Como la demanda global de energía sostenible, La energía solar se ha convertido gradualmente en una opción popular para hogares y empresas..
Sin embargo, frente a una amplia variedad de sistemas solares, soluciones de almacenamiento de energía, y tipos de baterías, muchas personas pueden estar confundidas: ¿Qué equipo solar es mejor para ellos??
Si desea desconectarse completamente de la red, ahorrar en facturas de electricidad, o asegurar la estabilidad de su fuente de alimentación, Es importante comprender los diferentes tipos de sistemas solares y sus componentes principales..
¿Qué tipos de sistemas de almacenamiento de energía solar?? En esta guía, Analizaremos los tres tipos principales de sistemas de almacenamiento de energía solar., métodos comunes de instalación de paneles solares, y los tipos de baterías más utilizados para ayudarle a encontrar la solución solar más adecuada a sus necesidades.
Parte 1: ¿Qué es un sistema de energía solar??
El sistema de energía solar. Es un sistema que utiliza células solares para convertir la energía solar en energía eléctrica..
Como todos sabemos, La energía solar es una fuente de energía inagotable en esta etapa..
Mientras el sol siga emitiendo energía, La generación de energía fotovoltaica puede utilizar la abundante energía de la energía solar y convertirla en la energía eléctrica necesaria en la vida diaria..
Con el continuo avance de la tecnología, La tecnología de generación de energía fotovoltaica ha sido muy perfecta., pasando gradualmente del uso comercial al doméstico, y realmente popularizarlo entre el público..
Ya sea para uso comercial o doméstico., Todos los sistemas de energía solar están compuestos casi por las siguientes partes importantes que funcionan juntas.:
Los paneles solares son la parte central de todo el sistema de energía solar.. La principal materia prima es el silicio., y el núcleo del panel solar es la unión P-N.
Los dos extremos de la unión P-N son materiales tipo P. (en su mayoría agujeros con positrones) y materiales tipo B (en su mayoría huecos con electrones negativos). Puedes pensar en un panel solar como una fábrica de productos electrónicos..
Cuando los “trabajadores” (luz del sol) ven al panel solar, moverán electrones del área P al área N.
En este momento, el campo eléctrico de la unión P-N será como una cinta transportadora, asegurar que los electrones fluyan y formen una corriente continua, cual es la electricidad que necesitamos.
2. Inversor
El inversor es un dispositivo que convierte la energía eléctrica generada por los paneles solares..
Cuando se forma corriente continua en el panel solar., La corriente continua no puede usarse directamente para el uso del equipo y debe ser procesada y utilizada..
Hay muchos interruptores electrónicos dentro del inversor. (Piense en ello como un grifo que se abre y se cierra rápidamente.).
Estos interruptores electrónicos cortan rápidamente la energía CC en pulsos. Controlando el tiempo de apertura y cierre del interruptor., el inversor puede "reunir" estos pulsos en una forma de onda similar a la alimentación de CA.
El voltaje y la frecuencia de la alimentación de CA se ajustan de esta manera..
Para hacer que la salida de energía CA sea más estable, el inversor utilizará SPWM (modulación de ancho de pulso sinusoidal) tecnología para "recortar" los pulsos en ondas sinusoidales suaves, que se puede utilizar de forma tan estable como la potencia de salida de la red eléctrica.
3. Tablero de distribución
El Cuadro de Distribución es un dispositivo que gestiona y controla la energía generada por los paneles solares.. Su tarea es gestionar y proteger todo el sistema de energía solar., Garantizar que la energía se distribuya y utilice razonablemente., Y evita que la batería se sobrecargue o se descargue en exceso..
El controlador controlará el estado de la batería en todo momento, y decide si cargar rápida o lentamente según la carga de la batería.
Al mismo tiempo, también monitorea el estado de la batería en todo momento para garantizar que la energía de la batería se mantenga en un rango seguro para garantizar la eficiencia y la practicidad a largo plazo de la batería..
El tablero de distribución también puede ajustar continuamente el estado de funcionamiento del panel solar a través del MPPT. (seguimiento del punto de máxima potencia) funcionar de modo que siempre genere electricidad con la mayor eficiencia.
La batería solar es el dispositivo de almacenamiento de energía en todo el sistema de energía solar..
