Как работает хранение солнечной энергии в батареях вместе с инверторами?

Взаимосвязь солнечных батарей и инверторов

Экосистема аккумуляторов для хранения солнечной энергии и инверторов работает совместно, преобразуя солнечный свет в пригодную для использования энергию в домах и на предприятиях. Аккумуляторы для хранения солнечной энергии и инверторы тесно связаны между собой: солнечные панели улавливают солнечный свет и сохраняют его в виде постоянного тока (DC). Однако такая энергия, скорее всего, не сможет использоваться бытовыми или коммерческими приборами, поскольку они работают от переменного тока (AC). Инверторы являются необходимой частью любой системы солнечного накопления, поскольку они преобразуют и передают электричество из постоянного тока (DC) от батарей в переменный ток (AC). Без инверторов невозможно было бы использовать ежедневно энергию, полученную от солнца.

Технический механизм преобразования энергии

Существует тщательный подход, обеспечивающий как эффективность, так и надежность в процессе преобразования постоянного тока (DC) в переменный (AC). При генерации электрической энергии постоянного тока от солнечных панелей происходит один из двух вариантов. Избыточная электроэнергия постоянного тока либо поступает непосредственно в инвертор и продолжает использоваться, либо направляется в систему хранения энергии. Фосфат лития-железа (LiFePo4) — это современный тип аккумуляторов, который считается безопасным и обладает длительным сроком циклов. Этот тип батарей отлично подходит для хранения энергии. Когда накопленная энергия нуждается в использовании, например, ночью или во время отключения электроэнергии, постоянный ток поступает из батареи в инвертор. Как только инвертор получает постоянный ток от батареи, он использует сложные технологии для изменения направления тока с заданной частотой в диапазоне 50 или 60 Герц. Эта частота синхронизирована с электрическими сетями и приборами. Такой тип технологии внушает пользователям большую уверенность, поскольку подача энергии остается стабильной.

Преимущества интегрированных систем солнечного накопителя и инвертора

Когда высококачественные аккумуляторы и высокоэффективные инверторы объединяются в единую интегрированную систему, пользователь получает дополнительные технические и практические преимущества, важнейшим из которых является повышение энергетической автономии. Это позволяет снизить зависимость от центральной электросети и избежать простоев при её отключениях. Например, малый бизнес в удалённом районе может непрерывно работать за счёт накопленной солнечной энергии, устраняя простой из-за сбоев в сети. Кроме того, такие системы повышают энергоэффективность пользователя за счёт снижения потерь энергии при преобразовании. Лучшие инверторы обеспечивают эффективность преобразования более 95 %, благодаря чему значительная часть энергии, хранящейся в аккумуляторах, может быть преобразована в пригодную для использования мощность. Цикл жизни аккумуляторов LiFePO4 составляет более 6000 циклов, что дополнительно повышает эффективность и обеспечивает долгосрочное, надёжное решение для хранения энергии, уменьшая необходимость частой замены. Другим важным преимуществом является возможность умного подключения, поскольку во многих системах имеются встроенные модули Wi-Fi и/или Bluetooth, позволяющие осуществлять удалённый мониторинг и управление, а также помогают пользователям эффективнее управлять своим потреблением энергии на основе информации в реальном времени.

Соответствие отраслевым стандартам: безопасность и надежность

Комплексные системы соответствуют как международным, так и региональным отраслевым стандартам, обеспечивая контроль производительности, безопасности и надежности. Эти системы оснащены системами управления батареями (BMS), которые контролируют и регулируют работу аккумуляторов. Данные системы предотвращают перезарядку, чрезмерный разряд, короткое замыкание, а также защищают от перепадов температуры. Системы могут иметь сертификаты UL, CE, FCC и UN38.3, подтверждающие соответствие международным стандартам безопасности и качества, а также требованиям международных норм ООН по транспортировке аккумуляторов. В отличие от других сертификатов, устройства с маркировкой CE соответствуют требованиям Европейского союза (ЕС) в области здравоохранения, безопасности и охраны окружающей среды. Комплексные системы для конечных пользователей в приложениях солнечной энергетики и инверторов обеспечивают заявленные уровни надежности и безопасности.

