Czy magazyny energii fotowoltaicznej mogą nadal działać podczas przerw w dostawie prądu?

Aby zrozumieć rozwiązanie, musisz zrozumieć problem.

Wyobraź sobie rutynową przerwę w dostawie prądu na Twojej ulicy. Wysłano ekipę komunalną. Przybywają, wspinają się na słup i rozpoczynają pracę na liniach, które według nich są pozbawione-napięcia. Tymczasem światło słoneczne pada na dach solarny sąsiada oddalonego o trzydzieści metrów. Gdyby ten układ słoneczny nadal dostarczał energię elektryczną do lokalnych linii, te „martwe” linie nagle zostałyby ożywione - bez ostrzeżenia. Członek załogi, który ich dotknie, może zostać zabity.

Ten scenariusz nazywa się „wyspowym” i zapobiega mu każdy falownik-podłączony do sieci. Standardy techniczne to:

IEEE 1547 - amerykański standard połączeń wzajemnych, który określa, co musi zrobić każde źródło energii-podłączone do sieci w przypadku zakłóceń w sieci.

UL 1741 - to standard testowy potwierdzający, że falownik rzeczywiście spełnia w praktyce normę IEEE 1547.

Łącznie standardy te wymagają odłączenia w ciągu 2 sekund od utraty sieci. Nowoczesne falowniki wykorzystują kombinację detekcji pasywnej (obserwacja napięcia i częstotliwości) i detekcji aktywnej (wprowadzanie niewielkich sygnałów testowych do sieci w celu sprawdzenia, czy coś zareaguje). W chwili zaniku sieci falownik wyłącza się - i pozostaje wyłączony do momentu przywrócenia sieci, z kontrolowanym opóźnieniem ponownego podłączenia, aby upewnić się, że sieć jest stabilna przed wznowieniem.

Jest to prawidłowe, bezpieczne i dokładnie tak powinno działać. Z tego też powodu każdy, kto kupił energię słoneczną oczekując zasilania rezerwowego, często jest rozczarowany, gdy gaśnie światło po raz pierwszy.

System magazynowania energii słonecznej - panele słoneczne plus akumulator i zapasowy-inwerter - rozwiązują problem bez uszczerbku dla jakichkolwiek zasad bezpieczeństwa. Słowo klucz to wyspiarstwo. Tam, gdzie standardowy falownik-podłączony do sieci nie może utrzymywać zasilania lokalnego obwodu, system z możliwością tworzenia kopii zapasowych-jest zaprojektowany dokładnie w tym celu, - ale dopiero po uprzednim bezpiecznym odizolowaniu się od linii użyteczności publicznej.

Oto sekwencja, która zwykle trwa mniej niż 20 milisekund:

Siatka spada.

Falownik hybrydowy wykrywa stratę i otwiera fizyczny odłącznik, który elektrycznie izoluje dom od zewnętrznych linii elektroenergetycznych.

Teraz odizolowany akumulator przejmuje kontrolę i zasila Twój dom jako-samodzielną mikrosieć.

Twoje panele słoneczne nadal wytwarzają -, ale teraz ich prąd przepływa do Twojego domu i akumulatora, a nie z powrotem do martwej linii energetycznej.

Po przywróceniu sieci falownik wykrywa stabilne napięcie i częstotliwość, czeka z krótkim opóźnieniem na ponowne podłączenie, a następnie ponownie-synchronizuje i ponownie-podłącza Twój dom do sieci.

Pracownik liniowy na zewnątrz jest chroniony, ponieważ Twój dom nie jest już podłączony do sieci. Jesteś chroniony, ponieważ bateria i panele zapewniają działanie Twoich niezbędnych urządzeń. Obydwa rezultaty zachodzą jednocześnie. - tak właśnie wygląda dobra inżynieria.

