Um minuto para entender o armazenamento doméstico de energia fotovoltaica

Os sistemas de armazenamento de energia fotovoltaica (PV) para residências inteligentes estão em ascensão, oferecendo às famílias energia verde 24 horas por dia, 7 dias por semana, reduzindo as contas de eletricidade e melhorando os padrões de vida. Esses sistemas aproveitam a energia solar durante o dia para uso noturno e fornecem backup durante interrupções, mantendo energia consistente para as necessidades domésticas. Cobram quando a procura é baixa e podem equilibrar a utilização de energia para poupar custos, funcionando como centrais eléctricas pessoais, independentes das pressões da rede urbana.

Quais são os componentes gerais de um sistema doméstico de armazenamento de energia fotovoltaica tão poderoso e do que ele depende principalmente para operar? Quais são as classificações dos sistemas domésticos de armazenamento de energia fotovoltaica? 

O que é um sistema doméstico de armazenamento de energia fotovoltaica？

Um sistema doméstico de armazenamento de energia fotovoltaica é um sistema que combina um sistema de conversão solar fotovoltaica com um dispositivo de armazenamento de energia que converte a energia solar em eletricidade armazenável. Esse tipo de sistema permite que os proprietários gerem energia elétrica durante o dia e armazenem o excedente para uso noturno ou em condições de pouca luminosidade.

Classificação de sistemas domésticos de armazenamento de energia fotovoltaica

Os sistemas domésticos de armazenamento de energia são atualmente categorizados em dois tipos, um para sistemas domésticos de armazenamento de energia conectados à rede e outro para sistemas domésticos de armazenamento de energia fora da rede.

1、Sistema de armazenamento de energia doméstico conectado à rede

Consiste em cinco partes principais, incluindo: painéis solares, inversores conectados à rede, sistema de gerenciamento BMS, baterias e cargas CA. O sistema adota uma fonte de alimentação híbrida de sistema fotovoltaico e de armazenamento de energia. Quando a energia da rede elétrica está normal, a carga é alimentada pelo sistema fotovoltaico conectado à rede e pela energia da rede elétrica; quando a energia da rede elétrica é cortada, a carga é alimentada pela fonte de alimentação conjunta do sistema de armazenamento de energia e do sistema fotovoltaico conectado à rede. O sistema de armazenamento de energia doméstico conectado à rede é categorizado em três modos de funcionamento: Modo 1: PV fornece armazenamento de energia e a eletricidade residual é alimentada na Internet; Modo 2: A energia fotovoltaica fornece armazenamento de energia e parte dos usuários utiliza eletricidade; Modo 3: A energia fotovoltaica fornece apenas parte do armazenamento de energia.

2、Sistema de armazenamento de energia residencial fora da rede

É independente e não possui nenhuma conexão elétrica com a rede, portanto todo o sistema não necessita de um inversor conectado à rede, e o inversor fotovoltaico pode atender aos requisitos. O sistema de armazenamento de energia doméstico fora da rede é dividido em três modos de funcionamento: Modo 1: PV fornece armazenamento de energia e eletricidade ao usuário (dias ensolarados); Modo 2: PV e bateria de armazenamento fornecem eletricidade ao usuário (dias nublados); Modo 3: a bateria de armazenamento fornece eletricidade ao usuário (noite e dias chuvosos).

Quer se trate de um sistema de armazenamento de energia doméstico conectado à rede ou de um sistema de armazenamento de energia doméstico fora da rede, ele não pode ser separado do inversor, que é como o cérebro e o coração do sistema.

O que é um inversor?

Uminversoré um componente típico em eletrônica de potência, capaz de converter energia CC (baterias, baterias de armazenamento) em energia CA (geralmente 220v50HZ senoidal ou onda quadrada). Em termos leigos, o inversor é um dispositivo que converte corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA). Consiste em uma ponte inversora, lógica de controle e um circuito de filtro. Componentes comuns são diodos retificadores e tiristores. Quase todos os eletrodomésticos e computadores possuem retificadores instalados na fonte de alimentação do aparelho, CC para CA, chamados inversores.

Por que os inversores ocupam um lugar tão importante?

Os inversores são cruciais porque a transmissão CA é mais eficiente que a CC, reduzindo a perda de energia nos sistemas elétricos. Como é impraticável diminuir a resistência do fio, reduzir a corrente convertendo CC em CA e aumentando a tensão economiza energia. Os sistemas de energia solar produzem CC, mas muitos aparelhos precisam de CA, fornecida pelos inversores. Os inversores, o núcleo dos sistemas solares, convertem CC em CA utilizável, integrando recursos de segurança e componentes de gerenciamento de energia, e seu desenvolvimento está vinculado aos avanços na eletrônica de potência e nas tecnologias de controle.

Classificação de inversores

Os inversores podem ser amplamente categorizados nos três tipos a seguir:

1. Inversor conectado à rede

Inversor conectado à redeé um tipo especial de inversor, além de converter CC em CA, sua saída CA pode ser sincronizada com a frequência e fase da rede elétrica, de modo que a saída CA pode ser devolvida à rede elétrica, ou seja, o inversor conectado à rede tem a capacidade de sincronizar a interface com a linha da concessionária. Este inversor foi projetado para transmitir energia não utilizada para a rede sem a necessidade de baterias e pode ser equipado com tecnologia MTTP em seu circuito de entrada.

2. Inversores fora da rede

Inversores fora da rede, geralmente montados em painéis solares, pequenas turbinas eólicas ou outras fontes de energia CC, convertem energia CC em energia CA que pode ser usada para alimentar uma casa e pode usar energia da rede e baterias para alimentar cargas elétricas. É chamado"fora da rede"porque é independente da concessionária e não requer nenhuma fonte de alimentação externa.

Os inversores fora da rede foram originalmente projetados para serem sistemas alimentados por bateria para microrredes regionais. Com entradas de corrente, entradas CC, entradas de carregamento rápido, saídas CC de alta capacidade e saídas CA rápidas, um inversor fora da rede pode armazenar energia e convertê-la para outros usos. Ele usa lógica de controle para ajustar as condições de entrada e saída para garantir que a melhor eficiência seja fornecida por fontes como painéis solares ou pequenas turbinas eólicas, e otimiza a qualidade da energia usando uma saída de onda senoidal pura.

Inversor Off-Grid Para sistemas solares off-grid são obrigatórias baterias, através das quais a energia é armazenada para utilização ao pôr do sol ou na ausência de energia elétrica. Os inversores fora da rede também ajudam a reduzir a dependência da rede convencional, o que muitas vezes leva a cortes de energia, apagões e instabilidade energética que as concessionárias não conseguem eliminar.

Além disso, um inversor fora da rede com um controlador de carga solar significa que o inversor solar possui um controlador solar PWM ou MPPT interno que permite ao usuário conectar as entradas fotovoltaicas no inversor solar e verificar o status do fotovoltaico no display do inversor solar, facilitando a conexão e verificação do sistema. Os inversores fora da rede estão realizando autotestes em geradores e baterias de reserva para garantir uma qualidade de energia completa e estável. Eles são usados ​​principalmente para fornecer energia para alguns projetos residenciais e comerciais, onde os de baixa potência são usados ​​para alimentar aparelhos residenciais.

3. Inversor Híbrido

Parainversores híbridos, geralmente há dois significados diferentes, um é um inversor fora da rede com um controlador de carga solar integrado e o outro é um inversor integrado na rede e fora da rede, que pode ser usado tanto para conexão à rede quanto para fora da rede. -sistemas fotovoltaicos de rede, e cujas baterias podem ser configuradas de forma flexível.

Principais funções do inversor

1、Operação automática e função de desligamento

Ao longo do dia, à medida que o ângulo do sol aumenta gradualmente, a intensidade da radiação solar aumenta e o sistema fotovoltaico pode absorver mais energia solar e, uma vez atingida a potência de saída necessária para o funcionamento do inversor, o inversor pode começar a funcionar automaticamente. Quando a potência de saída do sistema fotovoltaico se torna menor e a saída do inversor conectado à rede/armazenamento é 0 ou próxima de 0, ele irá parar de funcionar e entrar em modo de espera.

2、Função de efeito anti-ilhamento

Processo de geração de energia fotovoltaica conectado à rede, sistema de geração de energia fotovoltaica e operação da rede do sistema de energia, quando a rede de energia pública devido a condições anormais e de apagão, sistema de geração de energia fotovoltaica se você não puder parar de trabalhar em tempo hábil ou desconectado do sistema de energia , ainda no estado de fonte de alimentação, conhecido como efeito de ilhamento. O efeito de ilhamento é perigoso tanto para o sistema fotovoltaico como para a rede elétrica.

Circuito de proteção anti-ilhamento interno do inversor conectado à rede/armazenamento de energia, pode ser detecção inteligente em tempo real da rede para ser integrada à tensão, frequência e outras informações, uma vez que a rede pública é encontrada devido a anormalidades, o inversor pode ser com base em diferentes valores medidos no tempo correspondente para desconectar a corrente, parar a saída e relatar falhas.

3、Função de controle de rastreamento de ponto de potência máxima

A função de controle de rastreamento do ponto de potência máxima, ou seja, a função MPPT, que é a principal tecnologia dos inversores conectados à rede/de armazenamento, refere-se à capacidade do inversor de rastrear e encontrar a potência máxima de saída dos componentes em tempo real.

A potência de saída de um sistema fotovoltaico está sujeita a alterações devido a uma variedade de fatores e nem sempre é possível manter a potência de saída nominal ideal.

A função MPPT do inversor conectado à rede/armazenamento pode rastrear a saída de potência máxima dos componentes em tempo real e, por meio do ajuste inteligente da tensão (ou corrente) do ponto de trabalho do sistema, aproximá-lo do ponto de potência de pico, maximizar o energia gerada pelo sistema fotovoltaico e, em seguida, garantir que o sistema possa funcionar de forma contínua e eficiente.

4、Função de monitoramento de string inteligente

Com base no monitoramento MPPT original, o inversor conectado à rede/armazenamento realizou a função inteligente de detecção de string. Comparado com o monitoramento MPPT, a detecção de string monitora a tensão e a corrente com precisão para cada string de ramificação, para que o usuário possa visualizar claramente os dados de operação em tempo real de cada string.