Odată cu creșterea recentă a sistemelor de energie regenerabilă, nu este surprinzător faptul că am observat o creștere paralelă a popularității soluțiilor de stocare a energiei. Stocarea energiei regenerabile reprezintă următorul pas către independența energetică pentru cei care doresc să obțină practici de energie curată. Bateriile extind efectiv capacitatea sistemului dvs. de energie solară, permițându-vă să stocați excesul de energie solară pentru utilizarea energiei regenerabile 24/7.
Adesea, cei care doresc să instaleze un nou sistem solar și cu baterii sau să adauge acumulator de stocare la sistemul lor solar existent vor întâlni termenii AC, DC, AC-Coupled și DC-Coupled / AC = CA ( curent alternativ, DC = CC (curent continuu). Pentru majoritatea oamenilor, este posibil ca aceste fraze să nu aibă prea multă greutate, dar înțelegerea diferenței dintre componentele alimentate cu curent alternativ și continuu vă poate maximiza înțelegerea sistemului dvs. și a beneficiilor pe care vi le poate oferi.
Diferența dintre electricitatea CA și CC
Să începem cu o înțelegere de bază a modului în care funcționează electricitatea; un curent electric trece de la un pol negativ la unul pozitiv. Gândiți-vă la un experiment științific de liceu în care rulați un cablu negru de la un capăt al bateriei și îl conectați la un bec, apoi treceți un cablu roșu de la bec la celălalt capăt al bateriei. Rezultatul: un bec aprins.
Acest proces este valabil pentru energia de curent continuu (CC). Energia CC este una dintre cele două posibilități de curent electric, energia de curent alternativ (CA) fiind cealaltă. Energia CA este puțin mai complexă, oscilând între cele două terminale și schimbând direcția periodic, în loc să curgă doar de la negativ la pozitiv.
Să le descompunem puțin mai departe.
Electricitate CC
CC înseamnă curent continuu și se referă la un tip de curent electric care curge continuu într-o singură direcție. Curentul curge de la borna negativă a unei surse de alimentare, cum ar fi o baterie, printr-un dispozitiv electronic, dându-i putere și înapoi la borna pozitivă a sursei de alimentare pentru a închide circuitul. Spre deosebire de electricitatea CA, fluxul și amperajul CC nu își schimbă niciodată direcția.
Energia CC este produsă în mod obișnuit de surse precum baterii, panouri solare și termocupluri. Este folosit în toate dispozitivele electronice cu o baterie ca sursă de alimentare și este, de asemenea, folosit pentru a încărca bateriile, oferind astfel energie dispozitivelor reîncărcabile, cum ar fi laptopurile și telefoanele mobile. Aceste dispozitive de obicei vin cu un cablu de încărcare și un incarcator de perete, care convertesc energia CA a energiei casnice în energie CC pentru a încărca dispozitivul. Puterea de curent continuu este utilizată în mod obișnuit în aplicații de tensiune joasă, cum ar fi aplicațiile auto, nautice și aeronautice.
Electricitate CA
CA înseamnă curent alternativ și se referă la un tip de curent electric care schimbă periodic direcția fluxului curentului. Aceasta înseamnă că fluxul de curent se schimbă periodic între direcțiile pozitive și negative, adesea comutând de multe ori pe secundă. În Romania, curentul își va schimba direcția de 50 de ori pe secundă, ceea ce este exprimat ca 50 de herți (Hz). Comutarea creează o mișcare continuă înainte și înapoi pentru curent. În ciuda acestei mișcări, energia furnizează în mod continuu putere dispozitivului electronic.
Energia CA este produsă cel mai frecvent de centralele electrice și este utilizată în sistemele de distribuție a energiei (rețea), deoarece este mai ieftin de generat și mai ușor de transmis pe distanțe mari, ceea ce trebuie să facă rețeaua. Transmiterea energiei electrice pe distanțe mari poate duce la o anumită pierdere de energie, dar cantitatea de energie pierdută folosind puterea de curent alternativ este mult mai mică decât atunci când se folosește puterea de curent continuu.
