Как батарея инвертора взаимодействует с солнечной системой?

Батарея инвертора играет важную роль в солнечной системе, накапливая избыточную энергию, вырабатываемую солнечными панелями, для последующего использования. Она обеспечивает доступность энергии в пасмурные дни или ночью, когда солнечная генерация невелика. Понимание того, как инверторная батарея взаимодействует с солнечной системой, является ключом к оптимизации хранения энергии и обеспечению максимальной эффективности.

Взаимодействие между батареей и солнечной системой

В солнечной системе с аккумулятором батарея работает в тандеме с солнечными панелями и инвертором, оптимизируя использование энергии.

• Хранение энергии¹: Солнечные панели вырабатывают электроэнергию в течение дня, преобразуя солнечный свет в постоянный ток. Когда солнечные панели вырабатывают больше энергии, чем требуется, ее избыток накапливается в батарее инвертора. Например, если за день солнечные панели вырабатывают 10 кВт/ч, но вы используете только 6 кВт/ч, оставшиеся 4 кВт/ч будут храниться в батарее.
• Использование энергии²: Ночью или в пасмурные дни, когда выработка солнечной энергии невелика, инвертор берет энергию из аккумулятора, чтобы обеспечить электроэнергией дом или предприятие. Типичная домашняя солнечная система с батареей емкостью 5 кВт/ч может проработать 4-6 часов, если используются только основные приборы.
• Взаимодействие с сеткой³: В системах с привязкой к сети избыточная энергия, не накопленная в аккумуляторе, может быть возвращена в сеть. Если батарея полностью заряжена, а солнечные панели продолжают генерировать избыточную энергию, она может быть отправлена в сеть для компенсации или дальнейшего использования, в зависимости от схемы нетто-учета.

Такое взаимодействие позволяет солнечным системам максимально повысить энергоэффективность, снизить зависимость от электросети и обеспечить резервное питание в случае необходимости.

Типы инверторно-аккумуляторных систем

Существуют различные конфигурации инверторно-аккумуляторных систем, в зависимости от конкретных энергетических потребностей и того, является ли система сетевой или автономной.

• Системы с питанием от сети и аккумуляторными батареями⁴: В этой конфигурации солнечные панели подключены к электросети. Инвертор преобразует постоянный ток от панелей в переменный. Избыток энергии накапливается в аккумуляторе для последующего использования или может быть отправлен обратно в сеть. Такие системы обеспечивают энергетическую независимость в ночное время или в периоды низкой солнечной генерации. Например, если у вас есть солнечная батарея мощностью 5 кВт и аккумулятор емкостью 5 кВт/ч, вы можете обеспечить себя энергией в вечернее или ночное время.

• Системы автономного электроснабжения⁵: Автономная система работает независимо от электросети. Она состоит из солнечных панелей, батарей и инвертора. Все потребности в энергии должны удовлетворяться за счет солнечной энергии и аккумуляторов. Такие системы идеально подходят для удаленных районов или мест, где нет надежного доступа к электросети. Типичная автономная система может состоять из солнечных панелей мощностью 10 кВт и аккумуляторов емкостью 20 кВт/ч для питания небольшого домика или дома.

• Гибридные системы⁶: Гибридные системы сочетают в себе гибкость подключения к сети и способность аккумуляторов накапливать энергию. Система может автоматически переключаться между получением энергии от сети, солнечных батарей или аккумуляторов в зависимости от наличия энергии и спроса. Гибридные системы наиболее универсальны, поскольку обеспечивают энергетическую безопасность и экономию средств как при подключении к сети, так и в автономном режиме.

Система управления аккумулятором (BMS)

A Система управления аккумулятором (BMS)⁷ необходимо для поддержания здоровья, безопасности и работоспособности батареи в солнечной системе.

