Energetsko skladištenje sa solarnim PV sustavom

Koje su razlike između otok, hibridnog, baterijskog i konvencionalnog solarnog sustava? Kako se energetsko skladištenje može riješiti s pomoću solarnih panela?

Različiti sustavi i energetsko skladištenje sa solarnim panelima

Europsko tržište nudi širok izbor solarnih sustava, kako u smislu marki, tako i tehnoloških rješenja. Trudimo se pružiti najpouzdanije sustave koji zadovoljavaju energetske potrebe naših kupaca, a u isto vrijeme činimo nešto za našu zemlju i okoliš. Postoji mnogo načina da to učinimo, a ovdje su razlike između različitih solarnih sustava.

Prvo ćemo pogledati vrste sustava koji se mogu izgraditi, počevši od dva možda tehnički jednostavnija, konvencionalna i otok sustava, a zatim ćemo prijeći na tehničke finese baterijskih i hibridnih sustava, gdje ćemo detaljnije razmotriti metode skladištenja i upravljanja energijom različitih proizvođača.

Konvencionalni solarni PV sustav

Rad konvencionalnog solarnog sustava je jednostavan. Solarni paneli generiraju istosmjernu struju koju inverter pretvara u izmjeničnu struju. Električna energija koja se tako generira ili se u cijelosti koristi u električnoj mreži zgrade ili se neiskorištena električna energija vraća u mrežu, tj.:

• solarni paneli
• inverter
• električni sustav zgrade
• mreža usluge

Povezivanje s mrežom, neto mjerenje, ovaj model je optimalan za stanovništvo, ali nije održiv na razini sustava, dugoročno i za mnoge prosumere, te je stoga regulacija promijenjena u Mađarskoj. Ovisna energija o vremenskim uvjetima sada je pouzdana i upravljiva na razini sustava više od bruto mjerenja.

Prelazimo na solarne sustave u kojima već integriramo baterije.

Otok solarni PV sustav

Otok solarni sustav pruža energiju bez bilo kakve veze s mrežom, na primjer, u slučaju potpune nestanka struje ili duboko u šumi u vikendici.

Istosmjerna struja koju generiraju solarni paneli tada se pretvara u izmjeničnu struju u količini potrebnoj za pokriće potrošnje, ili količinu koja se odmah ne koristi pohranjuje se u baterijske pakete koji se mogu koristiti kasnije jer nema veze s komunalnom mrežom. Također, u slučaju solarnih sustava s povratnim strujanjem, radimo s nultim izvozom, tako da ne vraćamo nijednu kWh u mrežu. Pokušavamo maksimizirati upotrebu električne energije na licu mjesta smanjenjem samopotrošnje. Koristimo pametne brojila za praćenje našeg objekta, a naš profil potrošnje nastoji pokriti naš proizvodni profil.

Nedostatak ovog sustava je njegova ovisnost o baterijskoj energiji, što može biti teško ako nemamo dovoljno kapaciteta jer ne možemo pohraniti 100% energije koju možemo proizvesti, ili možemo ostati bez struje ako nemamo druge opcije za proizvodnju energije, poput vjetra ili dizelskih generatora. Tipično, naši tipični kućni korisnici imaju kapacitet baterije od 10-20 kWh, a cijene tih uređaja se smanjuju i povećavaju. Deye inverter marka od SOLARKIT-a je lider na tržištu u Južnoj Africi, Brazilu, gdje nestanci struje mogu trajati nekoliko sati i potreban je pouzdan otok ili hibridni energetski sustav.

Prednost otok solarnog sustava je ta što nismo na bilo koji način povezani s davateljem usluga (lokacija, mrežna povezanost, licenciranje, korištena oprema).

Ovo je izgled našeg sustava:

• solarni panel
• inverter - baterijski paket
• električni sustav zgrade s integriranim pametnim brojilom

Solarni panelni sustav s baterijama

Baterijski solarni sustav sličan je konvencionalnom sustavu, osim što, osim solarnih panela, napunjena baterija također osigurava istosmjernu energiju za inverter, na primjer noću.