Unul dintre avantajele majore ale puterii de curent alternativ este că poate fi modificată cu ușurință folosind un transformator. Acest lucru permite ca tensiunile înalte să fie transmise pe diferite distanțe, înainte de a fi transformate la tensiuni mai sigure pentru utilizări comerciale și rezidențiale. De la centrala electrică, energia trece printr-un transformator pentru a crește tensiunea. Acesta este apoi transmis prin liniile electrice de înaltă tensiune. Înainte de a fi livrat la o casă sau o afacere, acesta este trecut printr-un transformator care reduce tensiunea pentru a furniza energie utilizabilă.
Prin urmare, energia furnizată de rețea caselor și întreprinderilor noastre este curent alternativ. Aceasta înseamnă că prizele electrice din casa dvs. vor furniza curent alternativ și orice lucru care necesită curent continuu va veni de obicei cu un adaptor CA-CC. Cu toate acestea, aparatele mai mari, cum ar fi mașinile de spălat vase și frigiderele, funcționează cu curent alternativ.
Deci, există două tipuri diferite de curent electric… Cât de important este acest lucru pentru sistemele solare și de baterii? Contează dacă sistemul tău fotovoltaic are componente „CA” sau „CC” și dacă da… de ce? În primul rând, să aruncăm o privire la bateriile solare și la modul în care funcționează sistemele lor electrice.
Bateriile stochează curent alternativ sau continuu?
Bateriile stochează energia sub formă de curent continuu și necesită o componentă separată, cunoscută sub numele de invertor, pentru a converti această putere CC în curent alternativ pentru a fi utilizate pentru aparate sau sarcini CA. Acesta este cazul tuturor bateriilor de la bateriile AA pe care le folosim pentru telecomanda televizorului până la bateriile de înaltă tensiune folosite pentru alimentarea caselor în afara rețelei. Energia este stocată ca putere CC și trebuie convertită. De obicei, această conversie se face de către invertorul bateriei, care este o componentă separată în sistemul fotovoltaic.
Cu toate acestea, vedem un design mai nou al bateriei în ceea ce a devenit cunoscut sub numele de sisteme de baterii cuplate la curent alternativ. Aceste sisteme de baterii conțin un invertor integrat care le permite să funcționeze ca unitate autonomă de stocare a energiei pentru stocarea solară sau putere de rezervă. Aceste baterii, devin o soluție din ce in ce mai populară, în special pentru cei care doresc să adauge o baterie solară la sistemul lor solar existent.
Acestea fiind spuse, majoritatea sistemelor standard se vor încadra într-una din două categorii;
Sisteme cuplate CA
Sisteme cuplate CC
Deși acestea pot părea destul de simple, este important să rețineți diferențele dintre cele două configurații și, cel mai important, să înțelegeți diferitele componente utilizate în sisteme.
Ce este un sistem cuplat CA și cum știi dacă este potrivit pentru tine?
Într-un sistem cuplat cu curent alternativ, puterea de curent continuu creată de panourile solare curge într-un invertor solar. Acest invertor preia curent continuu și il convertește în curent alternativ. Această putere de curent alternativ poate trece apoi direct în sistemul electric de acasă și poate fi folosită pentru a alimenta aparatele dvs. de uz casnic. Pentru a stoca excesul de energie solară, aceasta va curge sub formă de curent alternativ de la invertorul solar într-un invertor de baterie, care o transformă înapoi în putere de curent continuu pentru a fi stocată în baterie.
Într-un sistem cuplat CA, orice energie stocată în baterie va trebui convertită de trei ori separat înainte de a fi utilizată.
Invertorul solar convertește energia de curent continuu generată de solar în putere de curent alternativ
Invertorul bateriei convertește puterea CA în putere CC care poate fi stocată în baterie
Invertorul bateriei convertește puterea de curent continuu stocată în putere de curent alternativ care poate fi utilizată pentru alimentarea proprietății
Din punct de vedere istoric, acest tip de sistem AC-Coupled a fost popular datorită componentelor și tehnologiei disponibile publicului larg. Progresele tehnologice au contribuit, de asemenea, la îmbunătățirea eficienței procesului.
