Vilka typer av lagringssystem för solenergi behöver du?

Som den globala efterfrågan på hållbar energi, solenergi har gradvis blivit ett populärt val för hem och företag.

dock, möter en mängd olika solsystem, energilagringslösningar, och batterityper, många människor kan vara förvirrade: Vilken solcellsutrustning är bäst för dem?

Oavsett om du vill ta dig helt från nätet, spara på elräkningen, eller se till att din strömförsörjning är stabil, det är viktigt att förstå de olika typerna av solsystem och deras kärnkomponenter.

Vilka typer av solenergilagringssystem? I den här guiden, vi kommer att analysera de tre huvudtyperna av solenergilagringssystem, vanliga installationsmetoder för solpaneler, och de vanligaste batterityperna för att hjälpa dig hitta den mest lämpliga solcellslösningen för dina behov.

types of solar energy storage systems

Del 1: Vad är ett solenergisystem?

Solenergisystemet är ett system som använder solceller för att omvandla solenergi till elektrisk energi.

Som vi alla vet, solenergi är en outtömlig energikälla i detta skede.

Så länge solen fortfarande avger energi, fotovoltaisk kraftproduktion kan använda den rikliga energin från solenergi och omvandla den till den elektriska energi som behövs i det dagliga livet.

Med den ständiga utvecklingen av teknik, solcellsteknik har varit mycket perfekt, gradvis övergå från kommersiellt till hemmabruk, och verkligen popularisera det till allmänheten.

Oavsett om det är kommersiellt eller hemmabruk, alla solenergisystem är nästan sammansatta av följande viktiga delar som fungerar tillsammans:

1. Solpaneler

Solpaneler är kärnan i hela solenergisystemet. Huvudråvaran är kisel, och kärnan i solpanelen är P-N-övergången.

De två ändarna av P-N-övergången är material av P-typ (mestadels hål med positroner) och material av B-typ (mestadels hål med negativa elektroner). Du kan tänka dig en solpanel som en elektronikfabrik.

När "arbetarna" (solljus) kom till solpanelen, de kommer att flytta elektroner från P-området till N-området.

Vid den här tiden, det elektriska fältet i P-N-övergången kommer att vara som ett transportband, se till att elektronerna flyter och bildar en likström, vilken är den el vi behöver.

solar panel

2. Inverter

Inverter är en enhet som omvandlar den elektriska energin som genereras av solpaneler.

När likström bildas på solpanelen, likströmmen kan inte direkt användas för användning av utrustningen och måste bearbetas och användas.

Det finns många elektroniska brytare inuti växelriktaren (se det som en kran som öppnar och stänger snabbt).

Dessa elektroniska omkopplare skär snabbt likströmmen till pulser. Genom att styra öppnings- och stängningstiden för strömbrytaren, växelriktaren kan "sätta ihop" dessa pulser till en vågform som liknar växelström.

Spänningen och frekvensen för växelström justeras på detta sätt.

För att göra uteffekten av växelström mer stabil, växelriktaren kommer att använda SPWM (sinusformad pulsbreddsmodulering) teknik för att "trimma" pulserna till jämna sinusvågor, som kan användas lika stabilt som kraftuttaget från elnätet.

inverter

3. Fördelningsnämnd

Distribution Board är en enhet som hanterar och kontrollerar strömmen som genereras av solpaneler. Dess uppgift är att hantera och skydda hela solenergisystemet, se till att kraften fördelas och används på ett rimligt sätt, och förhindra att batteriet blir över- eller överurladdat.

Styrenheten kommer hela tiden att övervaka batteriets status, och bestäm om du ska ladda snabbt eller långsamt beroende på batteristyrkan.

På samma gång, den övervakar också batteriets status hela tiden för att säkerställa att batterieffekten hålls inom ett säkert område för att säkerställa batteriets effektivitet och långvariga funktionalitet.

Distributionskortet kan också kontinuerligt justera solpanelens arbetsläge genom MPPT (maximal power point spårning) fungerar så att den alltid genererar el med högsta verkningsgrad.

4. Solbatteri (frivillig)

Solar Battery är energilagringsenheten i hela solenergisystemet.