Praktyczny wynik: jakośćMagazynowanie energii słonecznejTen produkt to jedyny sposób, w jaki możesz legalnie i bezpiecznie utrzymać działanie domu na własnych panelach podczas przerwy w dostawie prądu. Poważny producent domowego magazynu energii projektuje system w oparciu o tę sekwencję wyspową; tani lub niewłaściwie określony może po prostu zablokować Cię w taki sam sposób, jak robi to standardowy falownik-podłączony do sieci.

Kiedy zaczniesz robić zakupy, zobaczysz trzy wzory. Różnice w zakresie tego, co tworzą kopie zapasowe - i koszt -, są ogromne.

Tylko energia słoneczna (bez baterii)

Co zasila podczas awarii: Nic. Falownik musi zostać wyłączony w ciągu dwóch sekund od zaciemnienia sieci. Jest to najczęstsza konfiguracja paneli słonecznych w USA. - i ta, która rozczarowuje większość właścicieli domów podczas pierwszej burzy.

Panel słoneczny + akumulator, panel obciążeń krytycznych

Co zasila podczas awarii: wybrane podstawowe elementy. Podpanel „obciążenia krytyczne”-jest instalowany obok panelu głównego. Tylko obwody, które określiłeś jako niezbędne, - zazwyczaj to lodówka, router internetowy, kilka gniazdek, dmuchawa pieca i być może-zasilanie pompy -, są zasilane rezerwowo. Cała reszta (kuchenka elektryczna, piekarnik elektryczny, centralna klimatyzacja, ładowarka EV) pozostaje na panelu głównym i przyciemnia się podczas przerw w działaniu.

Typowy rozmiar akumulatora dla tej konfiguracji: 5–13 kWh, który może zasilać panel obciążeń krytycznych przez 12–48 godzin, w zależności od tego, co jest podłączone. W przypadku ładowania akumulatora energią słoneczną w ciągu dnia praktyczny czas podtrzymania może wydłużyć się do kilku dni.

Jest to najbardziej opłacalna metoda tworzenia kopii zapasowych-w większości domów.

Energia słoneczna + bateria, kopia zapasowa całego-domu

Co zasila podczas awarii: Wszystko. Większy akumulator i-inwerter hybrydowy o większej mocy zasilają cały panel główny -, w tym prąd przemienny, kuchenkę elektryczną, ładowanie pojazdów elektrycznych (zwykle-o ograniczonej szybkości) i wszelkie inne urządzenia-o dużym poborze prądu.

Typowy rozmiar akumulatora: 13–30+ kWh, często z akumulatorem i falownikiem dobranymi jako para w celu obsługi szczytowego poboru energii w gospodarstwie domowym. Kopia zapasowa całego-domu kosztuje około 2–3 razy więcej niż konfiguracja-obciążeń krytycznych, ale eliminuje kompromisy.

To praktyczne pytanie, które zadaje sobie każdy kupujący. Matematyka jest prostsza niż myślisz.

Czas pracy akumulatora=użyteczne kWh ÷ średnie obciążenie w kW

Typowe-obciążenia krytyczne pobierają - lodówkę, internet, kilka lamp LED, dmuchawę pieca pracującą z przerwami - średnio około 0,5 do 1 kW. Więc:

Bateria o pojemności 10 kWh pracująca pod-obciążeniem krytycznym o mocy 0,5 kW= przez około 20 godzin bez energii słonecznej

Bateria o pojemności 10 kWh pracująca pod obciążeniem krytycznym o mocy 1 kW-= przez około 10 godzin bez energii słonecznej

Dodaj ładowanie energią słoneczną w ciągu dnia, a praktyczny czas pracy wydłuży się w nieskończoność w słoneczne dni

W przypadku tworzenia kopii zapasowych całego-domu przy typowym średnim poborze energii w ciągu dnia wynoszącym 2–3 kW, bateria 13 kWh zapewnia około 4–7 godzin bez energii słonecznej, - co oznacza, że ​​wschód słońca musi ją uzupełnić, zanim wyczerpie się w nocy. Dlatego właśnie konfiguracje kopii zapasowych dla całego-domu zazwyczaj łączą większą baterię (20+ kWh) z odpowiednio dobraną energią słoneczną (8+ kW), tak aby cykl trwał 24 godziny na dobę.

