Alors que la demande mondiale d’énergie durable, l'énergie solaire est progressivement devenue un choix populaire pour les foyers et les entreprises.
Cependant, confronté à une grande variété de systèmes solaires, solutions de stockage d'énergie, et types de batterie, beaucoup de gens peuvent être confus: Quel équipement solaire leur convient le mieux?
Que vous souhaitiez vous éloigner complètement du réseau, économiser sur les factures d'électricité, ou assurer la stabilité de votre alimentation, il est important de comprendre les différents types de systèmes solaires et leurs composants principaux.
Quels types de systèmes de stockage d'énergie solaire? Dans ce guide, nous analyserons les trois principaux types de systèmes de stockage d'énergie solaire, méthodes courantes d'installation de panneaux solaires, et les types de batteries les plus couramment utilisés pour vous aider à trouver la solution solaire la plus adaptée à vos besoins.
Partie 1: Qu'est-ce qu'un système d'énergie solaire?
Le système d'énergie solaire est un système qui utilise des cellules solaires pour convertir l'énergie solaire en énergie électrique.
Comme nous le savons tous, l'énergie solaire est une source d'énergie inépuisable à ce stade.
Tant que le soleil émet encore de l'énergie, la production d'énergie photovoltaïque peut utiliser l'énergie abondante de l'énergie solaire et la convertir en énergie électrique nécessaire à la vie quotidienne.
Avec l’avancée continue de la technologie, la technologie de production d'énergie photovoltaïque a été très parfaite, passer progressivement d'un usage commercial à un usage domestique, et vraiment le vulgariser auprès du public.
Qu'il s'agisse d'un usage commercial ou domestique, tous les systèmes d'énergie solaire sont presque composés des éléments importants suivants qui fonctionnent ensemble:
Les panneaux solaires sont au cœur de l’ensemble du système d’énergie solaire. La matière première principale est le silicium, et le noyau du panneau solaire est la jonction P-N.
Les deux extrémités de la jonction P-N sont des matériaux de type P (principalement des trous avec des positrons) et matériaux de type B (principalement des trous avec des électrons négatifs). Vous pouvez considérer un panneau solaire comme une usine d’électronique.
Quand les « ouvriers » (soleil) viens au panneau solaire, ils déplaceront les électrons de la zone P vers la zone N.
A cette époque, le champ électrique de la jonction P-N sera comme un tapis roulant, s'assurer que les électrons circulent et forment un courant continu, quelle est l'électricité dont nous avons besoin.
2. Onduleur
L'onduleur est un appareil qui convertit l'énergie électrique générée par les panneaux solaires.
Lorsqu'un courant continu se forme sur le panneau solaire, le courant continu ne peut pas être directement utilisé pour l'utilisation de l'équipement et doit être traité et utilisé.
Il y a de nombreux interrupteurs électroniques à l'intérieur de l'onduleur (considérez-le comme un robinet qui s'ouvre et se ferme rapidement).
Ces commutateurs électroniques coupent rapidement l'alimentation CC en impulsions. En contrôlant l'heure d'ouverture et de fermeture de l'interrupteur, l'onduleur peut « reconstituer » ces impulsions en une forme d'onde similaire à l'alimentation secteur..
La tension et la fréquence du courant alternatif sont ajustées de cette manière.
Pour rendre la sortie du courant alternatif plus stable, l'onduleur utilisera SPWM (modulation de largeur d'impulsion sinusoïdale) technologie pour « couper » les impulsions en ondes sinusoïdales douces, qui peut être utilisé de manière aussi stable que la puissance de sortie du réseau électrique.
3. Comité de distribution
Le tableau de distribution est un appareil qui gère et contrôle l'énergie générée par les panneaux solaires.. Sa mission est de gérer et de protéger l'ensemble du système d'énergie solaire, s’assurer que l’énergie est raisonnablement distribuée et utilisée, et empêche la batterie d'être surchargée ou trop déchargée.
Le contrôleur surveillera l'état de la batterie à tout moment, et décidez si vous souhaitez charger rapidement ou lentement en fonction de la puissance de la batterie.
En même temps, il surveille également l'état de la batterie à tout moment pour garantir que la puissance de la batterie est maintenue dans une plage sûre afin de garantir l'efficacité et la praticité à long terme de la batterie..
Le tableau de distribution peut également ajuster en continu l'état de fonctionnement du panneau solaire via le MPPT. (suivi du point de puissance maximale) fonctionner de manière à ce qu'il génère toujours de l'électricité avec la plus grande efficacité.
4. Batterie solaire (facultatif)
La batterie solaire est le dispositif de stockage d'énergie dans l'ensemble du système d'énergie solaire..