Noviji baterijski sustavi imaju DC-DC (istosmjerna struja) prebacivanje, tj. istosmjerna struja s solarnih panela može se puniti u bateriju (baterije pohranjuju istosmjernu struju), čime se izbjegavaju gubitci pretvorbe (DC-AC-DC-AC), a također mogu pohraniti energiju kada je DC strana prekoračena, a inverter prebacuje struju na maksimalnu snagu.

Tada naš sustav izgleda ovako:

• solarni panel
• inverter - baterijski paket
• električni sustav zgrade integrirani pametni brojilac
• električni brojilac
• mreža opskrbe električnom energijom
• nulti izvoz (zaštita od povratne struje)

Baterije se mogu konfigurirati s različitim kontrolama, takozvanim profilima punjenja, koji se mogu postaviti prema potrebama kupca prilikom puštanja sustava u rad:

• Samopotrošnja - primarno punjenje baterije, sekundarno punjenje
• Mrežna opskrba - primarno punjenje, sekundarno punjenje baterije, može biti zanimljivo za značajno prekoračenu DC stranu i za balansiranje
• Konfiguracija temeljem vremena - periodično programiranje gore navedenih dvaju profila, preporučeno za jasne energetske obrasce s bruto obračunom i obračunom vrhova i padova

Prednost baterijskog solarnog PV sustava je ta što možemo premostiti jaz između prodaje i kupnje električne energije povećanjem samopotrošnje u manje povoljnim režimima naplate nego balans. Svaka osoba treba razmisliti o povratu na ulaganje u proširenje baterija, a pametni brojila mogu se naknadno ugraditi za optimizaciju upravljanja energijom vašeg objekta.

Hibridni solarni sustavi

Hibridni solarni sustav je onaj koji može raditi i kada je povezan s mrežom i u načinu rada na otoku (u slučaju nestanka struje).

Tada vaš sustav izgleda ovako:

• solarni panel
• Inverter
• baterijski paket
• električni brojilac
• mreža opskrbe električnom energijom
• električni sustav zgrade s integriranim pametnim brojilom
• backup box (ako je potrebno zasebno, detalji u nastavku)
• kritična strujna kola (ako je potrebno, detalji u nastavku)

Energetsko skladištenje sa solarnim panelima

Pogledajmo baterijska rješenja različitih proizvođača. Baterije su ključna komponenta za pohranu i iskorištavanje solarne energije, a postoji mnogo različitih rješenja dostupnih širom svijeta.

Prilikom odabira baterije, važno je uzeti u obzir sve aspekte i donijeti odluku temeljem značajki koje su nam najvažnije, jer vidimo da različiti proizvođači stalno unapređuju svoja rješenja. Jamstveni period, zadržavanje performansi baterije, učinkovitost, modularna proširivost i kompatibilnost su svi faktori koje treba uzeti u obzir pri donošenju vašeg izbora. Odabir idealne baterije osigurava učinkovito i pouzdano skladištenje solarne energije na dugoročnoj razini. U SOLARKIT, u našim službenim suradnjama, trudili smo se donijeti rješenja koja će naši kupci moći izabrati za sebe, iz marki poput Huawei, SolaX ili Deye.

Nadalje, prvo ćemo raspraviti hibridni sustav s Huawei L1,M1 (do 10kW) inverterom, a zatim ćemo preći na Deye i SolaX inverterske sustave i baterije, također dostupne iz SOLARKIT.

Huawei LUNA baterija

Huaweiovo rješenje zahtijeva inverter, bateriju, backup box i pametno brojilo kako bi se stvorio hibridni sustav. Baterija se sastoji od dva dijela: energetski modul upravlja punjenjem i izlazom energije, a baterija kapaciteta 5 kWh može se lako proširiti s do 2 dodatna modula, tako da možete postići kapacitet od 5-15 kWh, s 3 u seriji, ovisno o vašim potrebama.

Ako želite crpiti energiju i iz mreže i iz baterije, također biste trebali nabaviti Backup Box, koji omogućuje da Huawei (L1, M1) inverterski sustavi rade u hibridnom načinu rada.

