Armazenamento de energia solar

Em dias nublados ou à noite, a quantidade de energia recebida pelos painéis solares diminui.

Isso, por sua vez, afeta a quantidade de eletricidade ou calor produzida pelo seu sistema durante esses momentos.

Para superar essa desvantagem, os proprietários podem usar um dos vários métodos de armazenamento de energia solar à sua disposição.

Os métodos disponíveis variam dependendo se você está usando aplicações de eletricidade solar ou aplicações de aquecimento solar.

Com um sistema de energia solar fotovoltaico, existem dois métodos principais de armazenamento de energia:

  • Banco de bateria

  • Interligação de grade

Um sistema de armazenamento de energia solar com bateria é usado em sistemas solares conectados à rede e independentes.

O principal componente do sistema de energia solar com bateria inclui;

  • Controlador de carga- Quando o banco de baterias está cheio, o controlador de carga interrompe o fluxo de eletricidade dos painéis solares, evitando a sobrecarga.

  • banco de baterias - um conjunto de baterias interligadas.

    As baterias são semelhantes às baterias de automóveis, mas são projetadas especificamente para suportar a carga e a descarga exigidas em um sistema de energia solar.

  • Medidor do sistema - mede e exibe o status e a eficiência do seu sistema de energia solar.

  • Desconexão CC principal - Um disjuntor que conecta as baterias ao inversor.

    Permite que o inversor seja desconectado do banco de baterias e reparado rapidamente.

Um sistema fotovoltaico vinculado à rede é o outro tipo de sistema de energia solar.

Este sistema pode usar a rede como um sistema de armazenamento de energia.

Isso é feito com o uso de net metering.

Você envia o excesso de energia solar para a rede quando usa a medição líquida e seu medidor elétrico retrocede.

Mais tarde, quando seu sistema não estiver gerando energia à noite, você pode obter energia da rede e seu medidor elétrico avançará.

Você está essencialmente armazenando sua energia solar na rede!

Baterias do sistema solar

Os módulos solares em um sistema de geração solar vinculado à rede são conectados diretamente a um inversor e não à própria carga.

A energia gerada pelos painéis solares varia com a intensidade da luz solar que incide sobre eles.

É por isso que os módulos solares ou painéis não alimentam diretamente nenhum equipamento elétrico.

Em vez disso, eles alimentam um inversor, cuja saída está harmonizada com a alimentação da rede externa.

O inversor gerencia a tensão e a frequência da potência de saída do sistema solar, garantindo que ela esteja sempre em sincronia com o nível de potência da rede.

O nível de voltagem e a qualidade da energia permanecem constantes porque obtemos energia de painéis solares e um sistema de fornecimento de energia da rede externa.

Como o sistema autônomo ou de fallback da rede não está conectado à rede, qualquer variação no nível de energia no sistema pode impactar diretamente no desempenho do equipamento elétrico alimentado por ele.

Como resultado, deve haver alguma maneira de manter o nível de tensão do sistema e a taxa de fornecimento de energia estáveis.

Isso é feito por um banco de baterias conectado em paralelo a este sistema.

A energia solar é utilizada para carregar a bateria, que alimenta uma carga diretamente ou por meio de um inversor.

Variação na qualidade de energia causada por variações na intensidade da luz solar pode, portanto, ser evitada em um sistema de energia solar enquanto um fornecimento de energia uniforme ininterrupto é mantido.

As baterias de chumbo-ácido de ciclo profundo são comumente usadas por esse motivo.

Essas baterias são geralmente projetadas para serem capazes de vários ciclos de carga e descarga durante o serviço.

Os conjuntos de baterias no mercado são normalmente de 6 ou 12 volts.

Como resultado, várias baterias podem ser conectadas em série e em paralelo para aumentar a tensão e a corrente nominal do sistema de bateria.

Escolhendo as baterias do seu sistema de energia solar

Um banco de baterias é parte integrante de qualquer sistema fora da rede renovável, e as baterias disponíveis variam muito em preço e vida útil esperada.