Al cargar, Los electrodos positivo y negativo dentro de la batería “absorberán” energía eléctrica., sufrir reacciones químicas, y almacenar la energía eléctrica; al descargar, Estas reacciones químicas “liberarán” energía eléctrica para que la usemos..
Cuando la electricidad generada por el panel solar no se puede consumir durante el día, El exceso de electricidad se almacenará en la batería en forma de energía química..
Cuando el panel solar no puede generar electricidad, La batería transmitirá la electricidad almacenada en forma de energía eléctrica para su uso..
Parte 2: 3 Sistemas básicos de almacenamiento de energía solar. ¿Qué tipos de sistemas de almacenamiento de energía solar necesita??
Después de una comprensión detallada del sistema de energía solar., encontrará que los componentes clave de todo el sistema son similares.
La única diferencia está en la dirección del almacenamiento de energía..
Por lo tanto, El sistema de almacenamiento de energía solar se puede dividir en 3 tipos según la interacción entre el sistema de energía solar y la red eléctrica.
Estos también son los 3 tipos más básicos:
Sistema/batería de almacenamiento de energía solar fuera de la red
El sistema de almacenamiento de energía solar fuera de la red es una solución energética que no está conectada a la red eléctrica.
Los paneles solares convierten la energía solar en energía eléctrica.
Una parte se suministra directamente a la carga., Y la otra parte se almacena en la batería a través del controlador.. Todo el sistema realiza su propia generación de energía., almacenamiento, y alta.
El sistema de almacenamiento de energía solar fuera de la red es una pequeña planta de energía autosuficiente con las ventajas de un suministro de energía independiente., protección del medio ambiente y ahorro de energía, instalación flexible, y beneficios a largo plazo.
Por lo tanto, El sistema de almacenamiento de energía solar fuera de la red es especialmente adecuado para lugares donde no hay acceso a la red eléctrica o la red eléctrica es inestable, como pueblos remotos de montaña, islas, o zonas desérticas, estaciones base de comunicación, luces de la calle, y equipo de monitoreo, así como algunos dispositivos móviles como vehículos recreativos y barcos.
Sistema de almacenamiento de energía solar conectado a la red
El sistema de almacenamiento de energía solar conectado a la red es un sistema de energía inteligente que puede generar electricidad por sí solo y "cooperar" con la red..
Durante el día, La energía solar se convierte en corriente continua a través de paneles solares y es utilizada por las cargas a través del inversor y el tablero de distribución..
En este momento, el exceso de electricidad se transmitirá a la red, y obtendrás puntos en este momento, que se utilizará para canjear por exceso de electricidad o ingresos.
Por lo tanto, en el sistema de almacenamiento de energía solar conectado a la red, La red es el sistema de almacenamiento de energía..
Sin pilas, El costo de todo el sistema de energía solar se reducirá efectivamente.. Es muy adecuado para familias., parques industriales, edificios comerciales, e instalaciones públicas urbanas con acceso confiable a la energía.
Sistema híbrido de almacenamiento de energía solar.
El sistema híbrido de almacenamiento de energía solar es un sistema que combina las características de un sistema de almacenamiento de energía solar fuera de la red y un sistema de almacenamiento de energía solar conectado a la red..
Puede conectarse a la red y funcionar como un sistema conectado a la red..
Cuando hay energía solar, La energía se puede obtener para la carga y almacenarse en la batería., y el exceso de electricidad se puede transmitir a la red por puntos.
Cuando no se puede obtener energía solar, la carga es mantenida por la batería.
Cuando la batería está baja, También puede obtener electricidad de la red..
Este sistema puede tener en cuenta todas las situaciones., y el costo correspondiente será relativamente alto, por lo que es más adecuado para áreas con electricidad inestable, Áreas con grandes fluctuaciones en los precios de la electricidad., usuarios industriales, y hospitales, y otros lugares con altos requisitos para sistemas de energía.
Parte 3: ¿Cuáles son los tipos de instalación de paneles solares??
En todo el sistema de energía solar, el panel solar es la parte central, Y por supuesto, vale la pena conocer en detalle.
Según diferentes necesidades y escalas energéticas, hay 4 Tipos de instalación de paneles solares clásicos que vale la pena comprender.
La energía solar residencial es simplemente un sistema de energía solar instalado en su hogar.. La escala generalmente no es grande.. Es principalmente para satisfacer las necesidades de uso diario de la familia., como suministro de energía para electrodomésticos comunes como aires acondicionados y refrigeradores. Es un sistema común en la vida..