Lors du chargement, les électrodes positives et négatives à l’intérieur de la batterie « absorberont » l’énergie électrique, subir des réactions chimiques, et stocker l'énergie électrique; lors de la décharge, ces réactions chimiques « libéreront » de l’énergie électrique que nous pourrons utiliser.
Lorsque l'électricité générée par le panneau solaire ne peut pas être utilisée pendant la journée, l'excès d'électricité sera stocké dans la batterie sous forme d'énergie chimique.
Quand le panneau solaire ne peut pas produire d’électricité, la batterie transmettra l'électricité stockée sous forme d'énergie électrique pour utilisation.
Partie 2: 3 Systèmes de stockage d’énergie solaire de base. De quels types de systèmes de stockage d'énergie solaire avez-vous besoin?
Après une compréhension détaillée du système d'énergie solaire, vous constaterez que les composants clés de l’ensemble du système sont similaires.
La seule différence réside dans le sens du stockage d’énergie.
Donc, le système de stockage d'énergie solaire peut être divisé en 3 types en fonction de l'interaction entre le système d'énergie solaire et le réseau électrique.
Ce sont aussi les 3 les types les plus basiques:
Système/batterie de stockage d'énergie solaire hors réseau
Le système de stockage d’énergie solaire hors réseau est une solution énergétique qui n’est pas connectée au réseau électrique.
Les panneaux solaires convertissent l'énergie solaire en énergie électrique.
Une partie est directement fournie à la charge, et l'autre partie est stockée dans la batterie via le contrôleur. L'ensemble du système réalise sa propre production d'électricité, stockage, et décharge.
Le système de stockage d'énergie solaire hors réseau est une petite centrale électrique autosuffisante présentant les avantages d'une alimentation électrique indépendante., protection de l'environnement et économie d'énergie, installation flexible, et des avantages à long terme.
Donc, le système de stockage d'énergie solaire hors réseau est particulièrement adapté aux endroits où il n'y a pas d'accès au réseau électrique ou où le réseau électrique est instable, comme les villages de montagne isolés, îles, ou zones désertiques, stations de base de communication, lampadaires, et matériel de surveillance, ainsi que certains appareils mobiles tels que les camping-cars et les bateaux.
Système de stockage d'énergie solaire connecté au réseau
Le système de stockage d’énergie solaire connecté au réseau est un système énergétique intelligent qui peut produire de l’électricité par lui-même et « coopérer » avec le réseau..
Au cours de la journée, l'énergie solaire est convertie en courant continu via des panneaux solaires et utilisée par les charges via l'onduleur et le tableau de distribution.
A cette époque, l'excédent d'électricité sera transmis au réseau, et tu obtiendras des points à ce moment-là, qui sera utilisé pour échanger contre un excédent d'électricité ou de revenus.
Donc, dans le système de stockage d’énergie solaire connecté au réseau, le réseau est le système de stockage d'énergie.
Sans piles, le coût de l'ensemble du système d'énergie solaire sera effectivement réduit. Il convient très bien aux familles, parcs industriels, bâtiments commerciaux, et des installations publiques urbaines avec un accès fiable à l’électricité.
Système de stockage d'énergie solaire hybride
Le système de stockage d'énergie solaire hybride est un système qui combine les caractéristiques d'un système de stockage d'énergie solaire hors réseau et d'un système de stockage d'énergie solaire connecté au réseau..
Il peut être connecté au réseau et fonctionner comme un système connecté au réseau..
Quand il y a de l'énergie solaire, l'énergie peut être obtenue pour la charge et stockée dans la batterie, et l'excès d'électricité peut être transmis au réseau pour des points.
Quand l’énergie solaire ne peut pas être obtenue, la charge est maintenue par la batterie.
Quand la batterie est faible, il peut également obtenir de l'électricité du réseau.
Ce système peut prendre en compte toutes les situations, et le coût correspondant sera relativement élevé, il est donc plus adapté aux zones où l'électricité est instable, zones avec de grandes fluctuations des prix de l'électricité, utilisateurs industriels, et les hôpitaux, et d'autres endroits avec des exigences élevées en matière de systèmes électriques.
Partie 3: Quels sont les types d’installation de panneaux solaires?
Dans l'ensemble du système d'énergie solaire, le panneau solaire est la partie centrale, et bien sûr, ça vaut la peine de le savoir en détail.
Selon différents besoins et échelles énergétiques, il y a 4 Types d'installation de panneaux solaires classiques qui valent la peine d'être compris.