Według danych amerykańskiej Agencji Informacji o Energii przeciętne amerykańskie gospodarstwo domowe zużywa około 30 kWh dziennie, ale same obciążenia krytyczne - lodówka, internet, oświetlenie, komunikacja - zwykle wynoszą 5–8 kWh dziennie. 10 kWhMagazynowanie energii słonecznejjednostka wystarcza na cały dzień krytycznych obciążeń, nawet przy braku produkcji energii słonecznej. Ponieważ energia słoneczna wytwarza nawet częściową moc, ten sam akumulator może zasilać obciążenia krytyczne zasadniczo w nieskończoność.

Jakie duże obciążenia nie mogą łatwo działać na zasilaniu bateryjnym

Oto szczegół, który pomija większość instalatorów: klasa energetyczna akumulatora (kWh) informuje, jak długo może działać; jego moc znamionowa (kW) mówi, jaką moc może w ogóle uruchomić.

Niektóre odbiorniki domowe pobierają dużo energii w krótkich seriach, nawet jeśli ich całkowite dzienne zużycie energii nie jest duże:

Uruchomienie sprężarki centralnego układu klimatyzacji: impulsowa moc 5–10 kW, ciągła 1–3 kW. Szybko rozładowuje baterię.

Piekarnik/kuchenka elektryczna: 3–5 kW ciągła. Realistyczne, jeśli chodzi o krótkie uruchomienie podczas tworzenia kopii zapasowej, trudne do przygotowania pełnego posiłku.

Elektryczny podgrzewacz wody: ciągła moc 4,5 kW. Zwykle usuwany z panelu obciążeń krytycznych.

Ładowanie pojazdów elektrycznych: 7–11 kW ciągłe. Zwykle nie powinien działać podczas tworzenia kopii zapasowej w przypadku awarii.

Uruchomienie pompy studniowej: Może wzrosnąć do 5–7 kW na kilka sekund. Warto sprawdzić konkretną pompę.

Możliwość tworzenia kopii zapasowych-Zasilanie w domusystem należy określić, biorąc pod uwagę obydwie liczby: wystarczającą ilość kWh, aby wytrzymać przestój, oraz wystarczającą ilość kW, aby uruchomić i uruchomić wszystko, co jest podłączone. Inwerter ciągły o mocy 10 kW (powszechny w mieszkaniowych modułach magazynowania energii słonecznej) może obsłużyć większość kombinacji domowych, ale dwa duże obciążenia rozpoczynające się dokładnie w tym samym momencie mogą go przerwać.

Właśnie dlatego poważny projektant systemu zapyta, jakie obciążenia faktycznie chcesz mieć w trybie rezerwowym, - a nie tylko ile kWh zużywasz dziennie.

Jeśli znajdujesz się w punkcie decyzyjnym pomiędzy konfiguracjami, zazwyczaj rozstrzygają to trzy pytania:

Jak długo trwa realistyczna przerwa w dostawie prądu w Twojej okolicy? W przypadku okazjonalnych przestojów trwających od 4 do 12 godzin wystarczający będzie system-obciążeń krytycznych. Jeśli borykasz się z wielodniowymi przerwami w dostawie prądu-spowodowanymi huraganami lub burzami lodowymi, większy sens ma większa konfiguracja całego-domu lub system pracujący poza-siecią-.

Czy masz potrzeby medyczne, zawodowe lub związane z komfortem, które wymagają prądu przemiennego, ogrzewania elektrycznego lub specjalnych urządzeń? Jeśli tak, - cały-dom lub przynajmniej rozszerzony-zakres obciążeń krytycznych.