Pentru proprietarii de case care doresc să adauge stocare in baterii la sistemul lor fotovoltaic existent, un sistem cuplat CA este probabil cea mai bună soluție, deoarece este ușor de instalat și este competitiv ca preț. Nu există nicio cerință de a înlocui invertorul existent cu un invertor hibrid, deoarece invertorul necesar pentru încărcarea bateriei face parte din sistemul de baterii cuplate la CA.
Unul dintre dezavantajele nefericite ale sistemului tradițional AC-Coupled este că inca sunt relativ putine sisteme disponibile pe piata mondiala, in Romania cu atat mai putine. Sistemele cuplate AC oferă o eficiență de 92-96% (Svarc, Clean Energy Reviews, 2020).
În ciuda acestui fapt, aceste sisteme sunt de obicei mai eficiente la alimentarea sarcinilor de curent alternativ ridicate în timpul zilei, deoarece această putere nu trebuie să fie redirecționată către o baterie înainte de utilizare. De exemplu, o gospodărie cu un încărcător auto ar beneficia de un sistem cuplat la curent alternativ, deoarece EV-ul poate fi încărcat direct din generarea solară, majoritatea încărcătoarelor de perete EV sunt compatibile cu AC, iar încărcarea EV necesită un consum mare de energie.
Tesla Powerwall este o unitate de baterie cuplată AC pe care o recomandăm ca opțiune premium pentru cei care modernizează sistemele de energie solară existente. Cu o capacitate utilizabilă de 13,5 kWh, această baterie se încarcă direct din sistemul dumneavoastră solar nu depinde de rețea (dar este conectată dacă este necesar) și poate furniza energie de rezervă în timpul întreruperii rețelei.
Sistemul Tesla Powerwall oferă stocare fiabilă a energiei solare. Cu capacitatea de a stivui până la 10 Powerwall-uri și o garanție de 10 ani, nu este de mirare că Powerwall este una dintre cele mai de încredere si sigure baterii solare de pe piață.
Tot la acest capitol merita amintite si bateriile CA de la Enphase destinate in principal solutiilor cu microinvertoare dar care pot functiona si il alte sisteme fotovoltaice. O garantie de produs de 15 ani si o compozitie chimica noua, extrem de sigura, le pozitioneaza in fruntea listei privind durabilitatea si siguranta in functionare a bateriilor.
Ce este un sistem cuplat DC și de unde știi dacă este potrivit pentru tine?
Într-un sistem cuplat în curent continuu, puterea CC creată de panourile solare curge direct în sistemul de baterii solare pentru stocare. Puterea de la baterii trebuie totuși convertită în curent alternativ pentru uz casnic, cu toate acestea, cu sistemul DC-Coupled, energia este convertită o singură dată, deoarece curge direct în baterii printr-un regulator de încărcare solar.
Dacă doriți să instalați un sistem nou-nouț, care să includă atât o gamă solară, cât și un acumulator de stocare, atunci alegerea unui sistem cuplat DC de la început oferă câteva avantaje. Datorită conversiilor mai puține necesare pentru a utiliza energia generată, eficiența unui sistem cuplat în curent continuu este puțin mai mare decât a unui sistem cuplat în curent alternativ. Sistemele cuplate DC oferă o eficiență de ~98% (Svarc, Clean Energy Reviews, 2020).
Un alt avantaj este că sistemele cuplate în curent continuu necesită mai puține componente pentru a finaliza sistemul. Cel mai frecvent, sistemele cuplate în curent continuu vor folosi regulatoare solare (cunoscute și sub denumirea de controlere de încărcare solară) pentru a încărca bateriile direct din rețeaua solară, împreună cu un invertor pentru a converti energia CC în CA, care poate fi folosită pentru alimentarea aparatelor electrocasnice.