As baterias de íon-lítio ganharam popularidade recentemente, mas exigem um investimento inicial significativo, o equipamento compatível é caro e escasso e seu histórico em sistemas fora da rede é desconhecido.

No entanto, essas baterias têm um ciclo de vida mais longo, maior densidade e resiliência melhorada e podem, eventualmente, substituir baterias mais convencionais em sistemas fora da rede.

Os clientes que se sentem confortáveis com a manutenção adequada da bateria e estão procurando uma solução de longo prazo geralmente preferem as baterias industriais.

Ultimamente, as baterias seladas de chumbo-ácido têm crescido em popularidade, especialmente entre aquelas que alimentam casas de férias ou finais de semana, que são atraídas pelos baixos requisitos de manutenção.

Finalmente, a seleção da bateria será determinada por seu orçamento e prioridades.

Depois de decidir o tipo de bateria que deseja, você precisará descobrir o tamanho do banco de baterias e o modelo de bateria que melhor atenderá às suas necessidades de energia.

Ao calcular o tamanho do banco de baterias, lembre-se de quantos dias deseja que o sistema opere sem luz solar.

Em geral, os sistemas são projetados para durar de 2 a 3 dias sem luz solar, mas se você concordar em usar um gerador de propano reserva para energia quando o tempo ficar nublado, você pode escolher um banco menor.

Também é fundamental considerar a temperatura média mais baixa a que suas baterias estarão sujeitas durante o inverno, pois as baixas temperaturas podem afetar sua taxa de eficiência.

Algumas calculadoras online podem ajudá-lo a determinar a capacidade total da bateria necessária com base nesses fatores e em suas necessidades diárias de energia.

Uma casa usando 15 kWh por dia, armazenando suas baterias em temperaturas acima de 60 ℃ e pretende fornecer eletricidade por dois dias sem luz solar, precisará de uma capacidade total da bateria de cerca de 2100 Amp-hora.

Fatores que influenciam o dimensionamento do banco de baterias

Ao decidir as especificações do seu sistema de energia solar, um dos fatores mais importantes a se considerar é o tamanho das baterias solares.

O objetivo principal de dimensionar um banco de baterias é ter um que possa lidar com a carga de seus painéis solares e fornecer energia armazenada suficiente para suas necessidades sem ter que descarregar a um nível prejudicial regularmente.

Ao conectar várias baterias em várias configurações de fiação, você pode criar um banco de baterias apropriado para o seu sistema de energia solar e, assim, realizar o dimensionamento da bateria solar de maneira adequada.

Os seguintes fatores determinam o número de baterias em seu sistema solar:

  • A soma de dinheiro que você deve investir neste projeto solar.

    Parte do dimensionamento da bateria solar é garantir que você possa comprar baterias solares suficientes para atender aos seus requisitos de armazenamento de energia.

  • Você também deve considerar quantos dias deseja passar antes de precisar recarregar as baterias.

    Se você precisar alimentar aparelhos específicos por um determinado número de dias sem interrupção, precisará de mais baterias para carregar uma carga mais pesada.

    Isso depende do número de baterias que você usa e de como você as conecta para impactar a capacidade geral de armazenamento de seu banco de baterias.

  • Outro fator que influencia o tamanho da bateria solar é a quantidade de energia necessária para todos os seus aparelhos.

    Se o seu equipamento requer muita energia, você precisará de muitas baterias para armazenar a energia e usá-las.

  • O número de volts produzidos pelo seu sistema solar também influencia o tamanho do seu banco de baterias.

    Se o seu sistema gerar 48 volts, você precisará de baterias suficientes em seu banco de bateria para armazenar 48 volts.

    Um pouco menos é melhor, como um sistema de 36 volts com um banco de baterias de 24 volts, para garantir que seu sistema possa carregar o banco de baterias mesmo se a tensão cair repentinamente.

    Sempre dimensione seus painéis solares maiores do que o banco de baterias para compensar fatores como queda de tensão, falhas de energia e perda de energia causada pelo desgaste do sistema.

