Què és un sistema d'emmagatzematge d'energia fotovoltaica?
Un sistema d'emmagatzematge d'energia fotovoltaica és una combinació d'equips i tecnologia que converteix l'energia solar en energia elèctrica per abastir electrodomèstics mentre emmagatzema l'excés per al seu ús nocturn o en absència d'energia elèctrica.
Què és i quins són els components principals?
1. Mòdul fotovoltaic: consta de diversos mòduls fotovoltaics (també coneguts com a panells solars) que s'encarreguen de captar la llum solar i convertir-la en corrent continu.
2. Emmagatzematge, accessoris i cables: s'utilitzen per fixar els panells solars i transportar l'energia de CC generada a l'inversor.
3. Inversors (inversors connectats a la xarxa i fora de la xarxa): el corrent altern (CA) es crea invertint el corrent continu (CC) generat pels panells solars i emmagatzemant l'excés d'energia en un sistema d'emmagatzematge d'energia, que també es pot connectar a la xarxa urbana.
4. Dispositius d'emmagatzematge d'energia: Normalment es refereix a bateries, com ara bateries de liti i altres tipus de bateries, que emmagatzemen l'electricitat generada per l'energia solar que no s'utilitza immediatament a través d'un inversor per a un ús posterior.
5. EMS i BMS: L'EMS és el sistema que supervisa i gestiona el funcionament de tot el sistema per garantir que totes les parts funcionin de manera eficient i segura. El BMS és el sistema de gestió de la bateria d'emmagatzematge, que optimitza i controla la càrrega i descàrrega de la bateria.
6. Caixa de convergència: inclou tot tipus d'equips de protecció i interruptors, com ara protecció contra sobretensions (protecció contra llamps) al mig de l'inversor d'accés solar, fusibles, interruptors de circuit de corrent continu, interruptors de circuit d'entrada de serveis públics, interruptors de circuit de sortida de sistemes d'alimentació ininterrompuda, etc.
Efecte fotovoltaic, com obtenir electricitat a partir de l'energia solar
1. Absorció de fotons: Quan la llum solar (incloses altres fonts de llum) incideix sobre el material (silici) del panell solar, l'energia dels fotons és absorbida pel material semiconductor.
2. Excitació d'electrons: L'energia fotònica absorbida fa que els electrons del semiconductor saltin de la banda de valència a la banda de conducció, canviant-los d'un estat enllaçat a un estat lliure.
3. Generació de parells electró-forat: Quan un electró s'excita a la banda de conducció, deixa un forat a la banda de valència. Aquest electró i el forat formen un parell electró-forat.
4. Establiment d'un camp elèctric: les regions de tipus P i de tipus N solen estar presents en materials fotovoltaics, i a la unió d'aquestes dues regions (és a dir, la unió PN) es forma un camp elèctric intern.
5. Impulsió del flux d'electrons: Aquest camp elèctric intern impulsa els electrons lliures a moure's cap a la regió de tipus N i els forats a moure's cap a la regió de tipus P, i aquest moviment crea un corrent.
6. Recollida del corrent: Mitjançant un inversor, aquest corrent es converteix en electricitat de CA o CC i s'emmagatzema al sistema d'emmagatzematge d'energia per al seu ús posterior.
Com funcionen els inversors connectats a la xarxa i fora de la xarxa i el seu mode de funcionament
1. L'inversor connectat a la xarxa converteix l'energia de CC generada pels panells solars en un voltatge de bus adequat per a l'inversor a través del mòdul MPPT i, a continuació, la converteix en alimentació de CA a través de components electrònics per alimentar els electrodomèstics. Si hi ha un excés d'energia, es convertirà al mateix voltatge que el del sistema d'emmagatzematge i es carregarà al sistema d'emmagatzematge per fer una còpia de seguretat. Si hi ha un excés d'energia, s'invertirà i s'integrarà a la xarxa elèctrica.
2. Els sistemes d'emmagatzematge d'energia fotovoltaica tenen modes d'autogeneració i autoconsum, modes de reducció de pics i d'ompliment de valls, i modes de prioritat de bateria.
Mode d'autogeneració i autoús: l'electricitat generada pels panells solars es converteix en corrent altern (CA) i es subministra directament als electrodomèstics, mentre que l'excés es carrega al sistema d'emmagatzematge; si el corrent generat pels panells solars no és suficient per ser utilitzat pels electrodomèstics, es reposa mitjançant la xarxa elèctrica de la ciutat.
Mode de reducció de pics i mode d'ompliment de valls: a l'hora de baixada establerta, l'alimentació de CA de la xarxa urbana es convertirà en alimentació de CC i es carregarà al sistema d'emmagatzematge d'energia; a l'hora de punta establerta, l'alimentació de CC del sistema d'emmagatzematge d'energia es convertirà en alimentació de CA per ser subministrada als electrodomèstics; si l'energia de la bateria és insuficient, la xarxa urbana la complementarà.
Mode de prioritat de bateria: independentment de la situació, primer assegureu-vos que el sistema d'emmagatzematge d'energia estigui al màxim. Quan l'energia solar generi més energia, es convertirà directament en alimentació de CA per a ús de la bateria domèstica i, quan la funció de connexió a la xarxa estigui activada, l'excés s'afegirà a la xarxa de la ciutat.
Com dissenyar i calcular quants panells solars de W s'han d'instal·lar
Panell solar: LESSO 550W
Mida: L 2278 x 1134 mm aprox. 2,6 peus quadrats
Pes: 28 kg
Potència: 550 W
Fórmula de càlcul d'àrea:
Nota: Admet panells solars inferiors a 7KW
Potència total del panell solar: 550W * 12 = 6,6 kW
Superfície de teulada necessària: 12 x 2,6 peus quadrats = 31,2 peus quadrats
Càlcul de la generació d'energia diària:
Prenguem Wenzhou, Xina com a exemple, amb una insolació màxima de 3,77 hores, una generació d'energia per watt a l'any d'1,088 kWh i un ús efectiu anual de 1087,08 hores. Angle d'instal·lació: 18 graus.
Generació màxima d'energia diària = 6,6 kW x 3,77 H = 24,88 kWh
Generació anual d'energia = 6,6 kW x 1087,08 H = 7174,728 kWh