Vid laddning, de positiva och negativa elektroderna inuti batteriet kommer att "absorbera" elektrisk energi, genomgå kemiska reaktioner, och lagra den elektriska energin; vid urladdning, dessa kemiska reaktioner kommer att "frigöra" elektrisk energi för oss att använda.

När elen som genereras av solpanelen inte kan förbrukas under dagen, överskottselektriciteten kommer att lagras i batteriet i form av kemisk energi.

När solpanelen inte kan generera el, batteriet kommer att överföra den lagrade elektriciteten tillbaka i form av elektrisk energi för användning.

battery

Del 2: 3 Grundläggande solenergilagringssystem. Vilka typer av lagringssystem för solenergi behöver du?

Efter en detaljerad förståelse av solenergisystemet, du kommer att upptäcka att nyckelkomponenterna i hela systemet liknar varandra.

Den enda skillnaden ligger i energilagringens riktning.

Därför, solenergilagringssystemet kan delas in i 3 typer enligt samspelet mellan solenergisystemet och elnätet.

Dessa är också 3 mest grundläggande typer:

Off-grid solenergilagringssystem/batteri

Solenergilagringssystemet utanför nätet är en energilösning som inte är ansluten till elnätet.

Solpanelerna omvandlar solenergi till elektrisk energi.

En del av den matas direkt till lasten, och den andra delen lagras i batteriet genom styrenheten. Hela systemet realiserar sin egen kraftgenerering, lagring, och urladdning.

Solenergilagringssystemet utanför nätet är ett självförsörjande litet kraftverk med fördelarna med oberoende strömförsörjning, miljöskydd och energibesparing, flexibel installation, och långsiktiga fördelar.

Därför, lagringssystemet för solenergi utanför nätet är särskilt lämpligt för platser där det inte finns tillgång till elnätet eller elnätet är instabilt, såsom avlägsna bergsbyar, öar, eller ökenområden, kommunikationsbasstationer, gatubelysning, och övervakningsutrustning, samt vissa mobila enheter som husbilar och båtar.

off grid 2

Nätanslutet solenergilagringssystem

Nätanslutet solenergilagringssystem är ett smart energisystem som kan generera el själv och "samarbeta" med nätet.

Under dagen, solenergi omvandlas till likström genom solpaneler och används av belastningar genom inverter och distributionstavla.

Vid den här tiden, överskottselen kommer att överföras till nätet, och du kommer att få poäng vid det här laget, som kommer att användas för att byta mot överskottsel eller inkomst.

Därför, i det nätanslutna solenergilagringssystemet, nätet är energilagringssystemet.

Utan batterier, kostnaden för hela solenergisystemet kommer att reduceras effektivt. Det är mycket lämpligt för familjer, industriparker, kommersiella byggnader, och offentliga anläggningar i städer med pålitlig tillgång till ström.

on grid 2

Hybrid lagringssystem för solenergi

Hybridsystemet för lagring av solenergi är ett system som kombinerar egenskaperna hos ett lagringssystem för solenergi utanför nätet och ett nätanslutet solenergilagringssystem.

Den kan anslutas till nätet och fungera som ett nätanslutet system.

När det finns solenergi, energi kan erhållas för belastning och lagras i batteriet, och överskottselen kan överföras till nätet för poäng.

När solenergi inte kan erhållas, belastningen upprätthålls av batteriet.

När batteriet är lågt, den kan också få el från nätet.

Detta system kan ta hänsyn till alla situationer, och motsvarande kostnad blir relativt hög, så det är mer lämpligt för områden med instabil elektricitet, områden med stora fluktuationer i elpriserna, industriella användare, och sjukhus, och andra platser med höga krav på kraftsystem.

hybrid 2

Del 3: Vilka är typerna av installation av solpaneler?

I hela solenergisystemet, Solpanelen är kärnan, och naturligtvis, det är värt att veta i detalj.

Enligt olika energibehov och skalor, det finns 4 klassiska installationstyper för solpaneler som är värda att förstå.