L'énergie solaire résidentielle est simplement un système d'énergie solaire installé dans votre maison.. L'échelle n'est généralement pas grande. Il s'agit principalement de répondre aux besoins d'utilisation quotidiens de la famille, comme l'alimentation électrique pour les appareils électroménagers courants tels que les climatiseurs et les réfrigérateurs. C'est un système courant dans la vie.
Avantages
1. Économisez de l'argent. Après avoir installé un système d'énergie solaire, l'utilisation des factures d'électricité peut être efficacement réduite. Les subventions gouvernementales peuvent réduire considérablement les coûts d'installation et même générer des bénéfices.
2. Protection de l'environnement. Utiliser une énergie propre pour remplacer l’électricité quotidienne et réduire les émissions de carbone.
3. Indépendance énergétique. Réduire la dépendance au réseau électrique peut rendre l’utilisation de l’électricité par les ménages plus indépendante et plus sûre dans les zones reculées..
Scénarios d'application
Le solaire résidentiel convient à tous les types de familles, s'il s'agit d'une villa unifamiliale, maison de ville, ou appartement, à condition qu'il y ait un espace approprié (comme un toit, balcon, ou cour), il peut être installé.
Solaire commercial et industriel
L’énergie solaire commerciale et industrielle peut être bien comprise comme un système solaire à grande échelle, qui est principalement utilisé pour répondre aux besoins en électricité des entreprises, et vend en même temps l'excédent d'électricité au réseau électrique pour obtenir des revenus supplémentaires.
Avantages
1. Réduire les coûts. Pour les entreprises, les factures d'électricité représentent une dépense très importante. Grâce aux systèmes d'énergie solaire, les coûts d’exploitation peuvent être efficacement réduits, améliorant ainsi la compétitivité globale des entreprises.
2. Établir une bonne image de marque. Les économies d’énergie et la protection de l’environnement sont la responsabilité commune des populations du monde entier.. L’utilisation d’énergie propre peut améliorer efficacement l’image de l’entreprise.
3. Alimentation électrique stable. Les systèmes d’énergie solaire peuvent fournir une énergie stable aux équipements de production, systèmes d'éclairage, etc., réduire la dépendance à l’énergie traditionnelle.
Scénarios d'application
L’énergie solaire commerciale et industrielle convient aux bâtiments commerciaux et aux parcs industriels, comme les centres commerciaux, hôpitaux, usines, et entrepôts, etc.. Des systèmes d'énergie solaire peuvent également être installés dans les parkings pour fournir des services d'ombrage tout en produisant de l'électricité..
Solaire à grande échelle
L'énergie solaire à grande échelle est généralement développée et exploitée par des sociétés d'énergie professionnelles et des compagnies d'électricité.. Il est de très grande taille et est généralement construit dans des endroits suffisamment ensoleillés.. Il nécessite des investissements élevés et une production d'énergie élevée et peut fournir de l'électricité à des milliers d'entreprises..
Avantages
1. Faible coût global. En raison de sa grande échelle, il peut fournir une grande quantité d’électricité propre et bon marché à la société.
2. Protection de l'environnement. La production d'énergie solaire ne produit généralement pas de pollution et a grandement contribué à la protection de l'environnement..
3. Promouvoir le développement économique dans les régions éloignées. La construction de centrales électriques à grande échelle peut promouvoir efficacement l'économie locale et créer des opportunités d'emploi..
4. Alimentation électrique stable. La centrale électrique sera étroitement connectée au réseau électrique pour fournir une alimentation électrique stable aux zones et aux entreprises environnantes..
Scénarios d'application
L’énergie solaire à grande échelle est principalement utilisée dans certaines zones reculées où le réseau électrique ne peut pas couvrir, et peut fournir une alimentation électrique stable aux résidents locaux. En même temps, il sera combiné avec des énergies propres telles que l'énergie éolienne et l'hydroélectricité pour former un système d'approvisionnement énergétique diversifié.
Solaire communautaire
L'énergie solaire communautaire est un type d'installation solaire entre l'énergie solaire résidentielle et l'énergie solaire commerciale et industrielle.. Il est investi et construit conjointement par les résidents et les entreprises de la communauté.. Il est généralement installé dans l'espace public de la communauté pour produire de l'électricité accessible à tous..
Avantages
1. Installation flexible. Convient aux utilisateurs qui n'ont pas les conditions pour installer. Pour les utilisateurs d'appartements, ils peuvent également utiliser l’énergie solaire de manière flexible.
2. Économiser des ressources. Utiliser l'énergie solaire pour répondre aux besoins quotidiens des utilisateurs de la communauté, économiser considérablement les ressources.