Коммерческая ценность и возврат инвестиций с течением времени

Как бизнес, инвестирующий в интегрированные солнечные батареи и системы инверторов, вы получите преимущества, выходящие за рамки только технических аспектов. Вы получите коммерческую ценность и долгосрочную отдачу. Благодаря этим системам предприятия становятся менее зависимыми от сети, а их счета за электроэнергию снижаются, поскольку солнечная энергия, накопленная в батарее, заменяет закупаемую энергию по пиковым ценам. Со временем сокращение расходов будет накапливаться, создавая значительную экономию. Финансовая отдача усилится благодаря тому, что во многих регионах предусмотрены стимулы, налоговые льготы и субсидии за использование возобновляемых источников энергии. Первоначальные инвестиции окупятся в течение многих лет, поскольку срок службы батареи LiFePO4 (гарантия до 10 лет) очень длительный. Например, коммерческое предприятие может рассчитывать на систему хранения энергии LiFePO4 мощностью 15 кВт·ч, которая обеспечит более чем десятилетнюю стабильную работу с минимальными затратами на замену и максимальной рентабельностью инвестиций. Кроме того, эти системы служат защитой от будущего роста цен, особенно в условиях повышения стоимости энергии, обеспечивая стабильность и предсказуемость при планировании бюджета.

Решение практических вопросов и недоразумений

Самая очевидная практическая проблема, связанная с солнечными батареями и инверторными системами, — это недопонимание... и, к сожалению, таких случаев много. Распространённый миф заключается в том, что системы солнечных батарей и инверторов можно использовать только в определённых климатических условиях; это верно лишь отчасти. Хотя солнечную энергию невозможно генерировать ночью, батареи могут накапливать энергию для последующего использования. В то время как большинство компаний избегают использования батарей, KiloFlow является исключением. Некоторые компании используют облачные «предиктивные» батареи для хранения энергии, тогда как KiloFlow использует обычные батареи. Некоторые клиенты также обеспокоены тем, что установка системы солнечной батареи и инвертора — сложный процесс, требующий длительного простоя и инвазивного монтажа; однако законы США, Европы и ряда других стран требуют, чтобы авторитетные компании обеспечивали комплексную установку с минимальным простоем и максимальной производительностью. Существуют и другие опасения, касающиеся размеров систем солнечных батарей и инверторов; у других компаний они зачастую не поддаются регулировке. Большинство клиентов стремятся к полностью солнечным системам, а некоторые компании, такие как KiloFlow, используют комбинацию батарей, KiloFlow и систем хранения энергии. Решая эти проблемы и прилагая немного больше усилий, другие компании могут создавать масштабируемые решения для солнечного накопления.

Революционные технологии и инновации в ближайшие годы

Хранение солнечной энергии — это отрасль с высоким потенциалом, которая постоянно развивается благодаря новым инновациям и повышает свою эффективность и доступность. Эксперты прогнозируют, что новые разработки в области технологий инверторов приведут к повышению эффективности преобразования энергии и интеграции с интеллектуальными электросетями (Smart Grids). Проводимые исследования в области аккумуляторных технологий направлены на повышение энергетической плотности и экономической эффективности. Одной из таких инноваций является создание масштабируемых, модульных аккумуляторных систем, позволяющих пользователям увеличивать ёмкость накопления энергии в соответствии с растущими потребностями в её использовании. Одним из главных лидеров недавнего технологического бумa стало внедрение искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения для оптимизации хранения энергии. Совокупность всех этих инноваций позволит создать интегрированные системы солнечной энергетики и инверторов, которые будут обеспечивать предприятия и домашние хозяйства всей необходимой им энергией наиболее эффективным, экономически выгодным и удобным способом. По всем вышеуказанным причинам своевременное отслеживание последних достижений в сфере солнечной энергетики позволит бизнесу и домовладельцам повысить качество своих энергосистем.