Sistemele cuplate în curent continuu au fost folosite în multe instalații solare în afara rețelei și sunt utilizate frecvent în sisteme de capacitate mică. Acest lucru se datorează în mare parte dimensiunii reduse a sistemului și ratelor de eficiență optime pentru aplicațiile cu spațiu limitat.
Sungrow Battery este o unitate de baterie cuplată în curent continuu, care este o opțiune excelentă atunci când doriți să instalați un nou sistem solar și de baterii. Cu o gamă de opțiuni de capacitate de 9-100 kWh, bateria Sungrow High Voltage LFP este compactă, ușor de instalat și oferă 100% energie utilizabilă gospodăriei conectate. Această baterie vă poate economisi bani prin direcționarea energiei solare către când și unde aveți nevoie și economisind-o pentru momentele de nevoie.
Rezumat
Fie că doriți să extindeți capacitățile actualei rețele solare sau că doriți să instalați un nou sistem, adăugarea de stocare a bateriei va crește semnificativ beneficiile sistemului dumneavoastră. Indiferent dacă vă bazați exclusiv pe energia pe care o creați și stocați pentru a vă alimenta casa sau doriți energie garantată pentru toate ocaziile, accesul la energia solară stocată vă va economisi bani, vă va oferi energie fiabilă 24/7 și vă va permite o mai mare independență energetică. .
Când vine vorba de asta, alegerea între sistemele cuplate în curent alternativ și cuplate în curent continuu nu este la fel de ușoară ca unul fiind mai bun decât celălalt. Fiecare sistem și proprietate va avea cerințe diferite de energie, alocări de costuri și obiective de energie regenerabilă, ceea ce înseamnă că cea mai bună alegere este complet diferită pentru fiecare individ.
Deși este ușor să spunem că AC-Coupled este o alegere bună atunci când adăugați la un sistem solar existent și DC-Coupled este o soluție simplă pentru instalații noi, este mai complicat decât atât și aceasta nu este o regulă fermă. La sfârșitul zilei, ambele sisteme îți vor oferi toate beneficiile unui sistem de stocare și energie solară, astfel încât alegerea ta se va reduce la parametrii tăi.
Având în vedere toți acești factori (plus mulți alții în afară de modul în care vă alimentați sistemul), este important să lucrați direct cu furnizorul dvs. de energie solară. Poate fi copleșitor să fii prezentat cu toate variabilele atunci când vine vorba de alegerea energiei solare, motiv pentru care este important să alegi instalatorul solar potrivit si are are o gama larga de solutii din. care o poate alege pe cea potrivita situatiei dvs. particulare.
Este esențial să alegeți cu atenție instalatorul solar dacă decideți să continuați cu energia solară. Din păcate, industria solară este plină de companii al căror scop este să facă bani rapid cu o instalație ieftină cu componente ieftine. Dacă credeți că prețul este prea bun pentru a fi adevărat, atunci probabil că este.
Alegeți întotdeauna un instalator solar care este in domeniu de cel puțin 10 ani. Un instalator de lungă durată își va putea onora garanțiile și garanțiile de service. Un „orfan solar” este cineva al cărui instalator a iesit din activitate și, prin urmare, nu are puncte de contact pentru revendicări de garanție sau asistență pentru sistem (din păcate, acest lucru se întâmplă mult mai des decât credeți!).
Instalatorul dumneavoastră solar ar trebui, de asemenea, să faca o vizita la fața locului și o analiză a nevoilor dumneavoastră personale de energie, pentru a proiecta un sistem care sa fie cel mai potrivit obiectivelor dumneavoastră energetice. Vizitele la fața locului sunt de preferat, deoarece acest lucru va ajuta la evitarea oricăror situatii ascunse sau costuri suplimentare care ar putea fi “inventate” în ziua instalării.
În rezumat, cele mai importante lucruri pe care trebuie să le căutați atunci când selectați un instalator sunt dovezile mărturiilor clienților concentrate pe fiabilitate, un standard ridicat, perioade de garanție și componente de calitate.