  • Para carregar uma bateria, um dispositivo gerador deve aplicar uma tensão mais alta do que a bateria já possui.

    Como resultado, a maioria dos módulos solares são projetados para um ponto de potência de pico de 16-18V.

    Uma queda de tensão de mais de 5% reduz a diferença de tensão necessária e pode minimizar a corrente de carga da bateria em uma porcentagem muito maior.

    No geral, um dimensionamento para queda de tensão de 2-3% é recomendado.

    Um painel solar de 16-18 V deve ser usado para um banco de bateria de 12 V para compensar quedas de tensão inesperadas.

  • Considere a quantidade de espaço de armazenamento necessária.

    Se sua área recebe menos horas de luz solar durante o dia, você precisará de mais baterias para armazenar mais "amperes de hora" de energia em seu reservatório e sobreviver ao longo trecho da noite.

    Quanto mais amp-horas você tiver ao dimensionar um banco de baterias, mais tempo levará para esgotar sua reserva total de energia.

  • Você também deve considerar a taxa de descarga desejada.

    Lembre-se de que quanto mais lentamente as baterias descarregam, mais horas você vai tirar delas.

    Você pode determinar a taxa de descarga de uma bateria inspecionando-a e procurando o valor marcado: (C-?).

    Se você vir (C-10), significa que a bateria leva 10 horas para descarregar totalmente; se você vir (C-5), significa que a bateria leva 5 horas para descarregar totalmente.

  • Por fim, lembre-se da profundidade de descarga que deseja atingir antes de recarregar.

    (Isso é determinado por seus requisitos específicos de energia e afeta a vida útil da bateria.)

Qual é o ponto de combinar energia solar e armazenamento?

O armazenamento da bateria está cada vez mais sendo integrado aos sistemas de energia solar por uma série de razões.

Como quase todos os sistemas solares são desligados quando há uma interrupção da rede, a resiliência energética tem sido a principal força motriz para projetos residenciais de energia solar e de armazenamento.

Embora a energia solar possa esporadicamente minimizar as demandas de energia da rede elétrica durante o dia, apenas o armazenamento pode fornecer energia de forma confiável durante horários específicos de pico de requisitos de energia.

Os sistemas de armazenamento de bateria também podem ser instalados na ausência de um sistema solar.

Com base no tamanho do sistema de bateria em relação às cargas elétricas que ele suporta, as baterias podem ser carregadas da rede para fornecer horas ou até dias de energia de reserva.

Os benefícios financeiros das baterias geralmente não dependem da conexão a um sistema solar, embora as duas tecnologias sejam frequentemente integradas para aproveitar os benefícios de créditos fiscais de investimento federal, que atualmente não estão disponíveis para projetos apenas de armazenamento.

Embora a energia solar e o armazenamento possam fornecer benefícios valiosos aos consumidores e à rede elétrica, a combinação das duas tecnologias pode fornecer um valor que excede a soma de seus benefícios.

A capacidade de fornecer energia de reserva durante interrupções prolongadas de energia e fornecer energia limpa quando a rede mais precisa, não apenas quando o sol está brilhando, são dois benefícios.

Por essas e outras razões, muitos especialistas em energia e analistas de mercado acreditam que o futuro do sistema de energia dependerá fortemente da combinação de tecnologias solar e de armazenamento.

As vantagens de um banco de energia solar

Cada vez mais as pessoas estão optando por ter uma bateria solar instalada ao lado de seus painéis solares - e aqueles que não tinham uma instalada com seus painéis estão fazendo a reconfiguração.

Não é sem razão; Existem inúmeras vantagens em ter armazenamento de bateria solar em sua casa:

Utilize mais da energia que você já produz

Você obterá o máximo de seus painéis solares se usar toda a energia que eles geram, em vez de enviá-la de volta para a rede.

A energia que você não usa durante o dia será armazenada na bateria e ficará disponível durante as horas de não produção.

Você pode funcionar com energia renovável o tempo todo, desde que suas demandas de energia não excedam o fornecimento da bateria.

Reduza suas contas de serviços públicos

Ter uma bateria solar reduzirá significativamente seus custos de energia.