U takvom slučaju, uređaj s dva AC (izmjenična struja) priključka i dalje će imati primarnu vezu s električnom mrežom zgrade, dok će sekundarna veza biti s novo stvorenom strujnom mrežom, kritičnom strujnom mrežom (u daljnjem tekstu C.C.C.). Ovisno o inverteru, mreža može biti jednofazna ili trofazna, ali hitna struja u našem slučaju uvijek je jednofazna.

U prisutnosti napajanja iz mreže, primarni i sekundarni krugovi opskrbljuju se na isti način kao u konvencionalnom solarnom PV sustavu. Ako nema napona u mreži, oba kruga su bez napajanja. Kada naš sustav detektira ovo, nakon otprilike 3 sekunde, počinje generirati struju za CFC, i ne samo kWh u bateriji, nego i solarni paneli koji proizvode energiju nastavit će raditi.

Prilikom dizajniranja strujnog kruga za kritičnu potrošnju, treba paziti da se maksimalna izlazna struja Backup Box-a nikada ne premaši.

Za ova rješenja, vrijedi razmisliti o RCD-u ne kao o neprekidnom napajanju, već kao o sigurnosnom rezervnom napajanju gdje možemo biti sigurni da će sustav za zaštitu kuće / svjetla / zabavna elektronika / sustav za hlađenje / sustav za grijanje imati opskrbu električnom energijom.

Deye inverterski sustavi i baterije

SOLARKIT službeno distribuira Deye tehnologije za javnost i naše partnere. Deye-ovi hibridni inverterski sustavi uključuju backup box i pametno brojilo kao standard, te se mogu lako povezati s njihovim vlastitim rješenjem za baterije, ali također mogu podržati desetke marki baterija i čak vjetroturbine ili dizelske generatore. Ako se odlučite za sustav podržan energijskim skladištenjem, vaš inverter može prebaciti na otok način rada za 4 milisekunde, odmah crpeći energiju iz baterije, čime dobivate potpuni neprekidni sustav. Dakle, za razliku od Huawei-ovog rješenja, zahvaljujući sposobnosti fazne asimetrije invertera, možemo opskrbiti ne samo RCD u slučaju nestanka struje, već i tri faze u zgradi istovremeno.

Jednostavnost povezivanja može također biti prednost ako možda nemate bateriju povezanu s sustavom u trenutku instalacije, ali planirate je povezati kasnije. Druga prednost je ta da se više inverterskih sustava i baterija može povezati zajedno, tako da možemo preporučiti Deyeova rješenja za složena rješenja.

U 2023. godini, naš direktor i veleprodajni menadžer raspravljali su o službenoj suradnji distribucije na europskom tržištu SOLARKIT-a tijekom nekoliko dana dulje posjete tvornici, a možete pročitati više o našem iskustvu i Deyeovim rješenjima u našem detaljnijem članku o ovoj temi.

SolaX inverterski sustavi i baterije

SolaX je još jedna od naših suradnji, a oni su također razvili vlastiti sustav za energetsko skladištenje. Njihov inverter također može omogućiti gore spomenuto neprekidno napajanje zahvaljujući integriranom backup box-u, pa kada se nadopuni s baterijom, može se postići potpuni otok način rada, s vremenom prebacivanja od 0,01 sekunde. Zahvaljujući LFP (litij-željezo-fosfat) tehnologiji, imaju veću temperaturnu toleranciju i sigurniji su za instalaciju. S jamstvom od 10 godina i dubinom pražnjenja od 90%, predstavljaju izvrstan omjer cijene i kvalitete.

Više o SolaX rješenjima možete pročitati u našem članku o njima.
Općenito, upravljanje energijom našeg objekta i naše zemlje vrlo je složen zadatak i pitanje. Zato uvijek nudimo besplatno stručno savjetovanje, inspekcije na licu mjesta i distribuiramo nekoliko svjetskih marki. S više od 3.500 instaliranih solarnih PV i toplinskih pumpi, imamo iskustva kako vam pomoći.