Solenergi för bostäder

Solenergi för bostäder är helt enkelt ett solenergisystem installerat i ditt hem. Omfattningen är i allmänhet inte stor. Det är främst för att tillgodose familjens dagliga användningsbehov, som strömförsörjning för vanliga hushållsapparater som luftkonditionering och kylskåp. Det är ett vanligt system i livet.

Fördelar

1. Spara pengar. Efter installation av ett solenergisystem, användningen av elräkningar kan reduceras effektivt. Statliga subventioner kan avsevärt minska installationskostnaderna och till och med generera vinster.

2. Miljöskydd. Använd ren energi för att ersätta daglig el och minska koldioxidutsläppen.

3. Energioberoende. Att minska beroendet av elnätet kan göra hushållselanvändningen mer oberoende och säker i avlägsna områden.

Applikationsscenarier

Solenergi för bostäder är lämplig för alla typer av familjer, om det är en enfamiljsvilla, radhus, eller lägenhet, så länge det finns ett lämpligt utrymme (som ett tak, balkong, eller gård), den kan installeras.

residential solar

Kommersiell och industriell solel

Kommersiell och industriell solenergi kan väl förstås som ett storskaligt solsystem, som främst används för att tillgodose företagens elbehov, och säljer samtidigt överskottsel till elnätet för att få ytterligare intäkter.

Fördelar

1. Minska kostnaderna. För företag, elräkningar är en mycket stor kostnad. Genom solenergisystem, driftskostnaderna kan reduceras effektivt, och därmed förbättra företagens övergripande konkurrenskraft.

2. Skapa en bra varumärkesimage. Energisparande och miljöskydd är det gemensamma ansvaret för människor över hela världen. Användningen av ren energi kan effektivt förbättra företagets image.

3. Stabil strömförsörjning. Solenergisystem kan ge stabil kraft till produktionsutrustning, belysningssystem, etc., minska beroendet av traditionell energi.

Applikationsscenarier

Kommersiell och industriell solel är lämplig för kommersiella byggnader och industriparker, som köpcentra, sjukhus, fabriker, och lager, etc. Solenergisystem kan också installeras på parkeringsplatser för att tillhandahålla skuggningstjänster samtidigt som el genereras.

commercial and industrial solar

Solenergi i nyttoskala

Utility-scale solar utvecklas och drivs i allmänhet av professionella energiföretag och kraftbolag. Den är mycket stor i skala och byggs vanligtvis på platser med tillräckligt med solljus. Den har höga investeringar och hög kraftproduktion och kan leverera el till tusentals företag.

Fördelar

1. Låg totalkostnad. På grund av dess stora skala, det kan ge en stor mängd billig ren el till samhället.

2. Miljöskydd. Generering av solenergi ger i allmänhet inga föroreningar och har gett stora bidrag till miljöskyddet.

3. Främja ekonomisk utveckling i avlägsna områden. Byggandet av storskaliga kraftverk kan effektivt främja den lokala ekonomin och skapa sysselsättningsmöjligheter.

4. Stabil strömförsörjning. Kraftverket kommer att vara nära anslutet till elnätet för att ge stabil strömförsörjning till omgivande områden och företag.

Applikationsscenarier

Utility-scale solar används främst i vissa avlägsna områden där elnätet inte kan täcka, och kan ge stabil strömförsörjning till lokala invånare. På samma gång, den kommer att kombineras med ren energi som vindkraft och vattenkraft för att bilda ett diversifierat energiförsörjningssystem.

Gemenskapens solenergi

Gemenskapssol är en typ av solcellsinstallation mellan solenergi i bostäder och kommersiell och industriell solel. Det är gemensamt investerat och byggt av invånare och företag i samhället. Det är vanligtvis installerat i det offentliga området i samhället för att generera el för alla att använda.

Fördelar

1. Flexibel installation. Lämplig för användare som inte har förutsättningar att installera. För lägenhetsanvändare, de kan också använda solenergi flexibelt.

2. Spara resurser. Använd solenergi för att möta de dagliga behoven hos användare i samhället, avsevärt spara resurser.

3. Förbättra sammanhållningen i samhället. Den gemensamma konstruktionen av solenergisystem kan öka samhällsansvaret och främja en hållbar utveckling av samhället.