3. Améliorer la cohésion communautaire. La construction conjointe de systèmes d'énergie solaire peut renforcer la responsabilité communautaire et promouvoir le développement durable de la communauté..
Scénarios d'application
L’énergie solaire communautaire est principalement utilisée dans certaines écoles et zones résidentielles. Il prend en compte la situation de la communauté, réduit les coûts de vie et d’utilisation, et fournit de l'électricité propre
Partie 4: 3 Types de batterie pour panneau solaire
La batterie est un élément important de l'ensemble du système. Une bonne batterie peut utiliser efficacement l'électricité générée par l'énergie solaire et atteindre le taux d'utilisation et le taux de stockage les plus élevés..
Ce qui suit expliquera le 3 types de batteries pour panneaux solaires en détail.
Les batteries au plomb sont le premier type de batteries utilisées dans les systèmes solaires..
La technologie est très mature. Il se compose de plaques de plomb et d'électrolytes d'acide sulfurique.
Il peut être divisé en deux catégories communes, batteries au plomb ordinaires et batteries au gel.
Les batteries au plomb ordinaires doivent être régulièrement ajoutées avec de l'eau pour l'entretien., tandis que les batteries au gel remplacent l'électrolyte par du gel, qui ne nécessite aucun entretien et augmente la durée de vie mais augmente également le coût.
Avantages
1. Faible coût. Le prix des batteries au plomb est relativement bon marché et convient aux utilisateurs aux budgets limités..
2. Technologie mature. Largement utilisé, facile à réparer et à remplacer.
3. Haute fiabilité. Performances stables à température ambiante.
Inconvénients
1. Durée de vie courte. La vie ordinaire batteries au plomb est généralement seulement 3-5 années, alors que celui des batteries au gel est légèrement plus long.
2. Grande taille et poids lourd. Faible densité énergétique et grande occupation de l'espace.
3. Exigences d'entretien élevées. Les batteries au plomb ordinaires doivent être régulièrement arrosées. Bien que les batteries au gel ne nécessitent aucun entretien, ils sont plus chers.
4. Une décharge profonde affecte la vie. Si la puissance de la batterie est trop faible, ça va raccourcir la vie.
Les batteries lithium-ion sont le type de batterie le plus populaire ces dernières années et sont également le type de batterie le plus populaire et le plus avancé..
Le matériau de base des batteries lithium-ion est constitué de composés de lithium. Il existe deux types courants, à savoir le phosphate de fer et de lithium (LiFePO4) piles et lithium ternaire (NMC) batteries.
Parmi eux, Les batteries LiFePO4 sont les plus courantes dans les systèmes d'énergie solaire en raison de leur stabilité et de leur sécurité..
Avantages
1. Haute densité énergétique. Petite taille, poids léger, et une grande capacité de stockage.
2. Longue vie. Peut généralement être utilisé pour 10-15 des années et de nombreux cycles.
3. Haute efficacité. Efficacité de charge et de décharge élevée, moins de perte d'énergie.
4. Sans entretien. Presque aucun entretien n’est requis, facile à utiliser.
5. Forte capacité de décharge profonde. Peut se décharger à une puissance inférieure sans affecter la durée de vie.
Inconvénients
1. Coût élevé. Le prix initial est plus élevé que les batteries au plomb, mais plus rentable à long terme.
Batteries à flux
Les batteries à flux sont un nouveau type de technologie de stockage d'énergie, dont l'électrolyte circule et est stocké dans des réservoirs externes. Le type courant est la batterie à flux entièrement vanadium.
Avantages
1. Durée de vie ultra longue. Dans de nombreux cycles, la vie peut dépasser 20 années.
2. Forte évolutivité. L'énergie et la puissance peuvent être conçues indépendamment, adapté au stockage d’énergie à grande échelle.
3. Haute sécurité. L'électrolyte est à base d'eau, ininflammable, et hautement sûr.
4. Une décharge profonde n'a aucun effet. Peut être complètement déchargé sans affecter la durée de vie.
Inconvénients
1. Coût élevé. L'investissement initial important convient aux applications à grande échelle.
2. Grande taille. Nécessite des réservoirs et des pipelines supplémentaires, prend beaucoup de place.
3. Faible efficacité. L'efficacité de charge et de décharge est inférieure à celle des batteries lithium-ion.
Après les informations complètes ci-dessus, vous devez avoir une compréhension détaillée des 3 types de batteries. Pour vous permettre de comparer pleinement ces trois types de batteries, voici une table pour vous.
| Types | Batteries au plomb | Batteries lithium-ion | Batteries à flux |
| Durée de vie | 3–7 ans | 10–15 ans | 20+ années |
| Cycle de vie | 300–1500 cycles | 2000–6000 cycles | 10,000–20 000 cycles |
| Coût | Faible | Relativement élevé | Haut |
| Densité énergétique | Faible | Haut | Moyen |
| Taille et poids Grand | Lourd | Petit | Grand(réservoir de stockage externe requis) |
| Entretien | Nécessite un entretien | Sans entretien | Sans entretien |
| Sécurité | Bien | Nécessite une gestion BMS | Bien |
Grâce au tableau ci-dessus, vous pouvez faire une comparaison détaillée et choisir de manière exhaustive le type de batterie dont vous avez besoin.
