşitli nedenlerden dolayı konut enerji depolama pazarında ivme kazandılar:
- Daha iyi kapasiteler sunarlar (hem sağlanan güç hem de deşarj derinliği açısından).
- Neredeyse hiç bakım gerektirmezler.
- Uzatılmış garantilerden yararlanırlar.
- Cazip fiyatlarla sunulmaktadır.
- Daha kompakt ve daha az hacimlidirler.
- Dolayısıyla şu anda konut tipi güneş pillerinin büyük bir kısmı lityuma dayanıyor.
Bu teknolojinin iki ana çeşidi vardır: Nikel Manganez Kobalt (NMC) ve Lityum Demir Fosfat (LiFePO). Örnek olarak TESLA Powerall veya TESVOLT pilleri NMC teknolojisine dayanmaktadır.
LIFEPO4 veya NMC tipi lityum iyon pillerin belirgin avantajlarına rağmen, Nikel-Demir ve Lityum Titanat piller dayanıklılık ve olası döngü sayısı açısından üstündür:
Fotovoltaik kurulumunuza ev tipi bir batarya ekleyin: AC mi DC bağlantısı mı?
Piller ise doğru akım kullanarak şarj olur ve deşarj olur. Peki evdeki pilleri güneş sistemine nasıl entegre edersiniz?
Esas olarak iki teknik vardır:
DC bağlantısı: Bu yöntem, hem güneş panellerini hem de aküyü kontrol etmek için tek bir 'hibrit invertör' kullanır. Bu invertörün rolleri şunları içerir:
- Güneş sisteminden gelen DC elektriğin, akü şarjı için uygun bir DC formuna dönüştürülmesi.
- Akünün ve güneş panellerinin DC çıkışlarını ev için ihtiyaç duyulan 230 volt AC akıma dönüştürmek.
- Şebekeden gelen 230 V AC akımın DC akıma dönüştürülmesi, gerektiğinde akünün doğrudan şebekeden şarj edilmesine olanak sağlar.
Bu tip hibrit invertörler genellikle tamamen entegredir (MPPT aracılığıyla güneş enerjisi yönetimi fonksiyonu ve akü yönetimi). Bir örnek:t Fronius GEN24 hibrit invertör:
AC bağlantısı:
Bu senaryoda, aküleri şarj etmek için güneş panellerinin gücünü güneş enerjisi invertörünün çıkışına dönüştürmekten bir akü invertörü (Victron Multiplus tipi) sorumludur. Yani bir adım daha var. Gün boyunca, öz tüketim doğrudan güneş enerjisi invertörünün çıkışında gerçekleştirilir, örneğin gece kullanımı için yalnızca fazlalık pillere yeniden enjekte edilir.
Her mimarinin avantajları ve dezavantajları?
DC kuplajının avantajları : DC bağlı bir sistemin daha az ara adımı vardır. Daha az adım = daha az atık = daha fazla verimlilik.
DC kuplajının dezavantajları : Piller genellikle belirli hibrit invertörlerle çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Dolayısıyla geleceğin yenilikçi enerji depolama ürünü, bugün satın aldığınız hibrit invertörle uyumlu olmayabilir. Tek seferde güneş enerjisi + akü sistemi satın almayı planlıyorsanız bu sorun değildir.
AC Kaplinin Avantajları : Solar invertörden bağımsızdır. Mevcut herhangi bir güneş enerjisi sistemine AC bağlantılı bir pil ekleyebilirsiniz.
AC bağlantısının dezavantajları : DC->AC->DC dönüşümünde daha fazla adım vardır, bu da onu biraz daha az verimli hale getirir. AC bağlantısının diğer bir sınırlaması sistem boyutuna ilişkin kurallarla ilgilidir. Aslında, örneğin halihazırda kurulu 5 kW'lık güneş panelleriniz varsa, 1:1 boyut oranına uymak için en azından eşdeğer güce sahip bir akü invertörü (örneğin Victron Multiplus) kurmanız gerekecektir.