Ventajas
1. ahorrar dinero. Después de instalar un sistema de energía solar., el uso de facturas de electricidad se puede reducir efectivamente. Los subsidios gubernamentales pueden reducir significativamente los costos de instalación e incluso generar ganancias..
2. Protección ambiental. Utilice energía limpia para reemplazar la electricidad diaria y reducir las emisiones de carbono..
3. Independencia energética. Reducir la dependencia de la red eléctrica puede hacer que el uso de la electricidad en los hogares sea más independiente y seguro en zonas remotas.
Escenarios de aplicación
La energía solar residencial es apta para todo tipo de familias, si se trata de una villa unifamiliar, casa adosada, o apartamento, siempre y cuando haya un espacio adecuado (como un techo, balcón, o patio), se puede instalar.
La energía solar comercial e industrial puede entenderse bien como un sistema solar a gran escala., que se utiliza principalmente para satisfacer las necesidades de electricidad de las empresas, y al mismo tiempo vende el exceso de electricidad a la red eléctrica para obtener ingresos adicionales..
Ventajas
1. Reducir costos. Para empresas, Las facturas de luz son un gasto muy grande.. A través de sistemas de energía solar, Los costos operativos se pueden reducir efectivamente., mejorando así la competitividad general de las empresas.
2. Establecer una buena imagen de marca.. La conservación de la energía y la protección del medio ambiente son responsabilidades comunes de las personas en todo el mundo.. El uso de energías limpias puede mejorar eficazmente la imagen corporativa.
3. Fuente de alimentación estable. Los sistemas de energía solar pueden proporcionar energía estable para los equipos de producción, sistemas de iluminación, etc., reducir la dependencia de la energía tradicional.
Escenarios de aplicación
La energía solar comercial e industrial es adecuada para edificios comerciales y parques industriales., como centros comerciales, hospitales, fábricas, y almacenes, etc.. Los sistemas de energía solar también se pueden instalar en los estacionamientos para brindar servicios de sombra mientras se genera electricidad..
Energía solar a gran escala
La energía solar a gran escala generalmente es desarrollada y operada por compañías de energía profesionales y compañías eléctricas.. Es de gran escala y generalmente se construye en lugares con suficiente luz solar.. Tiene alta inversión y alta generación de energía y puede suministrar electricidad a miles de empresas..
Ventajas
1. Bajo costo general. Por su gran escala, Puede proporcionar una gran cantidad de electricidad limpia y barata a la sociedad..
2. Protección ambiental. La generación de energía solar generalmente no produce contaminación y ha hecho grandes contribuciones a la protección del medio ambiente..
3. Promover el desarrollo económico en zonas remotas. La construcción de centrales eléctricas a gran escala puede promover eficazmente la economía local y crear oportunidades de empleo..
4. Fuente de alimentación estable. La central eléctrica estará estrechamente conectada a la red eléctrica para proporcionar un suministro de energía estable a las zonas y empresas circundantes..
Escenarios de aplicación
La energía solar a gran escala se utiliza principalmente en algunas áreas remotas donde la red eléctrica no puede cubrir, y puede proporcionar un suministro de energía estable a los residentes locales. Al mismo tiempo, Se combinará con energías limpias como la eólica y la hidroeléctrica para formar un sistema de suministro de energía diversificado..
Solar comunitario
La solar comunitaria es un tipo de instalación solar entre la solar residencial y la solar comercial e industrial.. Es invertido y construido conjuntamente por residentes y empresas de la comunidad.. Suele instalarse en la zona pública de la comunidad para generar electricidad para uso de todos..
Ventajas
1. Instalación flexible. Adecuado para usuarios que no tienen las condiciones para instalar. Para usuarios de apartamentos, También pueden utilizar la energía solar de forma flexible..
2. Ahorra recursos. Utilizar energía solar para satisfacer las necesidades diarias de los usuarios de la comunidad., ahorrando significativamente recursos.
3. Mejorar la cohesión comunitaria. La construcción conjunta de sistemas de energía solar puede mejorar la responsabilidad comunitaria y promover el desarrollo sostenible de la comunidad..
Escenarios de aplicación
La energía solar comunitaria se utiliza principalmente en algunas escuelas y zonas residenciales.. Tiene en cuenta la situación de la comunidad., reduce los costos de vida y uso, y proporciona electricidad limpia
Parte 4: 3 Tipos de batería para panel solar
La batería es una parte importante de todo el sistema.. Una buena batería puede utilizar eficazmente la electricidad generada por la energía solar y lograr la tasa de utilización y la tasa de almacenamiento más altas..
A continuación se explicará la 3 tipos de baterías para paneles solares en detalle.
Las baterías de plomo-ácido son el primer tipo de baterías utilizadas en sistemas solares..
La tecnología es muy madura.. Se compone de placas de plomo y electrolitos de ácido sulfúrico..
Se puede dividir en dos categorías comunes., baterías de plomo-ácido ordinarias y baterías de gel.
Las baterías de plomo-ácido comunes deben agregarse agua periódicamente para su mantenimiento., mientras que las baterías de gel reemplazan el electrolito con gel, que no requiere mantenimiento y aumenta la vida útil pero también aumenta el costo.
Ventajas
1. Bajo costo. El precio de las baterías de plomo-ácido es relativamente económico y adecuado para usuarios con presupuestos limitados..
2. Tecnología madura. Ampliamente utilizado, fácil de reparar y reemplazar.
3. Alta fiabilidad. Rendimiento estable a temperatura ambiente.
Contras
1. corta vida. La vida de lo ordinario. baterías de plomo-ácido normalmente es solo 3-5 años, mientras que la de las baterías de gel es ligeramente más larga.
2. Gran tamaño y peso pesado. Baja densidad energética y gran ocupación de espacio..
3. Altos requisitos de mantenimiento.. Las baterías de plomo-ácido comunes deben regarse con regularidad. Aunque las baterías de gel no requieren mantenimiento, son mas caros.
4. La descarga profunda afecta la vida.. Si la carga de la batería es demasiado baja, acortará la vida.
Las baterías de iones de litio son el tipo de batería más popular en los últimos años y también son el tipo de batería más popular y avanzado..
El material central de las baterías de iones de litio son los compuestos de litio.. Hay dos tipos comunes, a saber, fosfato de hierro y litio (LiFePO4) baterías y litio ternario (NMC) baterias.
Entre ellos, Las baterías LiFePO4 son las más habituales en los sistemas de energía solar por su estabilidad y seguridad.
Ventajas
1. Alta densidad de energía. Tamaño pequeño, ligero, y alta capacidad de almacenamiento.
2. Vida larga. Generalmente se puede utilizar para 10-15 años y muchos ciclos.
3. Alta eficiencia. Alta eficiencia de carga y descarga, menos pérdida de energía.
4. Libre de mantenimiento. Casi no se requiere mantenimiento, fácil de usar.
5. Fuerte capacidad de descarga profunda. Puede descargarse a una potencia menor sin afectar la vida.
Contras
1. Alto costo. El precio inicial es más alto que el de las baterías de plomo-ácido., pero más rentable a largo plazo.
Baterías de flujo
Las baterías de flujo son un nuevo tipo de tecnología de almacenamiento de energía, cuyo electrolito fluye y se almacena en tanques externos. El tipo común es la batería de flujo totalmente de vanadio..
Ventajas
1. Vida ultralarga. en muchos ciclos, la vida puede exceder 20 años.
2. Fuerte escalabilidad. La energía y la potencia se pueden diseñar de forma independiente., Adecuado para almacenamiento de energía a gran escala..
3. Alta seguridad. El electrolito es a base de agua., ininflamable, y altamente seguro.
4. La descarga profunda no tiene ningún efecto.. Se puede descargar completamente sin afectar la vida..
Contras
1. Alto costo. La gran inversión inicial es adecuada para aplicaciones a gran escala..
2. tamaño grande. Requiere tanques y tuberías adicionales, ocupando mucho espacio.