Après l'innovation continue de la technologie des batteries, les batteries au lithium sont désormais couramment utilisées dans les systèmes d'énergie solaire.
Dans le tableau, vous pouvez voir les avantages des batteries au lithium en détail, et vous constaterez également que les batteries au lithium de haute qualité sont équipées de BMS (Système de gestion de batterie) gestion.
BMS est le « cerveau » et le « garde du corps » de la batterie.
Il surveille et gère l'état de la batterie pour garantir que la batterie fonctionne en toute sécurité, de manière stable, et efficacement.
Alors lors du choix d'une batterie au lithium, vous pouvez vous concentrer sur cet indicateur.
Par exemple, Les batteries au lithium de GYCX ont toujours été les plus fiables dans l'utilisation des systèmes d'énergie solaire.
Conclusion
Pour choisir le bon système d’énergie solaire, tu dois être clair sur trois choses: vos besoins en électricité, votre budget pour l'installation d'un système d'énergie solaire, et les objectifs à long terme que vous souhaitez atteindre en installant un système d'énergie solaire.
Que vous choisissiez un système hors réseau, connecté au réseau, ou système de stockage d'énergie solaire hybride, il est crucial que vous choisissiez la bonne méthode de montage des panneaux solaires, ainsi que la bonne technologie de batterie.
Choisir la bonne combinaison peut augmenter considérablement l’efficacité du système et maintenir sa durabilité à long terme.
Si vous ne savez pas comment construire une combinaison de systèmes solaires en fonction de votre situation réelle, alors tu peux consulter un professionnel qui peut évaluer de manière globale votre situation et vous apporter la solution la plus satisfaisante.
FAQ
1. Comment choisir le type de système solaire qui me convient?
D'abord, pensez à vos besoins en électricité.
Si vous êtes dans une région éloignée ou où les pannes de courant sont fréquentes, un système de stockage d’énergie solaire hors réseau est plus adapté; si vous souhaitez réduire les coûts et participer à la production d'énergie photovoltaïque distribuée, vous pouvez choisir un système de stockage d’énergie solaire connecté au réseau; si vous êtes dans une zone où l'électricité est instable ou si vous souhaitez profiter de la différence entre les prix de l'électricité en période de pointe et en vallée, un système hybride de stockage d’énergie solaire est un bon choix.
En même temps, vous devez également porter un jugement global basé sur des facteurs tels que le budget, emplacement d'installation, et les conditions environnementales.
2. Le système solaire nécessite-t-il un entretien?
Tout système nécessite une maintenance, y compris les systèmes solaires, mais les exigences de maintenance des systèmes solaires sont relativement simples.
L'entretien d'un système solaire concerne principalement le nettoyage des panneaux solaires et l'état de fonctionnement du système., et il vous suffit d'entretenir ces deux éléments de manière régulière.
Dans des cas particuliers, vos batteries auront également besoin d'entretien, si vous utilisez des batteries au plomb, elles nécessiteront un entretien et un entretien réguliers, alors que les batteries lithium-ion et les batteries à flux liquide ne nécessitent généralement aucun entretien.
3. Vaut-il mieux installer des panneaux solaires sur le toit ou au sol?
Il n'y a pas d'avantages et d'inconvénients absolus, et davantage doit être évalué en fonction de l'environnement dans lequel le système d'énergie solaire est installé.
L'installation sur le toit n'occupe pas de terrain supplémentaire, et peut utiliser considérablement l'espace du bâtiment et réduire les ombres, améliorant ainsi l'utilisation des ressources d'énergie solaire.
Cependant, l'angle et la direction d'installation seront limités par la structure du bâtiment sur le toit, et la maintenance du système est également peu pratique.
En revanche, les installations au sol sont plus flexibles en termes d'angle et d'orientation, et sont plus faciles à entretenir, mais ils nécessitent une grande quantité de ressources foncières, et l'utilisation de l'énergie solaire est très influencée par l'environnement environnant.