• Мониторинг: BMS контролирует состояние заряда (SOC), температуру и напряжение батареи, чтобы обеспечить ее работу в безопасных пределах. Например, она может предупредить вас, если температура батареи превысит 45°C, так как это может привести к повреждению или снижению эффективности. Типичная солнечная батарея прослужит около 5-15 лет, в зависимости от защиты BMS.
• Балансировка клеток: Система BMS обеспечивает баланс всех элементов батареи, предотвращая расхождения в уровнях заряда между элементами. Это повышает эффективность и срок службы батареи. Например, если в системе 10 элементов, BMS гарантирует, что каждый из них остается в пределах 5% от остальных, предотвращая повреждение.
• Защита: Система также обеспечивает защиту от опасных условий, таких как короткое замыкание или перегрев, гарантируя безопасность всей солнечной системы. Если BMS обнаруживает перезаряд или короткое замыкание, она может отключить батарею, чтобы предотвратить опасность пожара.

Правильно функционирующая система BMS обеспечивает эффективную работу батареи, более длительный срок службы и стабильную производительность.

Управление энергопотреблением и нагрузкой

Управление энергопотреблением и правильное распределение энергии необходимы для оптимизации работы аккумуляторов и солнечных батарей.

• Приоритет энергии: Инвертор решает, как распределить энергию между солнечными панелями, аккумулятором и бытовыми приборами. В большинстве систем солнечные панели подают энергию непосредственно на приборы, а излишки используются для зарядки аккумулятора. Например, если ваш дом потребляет 6 кВт/ч в день, ваша солнечная система мощностью 5 кВт будет напрямую поставлять большую часть этой энергии, а оставшаяся часть будет использоваться для зарядки аккумулятора.
• Использование батареи: Когда солнечная энергия недоступна, например, ночью или в пасмурные дни, инвертор переключается на питание от аккумулятора, чтобы поддерживать работу основных приборов. Аккумулятор емкостью 5 кВт/ч может обеспечить работу освещения, холодильника и нескольких приборов в течение примерно 4-5 часов.
• Управление нагрузкой: Современные солнечные инверторы могут определять приоритеты использования энергии для определенных приборов, обеспечивая постоянное питание основных нагрузок (например, холодильников, осветительных приборов), в то время как неосновные устройства могут быть отключены при низком уровне заряда батареи.

Это динамическое взаимодействие обеспечивает эффективное использование энергии и предотвращает чрезмерную разрядку аккумулятора, обеспечивая непрерывную подачу энергии без лишних затрат ресурсов.

Резервное питание (системы с подключением к сети и аккумуляторами)

В системах с аккумуляторными батареями инвертор обеспечивает резервное питание во время перебоев в сети.

• Автоматическое переключение: В случае сбоя в подаче электроэнергии инвертор обнаруживает отключение сети и автоматически переключается на питание от аккумулятора. Это гарантирует, что критически важные приборы (например, освещение, холодильники или медицинские приборы) останутся работоспособными во время отключения. Например, батарея емкостью 5 кВт/ч может обеспечить питание основных приборов в течение нескольких часов во время отключения электричества.
• Продолжительность работы аккумулятора: Продолжительность резервного питания зависит от размера батареи и энергопотребления дома или предприятия. Например, если у вас есть батарея емкостью 5 кВт/ч, а ваши основные приборы потребляют 1,5 кВт в час, батарея будет обеспечивать резервное питание в течение примерно 3-4 часов.

Обеспечивая резервное питание, батарея инвертора обеспечивает дополнительную надежность и безопасность, особенно в регионах с частыми перебоями в подаче электроэнергии.

Заключение

Взаимодействие между инверторной батареей и солнечной системой имеет большое значение для эффективного управления энергией.

• Сайт солнечные батареи Вырабатывают энергию, которую можно либо использовать сразу, либо хранить в аккумулятор.
• Сайт инвертор преобразует энергию от солнечных панелей и аккумулятора в пригодное для использования переменное электричество.
• Сайт аккумулятор Хранит избыточную энергию, вырабатываемую солнечными панелями, и обеспечивает питание при низкой выработке солнечной энергии.
• Сайт Система управления аккумулятором (BMS) Обеспечивает безопасную и эффективную работу батареи.
• Управление нагрузкой помогает определить приоритетность основных энергетических потребностей, в то время как резервное питание обеспечивает безопасность во время перебоев в работе сети.

Понимание этих компонентов и их взаимодействия гарантирует, что ваша солнечная система будет работать с максимальной производительностью, обеспечивая энергетическую независимость, экономию средств и надежность.

Сноска: