Un minuto para comprender el almacenamiento de energía fotovoltaica en el hogar

Los sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica (PV) para hogares inteligentes están en aumento y ofrecen a los hogares energía verde las 24 horas del día, los 7 días de la semana, reducen las facturas de electricidad y mejoran el nivel de vida. Estos sistemas aprovechan la energía solar durante el día para uso nocturno y brindan respaldo durante los cortes, manteniendo una energía constante para las necesidades del hogar. Cobran cuando la demanda es baja y pueden equilibrar el uso de energía para ahorrar costos, funcionando como plantas de energía personales independientemente de las presiones de la red urbana.

¿Cuáles son los componentes generales de un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica doméstico tan potente y de qué depende principalmente para funcionar? ¿Cuáles son las clasificaciones de los sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica domésticos? 

¿Qué es el sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica doméstico?

Un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica doméstico es un sistema que combina un sistema de conversión solar fotovoltaica con un dispositivo de almacenamiento de energía que convierte la energía solar en electricidad almacenable. Este tipo de sistema permite a los propietarios generar electricidad durante el día y almacenar el exceso para utilizarlo durante la noche o en condiciones de poca luz.

Clasificación de los sistemas domésticos de almacenamiento de energía fotovoltaica.

Los sistemas de almacenamiento de energía domésticos se clasifican actualmente en dos tipos: uno para sistemas domésticos de almacenamiento de energía conectados a la red y otro para sistemas domésticos de almacenamiento de energía fuera de la red.

1. Sistema de almacenamiento de energía doméstico conectado a la red.

Consta de cinco partes principales, que incluyen: paneles solares, inversores conectados a la red, sistema de gestión BMS, paquetes de baterías y cargas de CA. El sistema adopta un suministro de energía híbrido de sistema fotovoltaico y de almacenamiento de energía. Cuando la energía de la red pública es normal, la carga es alimentada por el sistema fotovoltaico conectado a la red y la energía de la red pública; cuando se corta la energía de la red pública, la carga se alimenta mediante la fuente de alimentación conjunta del sistema de almacenamiento de energía y el sistema fotovoltaico conectado a la red. El sistema de almacenamiento de energía doméstico conectado a la red se clasifica en tres modos de funcionamiento: Modo 1: la fotovoltaica proporciona almacenamiento de energía y la electricidad residual se inyecta a Internet; Modo 2: la fotovoltaica proporciona almacenamiento de energía y parte de los usuarios utilizan electricidad; Modo 3: la energía fotovoltaica solo proporciona parte del almacenamiento de energía.

2 、 Sistema de almacenamiento de energía doméstico fuera de la red

Es independiente y no tiene ninguna conexión eléctrica con la red, por lo que todo el sistema no necesita un inversor conectado a la red y el inversor fotovoltaico puede cumplir los requisitos. El sistema de almacenamiento de energía doméstico fuera de la red se divide en tres modos de trabajo: Modo 1: PV proporciona almacenamiento de energía y electricidad al usuario (días soleados); Modo 2: la energía fotovoltaica y la batería de almacenamiento proporcionan electricidad al usuario (días nublados); Modo 3: la batería de almacenamiento proporciona electricidad al usuario (tarde y días de lluvia).

Ya sea un sistema de almacenamiento de energía doméstico conectado a la red o un sistema de almacenamiento de energía doméstico fuera de la red, no se puede separar del inversor, que es como el cerebro y el corazón del sistema.

¿Qué es un inversor?

UninversorEs un componente típico de la electrónica de potencia, capaz de convertir energía CC (baterías, acumuladores) en energía CA (generalmente 220v50HZ sinusoidal o de onda cuadrada). En términos sencillos, el inversor es un dispositivo que convierte corriente continua (CC) en corriente alterna (CA). Consta de un puente inversor, lógica de control y un circuito de filtrado. Los componentes comunes son diodos rectificadores y tiristores. Casi todos los electrodomésticos y ordenadores llevan instalados rectificadores en la fuente de alimentación del aparato, DC a AC, llamados inversores.

¿Por qué los inversores ocupan un lugar tan importante?

Los inversores son cruciales porque la transmisión de CA es más eficiente que la de CC, lo que reduce la pérdida de energía en los sistemas eléctricos. Dado que no es práctico disminuir la resistencia del cable, reducir la corriente convirtiendo CC en CA y aumentar el voltaje ahorra energía. Los sistemas de energía solar producen CC, pero muchos electrodomésticos necesitan CA, que proporcionan los inversores. Los inversores, el núcleo de los sistemas solares, convierten CC en CA utilizable, integrando características de seguridad y componentes de gestión de energía, y su desarrollo está ligado a los avances en la electrónica de potencia y las tecnologías de control.

Clasificación de inversores.

Los inversores se pueden clasificar ampliamente en los siguientes tres tipos:

1. Inversor conectado a la red

Inversor conectado a la redes un tipo especial de inversor, además de convertir CC en CA, su salida de CA se puede sincronizar con la frecuencia y fase de la red eléctrica, por lo que la salida de CA puede devolverse a la red eléctrica, es decir, el inversor conectado a la red. tiene la capacidad de sincronizar la interfaz con la línea de servicios públicos. Este inversor está diseñado para transmitir a la red la energía no utilizada sin necesidad de baterías y puede equiparse con tecnología MTTP en su circuito de entrada.

2. Inversores aislados

Los inversores fuera de la red, generalmente montados en paneles solares, pequeñas turbinas eólicas u otras fuentes de energía de CC, convierten la energía de CC en energía de CA que puede usarse para alimentar una casa y pueden usar energía de la red y baterías para alimentar cargas eléctricas. Se llama"fuera de la red"porque es independiente de la empresa de servicios públicos y no requiere ninguna fuente de energía externa.

Los inversores fuera de la red se diseñaron originalmente para ser sistemas alimentados por baterías para microrredes regionales. Con entradas de corriente, entradas de CC, entradas de carga rápida, salidas de CC de alta capacidad y salidas de CA rápidas, un inversor fuera de la red puede almacenar energía y convertirla para otros usos. Utiliza lógica de control para ajustar las condiciones de entrada y salida para garantizar que se proporcione la mejor eficiencia a partir de fuentes como paneles solares o pequeñas turbinas eólicas, y optimiza la calidad de la energía mediante el uso de una salida de onda sinusoidal pura.

Inversor Fuera de la Red Para los sistemas solares fuera de la red son obligatorias las baterías, a través de las cuales se almacena la energía para su uso al atardecer o en ausencia de electricidad. Los inversores fuera de la red también ayudan a reducir la dependencia de la red convencional, que a menudo provoca cortes de energía, apagones e inestabilidad energética que las empresas de servicios públicos no pueden eliminar.

Además, un inversor fuera de la red con un controlador de carga solar significa que el inversor solar tiene un controlador solar interno PWM o MPPT que permite al usuario conectar las entradas fotovoltaicas en el inversor solar y verificar el estado fotovoltaico en la pantalla del inversor solar. facilitando la conexión y verificación del sistema. Los inversores fuera de la red están realizando autopruebas en generadores y baterías de respaldo para garantizar una calidad de energía completa y estable. Se utilizan principalmente para proporcionar energía a algunos proyectos residenciales y comerciales, donde los de baja potencia se utilizan para alimentar electrodomésticos en los hogares.

3. Inversor híbrido

Parainversores híbridosPor lo general, hay dos significados diferentes, uno es un inversor fuera de la red con un controlador de carga solar incorporado y el otro es un inversor integrado dentro y fuera de la red, que se puede utilizar tanto para conexión a la red como fuera de ella. -Sistemas fotovoltaicos de red, y cuyas baterías se pueden configurar de forma flexible.

Funciones principales del inversor.

1 、 función de operación y apagado automático

A lo largo del día, a medida que el ángulo del sol aumenta gradualmente, la intensidad de la radiación solar aumenta y el sistema fotovoltaico puede absorber más energía solar, y una vez que se alcanza la potencia de salida requerida para que el inversor funcione, el inversor puede comenzar a funcionar automáticamente. Cuando la potencia de salida del sistema fotovoltaico se reduce y la salida del inversor de almacenamiento/conectado a la red es 0 o está cerca de 0, dejará de funcionar y pasará a modo de espera.

2 、 Función de efecto anti-isla

Proceso de generación de energía fotovoltaica conectado a la red, sistema de generación de energía fotovoltaica y operación de la red del sistema eléctrico, cuando la red eléctrica pública debido a condiciones anormales y de apagón, el sistema de generación de energía fotovoltaica si no puede dejar de funcionar de manera oportuna o se desconecta del sistema eléctrico , todavía en el estado de suministro de energía, conocido como efecto isla. El efecto isla es peligroso tanto para la instalación fotovoltaica como para la red eléctrica.

Circuito interno de protección anti-isla del inversor conectado a la red/almacenamiento de energía, puede ser una detección inteligente en tiempo real de la red para integrarse en el voltaje, la frecuencia y otra información, una vez que se encuentra la red pública debido a anomalías, el inversor puede ser basado en diferentes valores medidos en el tiempo correspondiente para desconectar la corriente, detener la salida e informar fallas.

3. Función de control de seguimiento del punto de máxima potencia.

La función de control de seguimiento del punto de máxima potencia, es decir, la función MPPT, que es la tecnología clave central de los inversores conectados a la red/almacenamiento, se refiere a la capacidad del inversor para rastrear y encontrar la potencia máxima de salida de los componentes en tiempo real.

La potencia de salida de un sistema fotovoltaico está sujeta a cambios debido a diversos factores y no siempre es posible mantener la potencia de salida óptima nominal.

La función MPPT del inversor de almacenamiento/conectado a la red puede rastrear la potencia máxima de salida de los componentes en tiempo real y, a través del ajuste inteligente del voltaje (o corriente) del punto de trabajo del sistema, acercarlo al punto de potencia máxima, maximizar la energía generada por el sistema fotovoltaico y luego garantizar que el sistema pueda funcionar de manera continua y eficiente.

4 、 Función de monitoreo de cadena inteligente

Sobre la base del monitoreo MPPT original, el inversor de almacenamiento/conectado a la red ha realizado la función de detección inteligente de cadenas. En comparación con el monitoreo MPPT, la detección de cadenas monitorea el voltaje y la corriente con precisión en cada cadena derivada, de modo que el usuario pueda ver claramente los datos de operación en tiempo real de cada cadena.