Jaki jest Twój budżet na tworzenie kopii zapasowych (w porównaniu z wartością- własnego zużycia energii słonecznej)? Panel-obciążeń krytycznych zazwyczaj dodaje 8 000–15 000 dolarów w porównaniu z podstawowym układem fotowoltaicznym. Cały-dom kosztuje 18 000–35 000 dolarów.

W przypadku większości domów-zapasowe zasilanie obciążeń krytycznych jest właściwym rozwiązaniem. - Zapewnia pokrycie najważniejszych elementów za ułamek kosztów i chroni przed realistycznymi scenariuszami przestojów, z którymi boryka się większość właścicieli domów.

[Aby dostosować: włóż obudowę Sunhingstones pokazującą rzeczywistą wydajność przestojów. Sugerowane dane: lokalizacja projektu, konfiguracja systemu (akumulator kWh + kW energii słonecznej + obciążenia krytyczne w porównaniu z całym-domem), czas trwania przestojów, wrażenia klienta.]

Jeden klient indywidualny Sunhingstones ze sparowanym modułem fotowoltaicznym plusMagazynowanie energii słonecznejinstalacja przetrwała-wielodniową awarię sieci podczas burzy bez przerwy. System bezproblemowo działał w trybie wyspowym w momencie awarii zasilania, akumulator przez noc obsługiwał podstawowe zadania, a panele ponownie go naładowywały następnego ranka. Klient zgłosił, że ledwo zauważył awarię, dopóki sąsiedzi o niej nie wspomnieli.

Przed podpisaniem jakiejkolwiek wyceny przeanalizuj poniższe pięć pytań z instalatorem, producentem magazynu energii słonecznej lub dostawcą energii do magazynowania w domu:

Czy falownik faktycznie obsługuje pracę wyspową i rezerwową? Niektóre falowniki sieciowe-nie - wyłączają się niezależnie od tego, czy jest akumulator, czy nie. Potwierdź wyraźnie „możliwość tworzenia kopii zapasowych” lub „hybryda”.

Jaki jest czas przejścia, gdy sieć ulegnie awarii? Szukaj opcji „płynnie” lub „poniżej 20 ms”, aby wrażliwa elektronika nie uruchomiła się ponownie. Można używać wolniejszych przejść (1–5 sekund), ale zauważysz, że lampki migają.

Czy jest to-obciążenie krytyczne czy konfiguracja całego-domu? Uzyskaj to na piśmie w ramach wyceny - to inny zakres instalacji.

Czy panele słoneczne mogą ładować akumulator podczas przerwy w dostawie prądu, czy tylko wtedy, gdy sieć jest uruchomiona? Niektóre wczesne falowniki hybrydowe mogły ładować tylko z sieci. Nowoczesne modele mogą ładować się z energii słonecznej, gdy znajdują się na wyspie. - potwierdź to w przypadku swojego konkretnego modelu.

Jaki jest cykl życia i gwarancja, gdy system jest intensywnie używany do tworzenia kopii zapasowych? Częste głębokie rozładowania szybciej starzeją akumulatory. Poważny dostawca opublikuje gwarantowane utrzymanie pojemności.

Renomowany producent lub fabryka akumulatorów odpowie na wszystkie pięć bez zabezpieczenia. Niejasne odpowiedzi są sygnałem, aby szukać dalej.

Powiedz nam, gdzie mieszkasz, jaki jest typowy czas przestoju i jakie urządzenia mają działać podczas przestoju. - zaproponujemy system magazynowania energii słonecznej dostosowany do Twojej sytuacji. Niezależnie od tego, czy jest to konfiguracja-krytycznego obciążenia, czy konfiguracja-całego domu, otrzymasz rzeczywistą liczbę na podstawie obciążenia, a nie ogólną wycenę z broszury. Bezpłatnie, bez zobowiązań

Skontaktuj się teraz