Qu'est-ce qu'un système de stockage d'énergie photovoltaïque ?
Un système de stockage d'énergie photovoltaïque est une combinaison d'équipements et de technologies qui convertit l'énergie solaire en énergie électrique pour alimenter les appareils ménagers tout en stockant le surplus pour une utilisation la nuit ou en cas d'absence de courant du réseau.
Qu'est-ce que c'est et quels sont ses principaux composants ?
1. Module photovoltaïque : se compose de plusieurs modules photovoltaïques (également appelés panneaux solaires) qui sont chargés de capter la lumière du soleil et de la convertir en courant continu.
2. Système de montage, accessoires et câbles : utilisés pour fixer les panneaux solaires et transporter l'énergie CC générée vers l'onduleur.
3. Onduleurs (onduleurs connectés au réseau et onduleurs hors réseau) : L'énergie en courant alternatif (CA) est créée en inversant l'énergie en courant continu (CC) générée par les panneaux solaires, et stocke l'énergie excédentaire dans un système de stockage d'énergie, qui peut également être connecté au réseau électrique de la ville.
4. Dispositifs de stockage d'énergie : désigne généralement les batteries, telles que les batteries au lithium et d'autres types de batteries, qui stockent l'électricité produite par l'énergie solaire qui n'est pas utilisée immédiatement via un onduleur pour une utilisation ultérieure.
5. EMS et BMS : L’EMS est le système qui surveille et gère le fonctionnement de l’ensemble du système afin de garantir le fonctionnement efficace et sûr de tous les composants. Le BMS est le système de gestion de la batterie, qui optimise et contrôle sa charge et sa décharge.
6. Boîtier de convergence : comprenant tous les types d'équipements et d'interrupteurs de protection, tels que la protection contre les surtensions (protection contre la foudre) au milieu de l'onduleur d'accès solaire, les fusibles, les disjoncteurs CC, les disjoncteurs d'entrée du réseau, les disjoncteurs de sortie de l'alimentation sans interruption, etc.
Effet photovoltaïque, comment obtenir de l'électricité à partir de l'énergie solaire
1. Absorption des photons : Lorsque la lumière du soleil (y compris d'autres sources lumineuses) frappe le matériau (silicium) du panneau solaire, l'énergie des photons est absorbée par le matériau semi-conducteur.
2. Excitation des électrons : L'énergie du photon absorbé provoque le passage des électrons du semi-conducteur de la bande de valence à la bande de conduction, les faisant passer d'un état lié à un état libre.
3. Génération de paires électron-trou : Lorsqu’un électron est excité dans la bande de conduction, il laisse un trou dans la bande de valence. Cet électron et ce trou forment une paire électron-trou.
4. Établissement d'un champ électrique : les régions de type P et de type N sont généralement présentes dans les matériaux photovoltaïques, et à la jonction de ces deux régions (c'est-à-dire la jonction PN), un champ électrique interne se forme.
5. Création du flux d'électrons : Ce champ électrique interne pousse les électrons libres vers la région de type N et les trous vers la région de type P, et ce mouvement crée un courant.
6. Collecte du courant : Grâce à un onduleur, ce courant est converti en électricité AC ou DC et stocké dans le système de stockage d'énergie pour une utilisation ultérieure.
Fonctionnement et mode de fonctionnement des onduleurs connectés au réseau et hors réseau
1. L'onduleur connecté au réseau convertit la puissance CC générée par les panneaux solaires en une tension de bus appropriée pour l'onduleur via un module MPPT, puis la convertit en puissance CA via des composants électroniques pour alimenter les appareils ménagers. En cas de surplus d'énergie, celle-ci est convertie à la même tension que celle du système de stockage et chargée dans ce dernier pour servir de secours. En cas de surplus d'énergie, celle-ci est inversée et intégrée au réseau électrique.
2. Les systèmes de stockage d'énergie photovoltaïque ont des modes d'autogénération et d'autoconsommation, des modes d'écrêtement des pointes et de remplissage des creux, et des modes de priorité à la batterie.
Mode d'autoproduction et d'autoconsommation : l'électricité produite par les panneaux solaires est convertie en courant alternatif (CA) et directement fournie aux appareils ménagers, tandis que l'excédent est chargé dans le système de stockage ; si le courant produit par les panneaux solaires n'est pas suffisant pour être utilisé par les appareils ménagers, il est complété à l'aide du réseau électrique de la ville.
Mode d'écrêtement des pointes et de remplissage des creux : Aux heures creuses programmées, le courant alternatif du réseau électrique est converti en courant continu et chargé dans le système de stockage d'énergie ; aux heures de pointe programmées, le courant continu stocké dans le système est converti en courant alternatif pour alimenter les appareils ménagers ; si la capacité de la batterie est insuffisante, elle est complétée par le réseau électrique.
Mode de priorité batterie : quelle que soit la situation, assurez-vous d’abord que la capacité du système de stockage d’énergie est maximale. Lorsque l’énergie solaire produit davantage d’énergie, celle-ci est directement convertie en courant alternatif pour alimenter la batterie domestique. Lorsque la fonction de connexion au réseau est activée, le surplus est injecté dans le réseau électrique de la ville.
Comment concevoir et calculer le nombre de panneaux solaires (en watts) à installer ?
Panneau solaire : LESSO 550W
Dimensions : L 2278 x 1134 mm environ, soit 2,6 pi² (2,6 pi²).
Poids : 28 kg
Puissance : 550 W
Formule de calcul de la surface :
Remarque : Compatible avec les panneaux solaires d'une puissance inférieure à 7 kW
Puissance totale des panneaux solaires : 550 W × 12 = 6,6 kW
Surface de toit requise : 12 x 2,6 pi² = 31,2 pi²
Calcul de la production d'électricité quotidienne :
Prenons l'exemple de Wenzhou, en Chine : ensoleillement maximal de 3,77 heures, production d'électricité par watt et par an de 1,088 kWh, durée d'utilisation annuelle de 1 087,08 heures. Angle d'installation : 18 degrés.
Production d'électricité journalière de pointe = 6,6 kW x 3,77 h = 24,88 kWh
Production d'électricité annuelle = 6,6 kW x 1087,08 h = 7174,728 kWh
