Jak bateria inwerterowa współpracuje z systemem solarnym?

Akumulator inwertera odgrywa kluczową rolę w systemie solarnym, przechowując nadmiar energii generowanej przez panele słoneczne do późniejszego wykorzystania. Zapewnia on dostępność energii w pochmurne dni lub w nocy, gdy produkcja energii słonecznej jest niska. Zrozumienie, w jaki sposób bateria inwerterowa współdziała z systemem solarnym, jest kluczem do optymalizacji magazynowania energii i zapewnienia maksymalnej wydajności.

Interakcja między akumulatorem a układem słonecznym

W systemie solarnym z akumulatorem, akumulator współpracuje z panelami słonecznymi i falownikiem w celu optymalizacji zużycia energii.

• Magazynowanie energii¹: Panele słoneczne generują energię elektryczną w ciągu dnia, przekształcając światło słoneczne w prąd stały. Gdy panele słoneczne wytwarzają więcej energii niż potrzeba, nadwyżka jest przechowywana w akumulatorze falownika. Na przykład, jeśli panele słoneczne generują 10 kWh w ciągu dnia, ale zużywasz tylko 6 kWh, pozostałe 4 kWh zostaną zmagazynowane w akumulatorze.
• Zużycie energii²: W nocy lub w pochmurne dni, gdy produkcja energii słonecznej jest niska, falownik pobiera energię z akumulatora, aby dostarczyć energię elektryczną do domu lub firmy. Typowy domowy system solarny z akumulatorem 5 kWh może działać przez 4-6 godzin, jeśli używane są tylko podstawowe urządzenia.
• Interakcja z siatką³: W systemach podłączonych do sieci, nadmiar energii, który nie jest przechowywany w akumulatorze, może być dostarczany z powrotem do sieci. Jeśli akumulator jest w pełni naładowany, a panele słoneczne nadal generują nadwyżkę energii, może ona zostać przesłana do sieci w celu kompensacji lub dalszego wykorzystania, w zależności od ustaleń dotyczących pomiaru netto.

Ta interakcja pozwala systemom solarnym zmaksymalizować wydajność energetyczną, zmniejszyć zależność od sieci i zapewnić zasilanie awaryjne w razie potrzeby.

Rodzaje systemów inwerterowo-akumulatorowych

Istnieją różne konfiguracje systemów inwerterowo-akumulatorowych, w zależności od konkretnych potrzeb energetycznych i tego, czy system jest podłączony do sieci, czy poza nią.

• Systemy podłączone do sieci z akumulatorem⁴: W tej konfiguracji panele słoneczne są podłączone do sieci. Falownik przekształca prąd stały z paneli w prąd przemienny. Wszelkie nadwyżki energii są przechowywane w akumulatorze do późniejszego wykorzystania lub mogą być przesyłane z powrotem do sieci. Systemy te pozwalają na niezależność energetyczną w nocy lub w okresach niskiej produkcji energii słonecznej. Na przykład, jeśli masz panel słoneczny o mocy 5 kW i akumulator o pojemności 5 kWh, możesz zapewnić sobie zasilanie wieczorem lub w nocy.

• Systemy poza siecią⁵: System off-grid działa niezależnie od sieci. Składa się z paneli słonecznych, akumulatorów i falownika. Wszystkie potrzeby energetyczne muszą być zaspokajane za pomocą energii słonecznej i akumulatorów. Systemy te są idealne dla odległych obszarów lub lokalizacji bez niezawodnego dostępu do sieci energetycznej. Typowy system off-grid może składać się z paneli słonecznych o mocy 10 kW i baterii akumulatorów o pojemności 20 kWh do zasilania małej kabiny lub domu.

• Systemy hybrydowe⁶: Systemy hybrydowe łączą elastyczność podłączenia do sieci z możliwością magazynowania energii w akumulatorach. System może automatycznie przełączać się między pobieraniem energii z sieci, paneli słonecznych lub akumulatora, w zależności od dostępności energii i zapotrzebowania. Systemy hybrydowe są najbardziej wszechstronne, ponieważ zapewniają bezpieczeństwo energetyczne i oszczędność kosztów zarówno w sytuacjach podłączonych do sieci, jak i poza nią.

System zarządzania akumulatorem (BMS)

A System zarządzania akumulatorem (BMS)⁷ ma zasadnicze znaczenie dla utrzymania zdrowia, bezpieczeństwa i wydajności baterii w systemie solarnym.