Se você trabalha durante o dia, usará a maior parte de sua eletricidade quando chegar em casa à noite.

No entanto, seus painéis solares não estarão produzindo eletricidade neste momento, então, se você não tiver uma bateria, terá que contar com a rede elétrica para obter energia.

Você carregará sua bateria fora dos horários de pico e descarregará durante os horários de pico com armazenamento de bateria, o que significa que você evitará pagar sua concessionária por muito fornecimento de energia.

Ganhe dinheiro extra com seu fornecedor de energia

Quando os custos de energia são altos, você pode ganhar dinheiro vendendo a energia armazenada em sua bateria solar de volta à rede, se sua concessionária permitir a medição líquida.

Se você não vai usar eletricidade, essa é uma boa maneira de ganhar algum dinheiro.

Você também pode ganhar dinheiro permitindo que certas empresas usem sua bateria para armazenar o excesso de eletricidade da rede.

Ambas são opções lucrativas, mas considere se você deve armazenar e usar sua energia antes de vendê-la para qualquer concessionária.

Os bancos de energia solar são um bom investimento?

Vários fatores determinarão se um banco de energia solar vale ou não a pena para você.

Você deve compreender a eficiência energética, os custos totais e a longevidade da bateria.

Então você deve considerar quando e por que usará um banco de potência.

A qualidade geral do dispositivo que você compra determinará a eficiência do seu banco de energia solar.

A capacidade da bateria e as especificações corretas do painel solar são os dois principais fatores que afetarão o desempenho do seu banco de energia solar.

Eles também o ajudarão a determinar qual sistema de energia é mais adequado para seus requisitos.

A maioria dos bancos de energia solar se destina a ser uma fonte portátil de energia.

Embora existam soluções maiores de armazenamento de energia solar do tipo gerador, os tipos mais comuns são fontes de energia renováveis pequenas e compactas.

Eles usam pequenos painéis solares para armazenar energia solar, convertida em energia armazenada na bateria.

Essa bateria pode então ser usada para carregar outros dispositivos como um telefone ou tablet.

Normalmente, o ponto de conexão é um cabo USB, mas os bancos de energia maiores do tipo gerador terão várias opções de tomadas.

Custo do Banco de Energia

Como acontece com a maioria dos itens eletrônicos no mercado, parece que quanto mais dinheiro você gasta no início, mais tempo o item vai durar.

Embora nem sempre seja o caso, você deve procurar a qualidade geral do produto ao investir em um banco de energia solar.

Quanto mais alto for o custo do sistema, maior será a capacidade da bateria e mais otimizada a saída do painel solar.

Além da capacidade da bateria, a marca e a tecnologia do painel solar afetarão o preço.

Quanta energia vou economizar?

Usar um banco de energia solar portátil não economizará muita energia, a menos que você planeje instalar um sistema de energia solar em sua casa.

Embora todos os dispositivos elétricos consumam alguma energia, dispositivos menores, como telefones e tablets, consomem menos do que alimentar todos os aparelhos que consomem energia em nossas casas.

Originalmente, os sistemas e armazenamento de energia solar portáteis destinavam-se ao uso de emergência e aplicações em áreas rurais ou fora da rede.

Esses sistemas não foram projetados para alimentar grandes redes de energia ou para serem usados regularmente.

Qual é a vida útil de um banco de energia solar?

Ao responder a esta pergunta, há muitos fatores em jogo, e quanto tempo dura o seu banco de energia será altamente influenciado pela frequência com que você o usa, quão bem você cuida dela, o tipo de bateria que é e a qualidade inicial do equipamento.

Também é importante notar que os sistemas de energia portáteis provavelmente durarão mais do que as baterias solares usadas para alimentar uma casa.

O sistema de armazenamento de bateria em um sistema solar projetado para fornecer energia para uma casa comum precisará ser substituído dentro de 5 a 15 anos.

Isso é um tanto quanto preocupante porque um sistema fotovoltaico normalmente dura pelo menos 30 anos.

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