Applikationsscenarier

Gemenskapsolel används främst i vissa skolor och bostadsområden. Den tar hänsyn till situationen i samhället, minskar levnads- och användningskostnaderna, och ger ren el

Del 4: 3 Typer av batterier för solpaneler

Batteriet är en viktig del av hela systemet. Ett bra batteri kan effektivt utnyttja den el som genereras av solenergi och uppnå den högsta utnyttjandegraden och lagringsgraden.

Följande kommer att förklara 3 typer av batterier för solpaneler i detalj.

Blysyrbatterier

Blybatterier är den tidigaste typen av batterier som används i solsystem.

Tekniken är väldigt mogen. Den består av blyplattor och svavelsyraelektrolyter.

Det kan delas in i två vanliga kategorier, vanliga blybatterier och gelbatterier.

Vanliga blybatterier behöver regelbundet fyllas på med vatten för underhåll, medan gelbatterier byter ut elektrolyten mot gel, vilket är underhållsfritt och ökar livslängden men också ökar kostnaden.

lead acid batteries

Fördelar

1. Låg kostnad. Priset på blybatterier är relativt billigt och lämpligt för användare med begränsad budget.

2. Mogen teknik. Mycket använd, lätt att reparera och byta ut.

3. Hög tillförlitlighet. Stabil prestanda vid rumstemperatur.

Nackdelar

1. Kort liv. Det vanliga livet bly-syra batterier är vanligtvis bara 3-5 år, medan den för gelbatterier är något längre.

2. Stor storlek och tung vikt. Låg energitäthet och stor utrymmesbeläggning.

3. Höga underhållskrav. Vanliga blybatterier behöver vattnas regelbundet. Även om gelbatterier är underhållsfria, de är dyrare.

4. Djupa urladdningar påverkar livet. Om batterikapaciteten är för låg, det kommer att förkorta livet.

Litium-jon-batterier

Litiumjonbatterier är den mest populära typen av batteri de senaste åren och är också den mest populära och avancerade typen av batteri.

Kärnmaterialet i litiumjonbatterier är litiumföreningar. Det finns två vanliga typer, nämligen litiumjärnfosfat (LiFePO4) batterier och ternärt litium (NMC) batterier.

Bland dem, LiFePO4-batterier är de vanligaste i solenergisystem på grund av deras stabilitet och säkerhet.

lithium ion batteries

Fördelar

1. Hög energitäthet. Liten storlek, lättvikt, och hög lagringskapacitet.

2. Långt liv. Kan vanligtvis användas till 10-15 år och många cykler.

3. Hög effektivitet. Hög laddnings- och urladdningseffektivitet, mindre energiförlust.

4. Underhållsfri. Nästan inget underhåll krävs, lätt att använda.

5. Stark djupurladdningsförmåga. Kan laddas ur till lägre effekt utan att påverka livet.

Nackdelar

1. Hög kostnad. Det ursprungliga priset är högre än blybatterier, men mer kostnadseffektivt i längden.

Flödesbatterier

Flödesbatterier är en ny typ av energilagringsteknik, vars elektrolyt flödar och lagras i externa tankar. Den vanliga typen är ett helt vanadinflödesbatteri.

Fördelar

1. Ultralång livslängd. I många cykler, livet kan överstiga 20 år.

2. Stark skalbarhet. Energi och kraft kan utformas oberoende av varandra, lämplig för storskalig energilagring.

3. Hög säkerhet. Elektrolyten är vattenbaserad, icke brandfarlig, och mycket säker.

4. Djup urladdning har ingen effekt. Kan laddas ur helt utan att det påverkar livet.

Nackdelar

1. Hög kostnad. Den stora initiala investeringen är lämplig för storskaliga applikationer.

2. Stor storlek. Kräver ytterligare tankar och rörledningar, tar mycket plats.

3. Låg effektivitet. Laddnings- och urladdningseffektiviteten är lägre än för litiumjonbatterier.

Efter ovanstående omfattande information, du måste ha en detaljerad förståelse för de 3 typerna av batterier. För att fullständigt låta dig jämföra dessa tre typer av batterier, här är ett bord för dig.

TyperBlysyrbatterierLitiumjonbatterierFlödesbatterier
Livslängd3–7 år10–15 år20+ år
Cykelliv300–1500 cykler2000–6000 cykler10,000–20 000 cykler
KostaLågRelativt högHög
EnergitäthetLågHögMedium
Storlek och vikt LargeTungSmåStor(extern lagringstank krävs)
UnderhållKräver underhållUnderhållsfriUnderhållsfri
SäkerhetBraKräver BMS-hanteringBra

Genom tabellen ovan, du kan göra en detaljerad jämförelse och heltäckande välja vilken typ av batteri du behöver.

Efter den kontinuerliga innovationen av batteriteknik, litiumbatterier används nu ofta i solenergisystem.

I tabellen, du kan se fördelarna med litiumbatterier i detalj, och du kommer också att upptäcka att högkvalitativa litiumbatterier är utrustade med BMS (Batterihanteringssystem) förvaltning.

BMS är batteriets "hjärna" och "livvakt"..

Den övervakar och hanterar batteriets status för att säkerställa att batteriet fungerar säkert, stabilt, och effektivt.

Så när du väljer ett litiumbatteri, du kan fokusera på denna indikator.

Till exempel, GYCX:s litiumbatterier har alltid varit de mest pålitliga i användningen av solenergisystem.

Slutsats

Att välja rätt solenergisystem, du måste vara tydlig med tre saker: ditt elbehov, din budget för att installera ett solenergisystem, och de långsiktiga mål du vill uppnå genom att installera ett solenergisystem.

Oavsett om du väljer en off-grid, nätansluten, eller hybridsystem för lagring av solenergi, det är avgörande att du väljer rätt monteringsmetod för solpaneler, samt rätt batteriteknik.

Att välja rätt kombination kan dramatiskt öka systemets effektivitet och bibehålla långsiktig hållbarhet.

Om du inte vet hur man bygger en kombination av solsystem baserat på din faktiska situation, då kan du rådfråga en professionell som heltäckande kan bedöma din situation och ge dig den mest tillfredsställande lösningen.

Vanliga frågor

1. Hur väljer jag rätt typ av solsystem för mig?

Först, överväga ditt elbehov.

Om du befinner dig i ett avlägset område eller där strömavbrott förekommer ofta, ett system för lagring av solenergi utanför nätet är mer lämpligt; om du vill sänka kostnaderna och delta i distribuerad solcellsproduktion, du kan välja ett nätanslutet solenergilagringssystem; om du befinner dig i ett område med instabil el eller vill dra nytta av skillnaden i topp- och dalpriser på el, ett hybridsystem för lagring av solenergi är ett bra val.

På samma gång, du bör också göra en omfattande bedömning baserad på faktorer som budget, installationsplats, och miljöförhållanden.

2. Kräver solsystemet underhåll?

Alla system kräver underhåll, inklusive solsystem, men underhållskraven för solsystem är relativt enkla.

Underhållet av ett solfångarsystem handlar främst om rengöringen av solpanelerna och systemets funktionella skick, och du behöver bara underhålla dessa två saker regelbundet.

I särskilda fall, dina batterier kommer också att behöva underhållas, om du använder blybatterier kommer de att behöva regelbundet underhåll och service, medan litiumjonbatterier och vätskeflödesbatterier i allmänhet inte kräver något underhåll.

3. Är det bättre att installera solpaneler på taket eller marken?

Det finns inga absoluta fördelar och nackdelar, och fler behöver bedömas efter miljön där solenergisystemet är installerat.

Takmontering tar inte upp ytterligare mark, och kan i hög grad utnyttja byggnadsutrymmet och minska skuggor, vilket förbättrar utnyttjandet av solenergiresurser.

dock, installationsvinkeln och riktningen kommer att begränsas av takbyggnadens struktur, och systemunderhåll är också obekvämt.

Däremot, markmonterade installationer är mer flexibla när det gäller vinkel och orientering, och är lättare att underhålla, men de kräver en stor mängd markresurser, och solanvändningen påverkas mycket av den omgivande miljön.