Cum interacționează o baterie de invertor cu sistemul solar?

Bateria unui invertor joacă un rol esențial într-un sistem solar, stocând energia în exces generată de panourile solare pentru utilizare ulterioară. Aceasta asigură disponibilitatea energiei în timpul zilelor înnorate sau pe timp de noapte, când producția de energie solară este scăzută. Înțelegerea modului în care bateria invertorului interacționează cu sistemul solar este esențială pentru optimizarea stocării energiei și asigurarea eficienței maxime.

Interacțiunea dintre baterie și sistemul solar

Într-un sistem solar cu baterie, bateria funcționează în tandem cu panourile solare și invertorul pentru a optimiza utilizarea energiei.

• Stocarea energiei¹: Panourile solare generează electricitate în timpul zilei, transformând lumina soarelui în curent continuu. Atunci când panourile solare generează mai multă energie decât este necesar, surplusul este stocat în bateria invertorului. De exemplu, dacă panourile dvs. solare generează 10 kWh într-o zi, dar utilizați doar 6 kWh, restul de 4 kWh vor fi stocați în baterie.
• Consumul de energie²: Noaptea sau în timpul zilelor înnorate, când producția de energie solară este scăzută, invertorul extrage energie din baterie pentru a furniza energie electrică casei sau întreprinderii. Un sistem solar tipic cu o baterie de 5 kWh poate dura între 4 și 6 ore dacă sunt utilizate doar aparatele electrocasnice esențiale.
• Interacțiunea cu rețeaua³: În sistemele conectate la rețea, energia excedentară care nu este stocată în baterie poate fi trimisă înapoi în rețea. Dacă bateria este complet încărcată și panourile solare continuă să genereze surplus de energie, aceasta poate fi trimisă în rețea pentru compensare sau utilizare ulterioară, în funcție de sistemul de contorizare netă.

Această interacțiune permite sistemelor solare să maximizeze eficiența energetică, să reducă dependența de rețea și să furnizeze energie de rezervă atunci când este necesar.

Tipuri de sisteme invertor-baterie

Există diferite configurații ale sistemelor invertor-baterie, în funcție de nevoile specifice de energie și dacă sistemul este conectat la rețea sau nu.

• Sisteme conectate la rețea cu acumulatori⁴: În această configurație, panourile solare sunt conectate la rețea. Invertorul convertește curentul continuu de la panouri în curent alternativ. Orice surplus de energie este stocat în baterie pentru utilizare ulterioară sau poate fi trimis înapoi la rețea. Aceste sisteme permit independența energetică în timpul nopții sau în perioadele de producție solară scăzută. De exemplu, dacă aveți un grup de panouri solare de 5 kW și o baterie de 5 kWh, vă puteți asigura energia în timpul serii sau noaptea.

• Sisteme în afara rețelei⁵: Un sistem off-grid funcționează independent de rețea. Acesta constă din panouri solare, baterii și un invertor. Toate nevoile energetice trebuie satisfăcute prin intermediul energiei solare și al stocării bateriilor. Aceste sisteme sunt ideale pentru zonele izolate sau pentru locațiile fără acces fiabil la rețeaua electrică. Un sistem off-grid tipic ar putea avea un ansamblu de panouri solare de 10 kW și o baterie de 20 kWh pentru a alimenta o cabană sau o casă mică.

• Sisteme hibride⁶: Sistemele hibride combină flexibilitatea conectării la rețea cu capacitatea de stocare a energiei a bateriilor. Sistemul poate comuta automat între alimentarea de la rețea, de la panourile solare sau de la baterie, în funcție de disponibilitatea energiei și de cerere. Sistemele hibride sunt cele mai versatile, deoarece oferă siguranță energetică și economii de costuri atât în situațiile de conectare la rețea, cât și în cele de deconectare de la rețea.

Sistemul de gestionare a bateriei (BMS)

A Sistemul de gestionare a bateriei (BMS)⁷ este esențială pentru menținerea sănătății, siguranței și performanței bateriei dintr-un sistem solar.