• Monitorowanie: System BMS monitoruje stan naładowania (SOC), temperaturę i napięcie akumulatora, aby zapewnić jego działanie w bezpiecznych granicach. Na przykład, może ostrzec użytkownika, jeśli temperatura akumulatora przekroczy 45°C, ponieważ może to doprowadzić do uszkodzenia lub zmniejszenia wydajności. Typowa bateria słoneczna będzie działać przez około 5-15 lat, w zależności od ochrony BMS.
• Równoważenie komórek: BMS zapewnia, że wszystkie ogniwa w akumulatorze pozostają zrównoważone, zapobiegając rozbieżnościom w poziomach naładowania między ogniwami. Zwiększa to wydajność i żywotność baterii. Na przykład, jeśli system ma 10 ogniw, BMS zapewnia, że każde z nich pozostaje w zakresie 5% w stosunku do pozostałych, zapobiegając uszkodzeniom.
• Ochrona: System zapewnia również ochronę przed niebezpiecznymi warunkami, takimi jak zwarcia lub nadmierna temperatura, zapewniając bezpieczeństwo całego systemu solarnego. Jeśli system BMS wykryje przeładowanie lub zwarcie, może odłączyć akumulator, aby zapobiec zagrożeniu pożarowemu.

Prawidłowo działający system BMS zapewnia wydajną pracę akumulatora, jego dłuższą żywotność i stałą wydajność.

Zużycie energii i zarządzanie obciążeniem

Zarządzanie zużyciem energii i odpowiednia dystrybucja mocy ma zasadnicze znaczenie dla optymalizacji wydajności zarówno baterii, jak i paneli słonecznych.

• Priorytetyzacja energii: Falownik decyduje o sposobie dystrybucji energii między panelami słonecznymi, akumulatorem i urządzeniami domowymi. W większości systemów panele słoneczne dostarczają energię bezpośrednio do urządzeń, a jej nadmiar jest wykorzystywany do ładowania akumulatora. Na przykład, jeśli dom zużywa 6 kWh dziennie, system solarny o mocy 5 kW będzie bezpośrednio dostarczał większość tej energii, a pozostała część będzie wykorzystywana do ładowania akumulatora.
• Użycie baterii: Gdy energia słoneczna nie jest dostępna, na przykład w nocy lub w pochmurne dni, falownik przełącza się na zasilanie bateryjne, aby utrzymać działanie niezbędnych urządzeń. Akumulator o pojemności 5 kWh może zasilać oświetlenie, lodówkę i kilka urządzeń przez około 4-5 godzin.
• Zarządzanie obciążeniem: Zaawansowane inwertery solarne mogą ustalać priorytety zużycia energii dla niektórych urządzeń, zapewniając, że niezbędne obciążenia (np. lodówki, światła) są zawsze zasilane, podczas gdy urządzenia nieistotne mogą być wyłączane, jeśli poziom naładowania baterii jest niski.

Ta dynamiczna interakcja zapewnia efektywne wykorzystanie energii i zapobiega nadmiernemu rozładowaniu akumulatora, zapewniając ciągłą energię bez marnowania zasobów.

Zasilanie rezerwowe (systemy podłączone do sieci z akumulatorem)

W systemach podłączonych do sieci z akumulatorem, akumulator falownika zapewnia zasilanie awaryjne podczas przerw w dostawie prądu.

• Automatyczne przełączanie: W przypadku awarii zasilania falownik wykrywa przerwę w dostawie prądu i automatycznie przełącza się na zasilanie akumulatorowe. Gwarantuje to, że krytyczne urządzenia (takie jak oświetlenie, lodówki lub urządzenia medyczne) pozostaną sprawne podczas przerwy w dostawie prądu. Przykładowo, akumulator o pojemności 5 kWh może zapewnić zasilanie najważniejszych urządzeń przez kilka godzin podczas przerwy w dostawie prądu.
• Czas pracy akumulatora: Długość zasilania awaryjnego zależy od rozmiaru akumulatora i zużycia energii w domu lub firmie. Na przykład, jeśli masz baterię o pojemności 5 kWh, a Twoje podstawowe urządzenia zużywają 1,5 kW na godzinę, bateria zapewni zasilanie awaryjne przez około 3-4 godziny.

Zapewniając zasilanie awaryjne, akumulator falownika oferuje dodatkową niezawodność i bezpieczeństwo, zwłaszcza w regionach, w których występują częste przerwy w dostawie prądu.

Wnioski

Interakcja między baterią inwertera a systemem solarnym jest niezbędna do efektywnego zarządzania energią.

• The panele słoneczne generują energię, która może być natychmiast wykorzystana lub zmagazynowana w bateria.
• The falownik przekształca energię z paneli słonecznych i akumulatora w użyteczną energię elektryczną prądu przemiennego.
• The bateria przechowuje nadmiar energii generowanej przez panele słoneczne i zapewnia zasilanie, gdy generacja energii słonecznej jest niska.
• The System zarządzania akumulatorem (BMS) zapewnia bezpieczną i wydajną pracę akumulatora.
• Zarządzanie obciążeniem pomaga nadać priorytet podstawowym potrzebom energetycznym, podczas gdy zasilanie awaryjne zapewnia bezpieczeństwo podczas przerw w dostawie prądu.

Zrozumienie tych komponentów i ich wzajemnego oddziaływania gwarantuje, że system solarny będzie działał z maksymalną wydajnością, oferując niezależność energetyczną, oszczędność kosztów i niezawodność.

Przypis: