A napelem fontos kiegészítője lehet napelemes rendszerének.Segít tárolni a felesleges áramot, amelyet akkor használhat fel, ha a napelemek nem termelnek elegendő energiát, és több lehetőséget kínál otthona áramellátására.
Ha a „Hogyan működnek a napelemek?” kérdésre keresi a választ, ez a cikk elmagyarázza, mi az a napelem, a napelemek tudománya, hogyan működnek együtt a napelemek a napelemes rendszerrel, valamint a napelem használatának általános előnyei. akkumulátor tárolása.
Mi az a napelemes akkumulátor?
Kezdjük egy egyszerű válasszal a „Mi az a napelem?” kérdésre:
A napelem egy olyan eszköz, amelyet hozzáadhat a napelemes rendszeréhez, hogy tárolja a napelemek által termelt többlet villamos energiát.
Ezt a tárolt energiát ezután felhasználhatja otthona áramellátására olyankor, amikor a napelemek nem termelnek elegendő áramot, például éjszakákon, felhős napokon és áramkimaradások idején.
A napelemek lényege, hogy segítsenek több napenergiát felhasználni.Ha nincs akkumulátortárolója, a napenergiából származó felesleges áram a hálózatba kerül, ami azt jelenti, hogy Ön energiát termel, és azt másoknak szolgáltatja anélkül, hogy kihasználná a panelek által termelt elektromos áram teljes előnyeit.
További információért tekintse meg a miÚtmutató a napelemes akkumulátorokhoz: Előnyök, szolgáltatások és költségek
A napelemek tudománya
A lítium-ion akkumulátorok a napelemek legnépszerűbb formája jelenleg a piacon.Ez ugyanaz a technológia, mint az okostelefonok és más csúcstechnológiás akkumulátorok esetében.
A lítium-ion akkumulátorok kémiai reakción keresztül működnek, amely tárolja a kémiai energiát, mielőtt azt elektromos energiává alakítaná.A reakció akkor következik be, amikor a lítium-ionok szabad elektronokat szabadítanak fel, és ezek az elektronok a negatív töltésű anódról a pozitív töltésű katódra áramlanak.
Ezt a mozgást ösztönzi és fokozza a lítium-só elektrolit, az akkumulátor belsejében lévő folyadék, amely a szükséges pozitív ionok biztosításával egyensúlyba hozza a reakciót.A szabad elektronok áramlása hozza létre azt az áramot, amely az elektromosság használatához szükséges.
Amikor áramot vesz az akkumulátorból, a lítium-ionok visszaáramlanak az elektroliton keresztül a pozitív elektródához.Ugyanakkor az elektronok a negatív elektródáról a pozitív elektródára mozognak a külső áramkörön keresztül, táplálva a csatlakoztatott eszközt.
Az otthoni napelemes akkumulátorok több ion akkumulátorcellát kombinálnak kifinomult elektronikával, amelyek szabályozzák a teljes napelem-rendszer teljesítményét és biztonságát.Így a napelemek újratölthető akkumulátorokként működnek, amelyek a nap energiáját használják kezdeti bemenetként, amely elindítja az elektromos áram létrehozásának teljes folyamatát.
Az akkumulátor tárolási technológiák összehasonlítása
A napelem-akkumulátorok típusainál két általános lehetőség létezik: lítium-ion és ólom-sav.A napelemeket gyártó cégek előnyben részesítik a lítium-ion akkumulátorokat, mert több energiát tudnak tárolni, tovább tárolják ezt az energiát, mint más akkumulátorok, és nagyobb a kisülési mélységük.
DoD néven is ismert, a kisülési mélység az a százalékos arány, amennyire egy akkumulátor használható, a teljes kapacitásához viszonyítva.Például, ha egy akkumulátor DoD 95%-os, akkor biztonságosan felhasználhatja az akkumulátor kapacitásának 95%-át, mielőtt újra kellene tölteni.
Lítium-ion akkumulátor
Amint azt korábban említettük, az akkumulátorgyártók előnyben részesítik a lítium-ion akkumulátortechnológiát a magasabb DoD, a megbízható élettartam, a több energia hosszabb tárolási képessége és a kompaktabb méret miatt.E számos előny miatt azonban a lítium-ion akkumulátorok drágábbak is, mint az ólom-savas akkumulátorok.
Ólom-sav akkumulátor
Az ólom-savas akkumulátorok (ugyanaz a technológia, mint a legtöbb autóakkumulátor) évek óta léteznek, és széles körben használják otthoni energiatároló rendszerként a hálózaton kívüli energiaellátáshoz.Bár még mindig zsebbarát áron vannak a piacon, népszerűségük az alacsony DoD és a rövidebb élettartam miatt csökken.
AC csatolt tároló vs. DC csatolt tároló
A csatolás azt jelenti, hogy a napelemek hogyan vannak csatlakoztatva az akkumulátortároló rendszerhez, és az opciók egyenáramú (DC) vagy váltakozó áramú (AC) csatolás.A fő különbség a kettő között a napelemek által létrehozott elektromosság útjában van.
A napelemek egyenáramot állítanak elő, és ezt az egyenáramú villamos energiát váltakozó árammá kell alakítani, mielőtt az otthonában felhasználhatná.A napelemek azonban csak egyenáramú áramot tárolhatnak, ezért többféleképpen is csatlakoztatható a napelem a napelemes rendszerhez.
DC csatolt tároló
Egyenáramú csatolás esetén a napelemek által létrehozott egyenáram egy töltésvezérlőn keresztül áramlik, majd közvetlenül a napelem akkumulátorba.A tárolás előtt nincs áramváltozás, és az egyenáramról váltakozó áramra történő átalakítás csak akkor történik meg, ha az akkumulátor áramot küld otthonába, vagy vissza a hálózatba.
A DC csatolású akkumulátor hatékonyabb, mivel az áramot csak egyszer kell DC-ről AC-ra váltani.A DC-csatolt tárolók azonban általában bonyolultabb telepítést igényelnek, ami növelheti a kezdeti költségeket és meghosszabbíthatja a teljes telepítési időt.
AC csatolt tároló
A váltakozó áramú csatolásnál a napelemek által termelt egyenáram először egy inverteren megy keresztül, amelyet az otthoni készülékek mindennapi használatához váltakozó árammá alakítanak át.Ez a váltakozó áram egy külön inverterre is továbbítható, hogy visszaalakítsa egyenárammá a napelemben való tároláshoz.Amikor eljött az idő, hogy felhasználjuk a tárolt energiát, az áram kifolyik az akkumulátorból, majd vissza egy inverterbe, amelyet az otthonában használt váltakozó áramú árammá alakítanak vissza.
Az AC-csatolt tárolónál az elektromos áram háromszor fordul meg: egyszer, amikor a napelemekről a házba megy, egy másik alkalommal, amikor otthonról az akkumulátortárolóba megy, és harmadszor, amikor az akkumulátortárolóból visszamegy a házba.Minden inverzió bizonyos hatékonysági veszteséget okoz, így a váltakozó áramú csatolású tárolás valamivel kevésbé hatékony, mint egy DC csatolású rendszer.
Ellentétben az egyenáramú csatolású tárolóval, amely csak a napelemekből származó energiát tárolja, a váltakozó áramú csatolású tárolás egyik nagy előnye, hogy a napelemekből és a hálózatból is képes energiát tárolni.Ez azt jelenti, hogy még akkor is, ha a napelemek nem termelnek elegendő áramot az akkumulátor teljes feltöltéséhez, akkor is feltöltheti az akkumulátort a hálózatból származó árammal, hogy tartalék energiát biztosítson, vagy kihasználja az áramdíj arbitrázs előnyeit.
Könnyebb frissíteni meglévő napelemes rendszerét váltóáramú akkumulátortárolóval, mert egyszerűen hozzáadható egy meglévő rendszer kialakításához, ahelyett, hogy bele kellene integrálni.Emiatt a váltakozó áramú akkumulátoros tárolás népszerűbb megoldás az utólagos felszereléseknél.
Hogyan működnek a napelemek a napelemes rendszerrel
Az egész folyamat azzal kezdődik, hogy a tetőn lévő napelemek termelnek áramot.Íme egy lépésről lépésre, hogy mi történik egy DC csatolású rendszerrel:
1. A napfény eléri a napelemeket, és az energiát egyenáramú elektromossággá alakítják.
2. Az elektromos áram belép az akkumulátorba, és egyenáramként tárolódik.
3. Az egyenáramú áram ezután elhagyja az akkumulátort, és belép egy inverterbe, amelyet az otthon által használható váltakozó áramú árammá alakítanak át.
A folyamat némileg eltér az AC-csatolt rendszereknél.
1. A napfény eléri a napelemeket, és az energiát egyenáramú elektromossággá alakítják.
2. Az elektromos áram belép az inverterbe, hogy az otthon által felhasználható váltakozó áramú árammá alakuljon át.
3. A felesleges elektromosság ezután átfolyik egy másik inverteren, hogy visszaváltson egyenárammá, amelyet később el lehet tárolni.
4. Ha a háznak fel kell használnia az akkumulátorban tárolt energiát, az elektromos áramnak újra át kell áramolnia az inverteren, hogy váltakozó árammá váljon.
Hogyan működnek a napelemek hibrid inverterrel
Ha hibrid inverterrel rendelkezik, egyetlen eszköz képes egyenáramú áramot váltóárammá alakítani, és váltakozó áramot is képes egyenárammá alakítani.Ennek eredményeként nincs szükség két inverterre a fotovoltaikus (PV) rendszerben: az egyik a napelemekből származó elektromosság átalakítására (szoláris inverter), a másik pedig a napelemből származó elektromosság átalakítására (akkumulátor inverter).
Akkumulátor alapú inverterként vagy hibrid hálózatra kapcsolt inverterként is ismert, a hibrid inverter az akkumulátor invertert és a szoláris invertert egyetlen berendezésben egyesíti.Kiküszöböli annak szükségességét, hogy két különálló inverter legyen ugyanabban az összeállításban, mivel inverterként működik mind a napelemből, mind pedig a napelemekből származó elektromos áram számára.
A hibrid inverterek egyre népszerűbbek, mert akkumulátorral és anélkül is működnek.A kezdeti üzembe helyezés során hibrid invertert is telepíthet akkumulátor nélküli napelemes rendszerébe, így lehetőség nyílik napenergia-tárolás hozzáadására.
A napelemes tárolás előnyei
A napelemek tartalék akkumulátorának hozzáadása nagyszerű módja annak, hogy a legtöbbet hozza ki napelemes rendszeréből.Íme néhány fő előnye az otthoni napelemes tárolórendszernek:
Tárolja a felesleges villamosenergia-termelést
Napelem rendszere gyakran több energiát tud termelni, mint amennyire szüksége van, különösen napsütéses napokon, amikor senki nincs otthon.Ha nem rendelkezik napelemes akkumulátorral, a többlet energiát a hálózatba küldi.Ha részt vesz anettó mérési program, kaphat jóváírást az extra generációért, de ez általában nem 1:1 arány a megtermelt villamos energiához.
Az akkumulátor tárolásával az extra áram feltölti az akkumulátort a későbbi használathoz, ahelyett, hogy a hálózatra menne.A tárolt energiát az alacsonyabb termelés idején is felhasználhatja, ami csökkenti a hálózattól való függőségét.
Megkönnyebbülést biztosít az áramkimaradások esetén
Mivel az akkumulátorok tárolhatják a napelemek által termelt többletenergiát, otthonában lesz áram az áramkimaradások idején és máskor, amikor a hálózat leáll.
Csökkenti szénlábnyomát
A napelemes akkumulátorok tárolásával zöldebbé válhat, ha a legtöbbet hozza ki a napelemrendszere által termelt tiszta energiából.Ha ezt az energiát nem tárolják, akkor a hálózatra fog támaszkodni, ha a napelemek nem termelnek eleget az Ön igényeinek.A legtöbb hálózati áramot azonban fosszilis tüzelőanyagok felhasználásával állítják elő, így valószínűleg piszkos energiával fog működni, amikor a hálózatból táplálkozik.
Még a naplemente után is áramot biztosít
Amikor lemegy a nap, és a napelemek nem termelnek áramot, a hálózat beavatkozik, hogy biztosítsa a nagyon szükséges áramot, ha nincs akkumulátortároló.A napelemes akkumulátorral éjszaka többet fog felhasználni saját napenergiájából, így nagyobb energiafüggetlenséget biztosít, és segít alacsonyan tartani villanyszámláját.
Csendes megoldás a tartalék energiaszükségletekre
A napelemes akkumulátor egy 100%-ban zajmentes tartalék energiatárolási lehetőség.Élvezheti a karbantartást nem igénylő tiszta energiát, és nem kell foglalkoznia a gázüzemű tartalék generátor zajával.
Kulcs elvitelek
A napelemek működésének megértése fontos, ha napelemes energiatárolóval bővítené napelemes rendszerét.Mivel otthonában nagyméretű újratölthető akkumulátorként működik, kihasználhatja a napelemek által termelt felesleges napenergiát, így jobban szabályozhatja, mikor és hogyan használja fel a napenergiát.
A lítium-ion akkumulátorok a napelemek legnépszerűbb típusai, amelyek kémiai reakción keresztül energiát tárolnak, majd elektromos energiaként bocsátják ki otthonában.Akár egyenáramú, váltóáramú vagy hibrid rendszert választ, növelheti napelemes rendszere beruházásának megtérülését anélkül, hogy a hálózatra támaszkodna.
Feladás időpontja: 2022-09-09