3. Baja eficiencia. La eficiencia de carga y descarga es menor que la de las baterías de iones de litio..
Después de la información completa anterior, Debes tener un conocimiento detallado de los 3 tipos de baterías.. Para permitirle comparar completamente estos tres tipos de baterías, aquí tienes una mesa.
| Tipos | Baterías de plomo ácido | Baterías de iones de litio | Baterías de flujo |
| Esperanza de vida | 3–7 años | 10–15 años | 20+ años |
| Ciclo de vida | 300–1500 ciclos | 2000–6000 ciclos | 10,000–20.000 ciclos |
| Costo | Bajo | relativamente alto | Alto |
| Densidad de energía | Bajo | Alto | Medio |
| Tamaño y peso Grande | Pesado | Pequeño | Grande(Se requiere tanque de almacenamiento externo) |
| Mantenimiento | Requiere mantenimiento | Libre de mantenimiento | Libre de mantenimiento |
| Seguridad | Bien | Requiere gestión de BMS | Bien |
A través de la tabla anterior, Puedes hacer una comparación detallada y elegir de forma exhaustiva qué tipo de batería necesitas..
Después de la innovación continua de la tecnología de baterías, Las baterías de litio ahora se usan comúnmente en sistemas de energía solar..
en la mesa, Puedes ver las ventajas de las baterías de litio en detalle., y también encontrará que las baterías de litio de alta calidad están equipadas con BMS (Sistema de gestión de batería) gestión.
BMS es el “cerebro” y “guardaespaldas” de la batería.
Supervisa y gestiona el estado de la batería para garantizar que funcione de forma segura., establemente, y eficientemente.
Entonces, al elegir una batería de litio, Puedes centrarte en este indicador..
Por ejemplo, Baterías de litio de GYCX Siempre han sido los más confiables en el uso de sistemas de energía solar..
Conclusión
Para elegir el sistema de energía solar adecuado, debes tener claras tres cosas: tus necesidades de electricidad, Su presupuesto para instalar un sistema de energía solar., y los objetivos a largo plazo que desea alcanzar instalando un sistema de energía solar.
Ya sea que elijas un sistema fuera de la red, conectado a la red, o sistema híbrido de almacenamiento de energía solar, Es fundamental que elija el método correcto de montaje del panel solar., así como la tecnología de batería adecuada.
Elegir la combinación correcta puede aumentar drásticamente la eficiencia del sistema y mantener la sostenibilidad a largo plazo..
Si no sabe cómo construir una combinación de sistema solar según su situación real, entonces puedes consultar a un profesional quien podrá evaluar integralmente su situación y brindarle la solución más satisfactoria.
Preguntas frecuentes
1. ¿Cómo elijo el tipo de sistema solar adecuado para mí??
Primero, considere sus necesidades de electricidad.
Si estás en una zona remota o donde los cortes de energía son frecuentes, un sistema de almacenamiento de energía solar fuera de la red es más adecuado; si quieres reducir costes y participar en la generación distribuida de energía fotovoltaica, Puedes elegir un sistema de almacenamiento de energía solar conectado a la red.; si se encuentra en una zona con electricidad inestable o desea beneficiarse de la diferencia entre los precios de la electricidad en las horas pico y valle, Un sistema híbrido de almacenamiento de energía solar es una buena opción..
Al mismo tiempo, También debe hacer un juicio integral basado en factores como el presupuesto., ubicación de instalación, y condiciones ambientales.
2. ¿El sistema solar requiere mantenimiento??
Cualquier sistema requiere mantenimiento., incluyendo sistemas solares, pero los requisitos de mantenimiento para los sistemas solares son relativamente simples.
El mantenimiento de un sistema solar se trata principalmente de la limpieza de los paneles solares y el estado operativo del sistema., y sólo necesita mantener estos dos elementos de forma regular.
En casos especiales, Tus baterías también necesitarán mantenimiento., Si está utilizando baterías de plomo-ácido, necesitarán mantenimiento y servicio regulares., Considerando que las baterías de iones de litio y las baterías de flujo líquido generalmente no requieren mantenimiento.
3. ¿Es mejor instalar paneles solares en el tejado o en el suelo??
No hay ventajas ni desventajas absolutas., y es necesario evaluar más según el entorno en el que se instala el sistema de energía solar.
La instalación en la azotea no ocupa terreno adicional, y puede utilizar en gran medida el espacio del edificio y reducir las sombras, mejorando así la utilización de los recursos de energía solar.
Sin embargo, El ángulo y la dirección de instalación estarán restringidos por la estructura del edificio del techo., y el mantenimiento del sistema también es inconveniente.
A diferencia de, Las instalaciones montadas en el suelo son más flexibles en términos de ángulo y orientación., y son más fáciles de mantener, pero requieren una gran cantidad de recursos de tierra, y la utilización del sol está muy influenciada por el entorno circundante..