• Monitorizare: BMS monitorizează starea de încărcare (SOC), temperatura și tensiunea bateriei pentru a se asigura că aceasta funcționează în limite de siguranță. De exemplu, acesta vă poate alerta dacă temperatura bateriei depășește 45°C, deoarece acest lucru ar putea duce la deteriorarea sau reducerea eficienței. O baterie solară tipică va dura în jur de 5-15 ani, în funcție de protecția BMS.
• Echilibrarea celulelor: BMS se asigură că toate celulele din baterie rămân echilibrate, prevenind discrepanțele în nivelurile de încărcare dintre celule. Acest lucru crește eficiența și durata de viață a bateriei. De exemplu, dacă sistemul are 10 celule, BMS se asigură că fiecare dintre ele rămâne în limitele 5% ale celorlalte, prevenind deteriorarea.
• Protecție: Sistemul oferă, de asemenea, protecție împotriva condițiilor periculoase, cum ar fi scurtcircuitele sau scenariile de supratemperatură, asigurând siguranța întregului sistem solar. Dacă BMS detectează o supraîncărcare sau un scurtcircuit, acesta poate deconecta bateria pentru a preveni riscul de incendiu.

Un BMS care funcționează corespunzător asigură funcționarea eficientă a bateriei, o durată de viață mai lungă și o performanță constantă.

Utilizarea energiei și gestionarea sarcinii

Gestionarea consumului de energie și distribuirea corespunzătoare a energiei sunt esențiale pentru optimizarea performanței atât a bateriei, cât și a panoului solar.

• Prioritizarea energiei: Invertorul decide cum să distribuie energia între panourile solare, baterie și aparatele electrocasnice. În majoritatea sistemelor, panourile solare furnizează energie direct aparatelor electrocasnice, iar orice surplus este utilizat pentru încărcarea bateriei. De exemplu, dacă locuința dumneavoastră consumă 6 kWh pe zi, sistemul solar de 5 kW va furniza direct cea mai mare parte a energiei, restul fiind utilizat pentru încărcarea bateriei.
• Utilizare baterie: Atunci când energia solară nu este disponibilă, cum ar fi în timpul nopții sau în zilele înnorate, invertorul trece la energia bateriei pentru a menține în funcțiune aparatele esențiale. O baterie de 5 kWh poate face să funcționeze luminile, un frigider și câteva dispozitive timp de aproximativ 4-5 ore.
• Gestionarea încărcăturii: Invertoarele solare avansate pot prioritiza utilizarea energiei pentru anumite aparate, asigurându-se că sarcinile esențiale (de exemplu, frigiderele, luminile) sunt întotdeauna alimentate, în timp ce dispozitivele neesențiale pot fi oprite dacă încărcarea bateriei este scăzută.

Această interacțiune dinamică asigură utilizarea eficientă a energiei și evitarea descărcării excesive a bateriei, furnizând energie continuă fără a risipi resursele.

Energie de rezervă (sisteme conectate la rețea cu acumulator)

În sistemele conectate la rețea cu acumulator, bateria invertorului furnizează energie de rezervă în timpul întreruperilor rețelei.

• Comutare automată: În cazul unei pene de curent, invertorul detectează întreruperea rețelei și trece automat la alimentarea cu baterii. Acest lucru asigură faptul că aparatele esențiale (cum ar fi iluminatul, frigiderele sau dispozitivele medicale) rămân operaționale în timpul întreruperii. De exemplu, o baterie de 5 kWh poate asigura alimentarea aparatelor dvs. esențiale timp de mai multe ore în timpul unei pene de curent.
• Durata bateriei: Durata alimentării de rezervă depinde de mărimea bateriei și de consumul de energie al locuinței sau al afacerii. De exemplu, dacă aveți o baterie de 5 kWh și aparatele dvs. esențiale consumă 1,5 kW pe oră, bateria va furniza energie de rezervă timp de aproximativ 3-4 ore.

Prin furnizarea de energie de rezervă, bateria invertorului oferă un plus de fiabilitate și securitate, în special în regiunile cu întreruperi frecvente ale alimentării.

Concluzie

Interacțiunea dintre o baterie cu invertor și un sistem solar este esențială pentru gestionarea eficientă a energiei.

• The panouri solare generează energie care poate fi utilizată imediat sau stocată în baterie.
• The invertor convertește energia de la panourile solare și baterie în curent alternativ utilizabil.
• The baterie stochează energia în exces generată de panourile solare și furnizează energie atunci când producția de energie solară este scăzută.
• The Sistemul de gestionare a bateriei (BMS) asigură funcționarea sigură și eficientă a bateriei.
• Gestionarea încărcăturii ajută la prioritizarea nevoilor energetice esențiale, în timp ce alimentare de rezervă asigură securitatea în timpul întreruperilor de rețea.

Înțelegerea acestor componente și a modului în care interacționează asigură funcționarea sistemului dvs. solar la performanțe maxime, oferind independență energetică, economii și fiabilitate.

Notă de subsol: