Hur fungerar ett solcellsbatteri?

Hur fungerar ett solcellsbatteri?

Solbatterier kan vara ett viktigt tillskott till ditt solenergisystem. De hjälper dig att lagra överflödig el som du kan använda när dina solpaneler inte genererar tillräckligt med energi och ger dig fler alternativ för hur du kan driva ditt hem.

Om du undrar hur solbatteri fungerar kommer den här artikeln att förklara för dig vad ett solbatteri är, vetenskap om solbatterier, hur solbatterier fungerar med solenergisystem och de övergripande fördelarna med att använda solbatterilagring.

Vad är ett solbatteri?

Solbatteriet är en enhet som du kan lägga till ditt solenergisystem för att lagra överskottselen som genereras av dina solpaneler. Du kan sedan använda den lagrade energin för att driva ditt hem vid tillfällen när dina solpaneler inte genererar tillräckligt med el, inklusive nätter, molniga dagar och under strömavbrott.

Poängen med solcellsbatterier är att hjälpa dig att använda mer av den energi som dina solpaneler skapar. Om du inte har batterilagring går all överskottselektricitet från din solenergi till elnätet, vilket innebär att dina solpaneler genererar ström och förser andra människor utan att dra full nytta av den elektricitet som dina solpaneler skapar först.

Vetenskapen om solbatterier

Litiumjärnfosfatbatterier (LiFePO4-batterier) är de mest populära solcellsbatterierna på marknaden för närvarande. Detta är samma teknik som används för smartphones eller andra högteknologiska batterier. Litiumjärnfosfatbatterier (LiFePO4) fungerar genom en kemisk reaktion som lagrar kemisk energi innan den omvandlas till elektrisk energi. Reaktionen inträffar när litiumjärn släpper fria elektroner, och dessa elektroner strömmar från den negativt laddade katoden till den positivt laddade anoden.

Litiumsaltelektrolyten är en vätska inuti batteriet, som uppmuntras och förstärker denna rörelse genom att tillhandahålla de nödvändiga positiva järnen för att balansera reaktionen. Flödet av fria elektroner genererar den ström som människor behöver för att använda elektricitet.

När du drar elektricitet från batteriet flyter litiumjärnen tillbaka över elektrolyten till den positiva elektroden. Samtidigt rör sig elektroner från den negativa elektroden till den positiva elektroden av den yttre kretsen, vilket driver den inkopplade enheten.

Batterier för solenergi i hemmet kombinerar flera järnbattericeller med sofistikerad elektronik som reglerar prestanda och säkerhet för hela solbatteribanksystemet. Således fungerar solbatterier som laddningsbara batterier som använder solens kraft som den initiala ingången som kickstartar hela processen att skapa en elektrisk ström.

Jämföra batterilagringstekniker

När det kommer till typer av solcellsbatterier finns det två vanliga alternativ, litium-järnfosfatbatterier (LiFePO4) och blybatterier. Solpanelsföretag föredrar litium-järnfosfat (LiFePO4) batterier eftersom de kan lagra mer energi, hålla den energin längre än andra batterier och har ett högre urladdningsdjup. Även känd som DoD, är Depth of Discharge den procentandel som batterier kan användas till, relaterat till deras totala kapacitet. Till exempel, om ett batteri har en DoD på 95 %, kan det säkert användas upp till 95 % av batteriets kapacitet innan det behöver laddas om.

Litium-järnfosfat (LiFePO4) batteri

Som tidigare nämnts föredrar batteritillverkare litium-järn-fosfat-batteriteknik för deras högre DoD, pålitliga livslängd och förmåga att hålla mer energi för längre och mer kompakta storlekar. Men på grund av dessa många fördelar är litium-järnfosfat (LiFePO4)-batterier också dyrare jämfört med bly-syra-batterier.

Bly-syrabatteri

Blybatterier (samma teknik som de flesta bilbatterier) har funnits i många år och har använts i stor utsträckning i hemenergilagringssystem för elnät utanför nätet medan de fortfarande finns på marknaden för fickvänliga priser, deras popularitet avtar gradvis på grund av den låga DoD och kortare livslängder.

AC Coupled Storage vs DC Coupled Storage

Koppling hänvisar till hur dina solpaneler är kopplade till ditt batteribanks lagringssystem, och alternativen är antingen likströmskoppling (DC) eller växelströmskoppling (AC). Den största skillnaden mellan de två är vägen för den elektriska energi som produceras av solpanelen.

Solpanelsceller producerar likström, och likström måste omvandlas till växelström innan den kan användas av ditt hem. Solbatterier kan dock bara lagra likström, så det finns olika sätt att ansluta solbatterier till ditt solenergisystem.

DC-kopplad lagring

Med DC-koppling strömmar DC-elektriciteten som produceras av solpaneler genom solcellsladdningsregulatorn och sedan direkt in i solcellsbatterierna. Det finns ingen strömförändring före lagring, och omvandling från DC till AC sker endast när batterier levererar elektricitet till ditt hem eller tillbaka ut i elnätet.

DC-kopplade lagringsbatterier är mer effektiva eftersom elektriciteten bara behöver bytas från DC till AC en gång. DC-kopplad lagring behöver dock vanligtvis en mer komplex installation, vilket kan öka initialkostnaden och förlänga den övergripande installationstidslinjen.

AC-kopplad lagring

Med AC-koppling går DC-elektricitet som genereras av solpaneler först genom en växelriktare för att omvandlas till AC-elektricitet för dagligt bruk av apparater i hemmet. Den växelströmmen  (AC) kan också levereras till en separat växelriktare för att omvandlas tillbaka till likström (DC) för lagring i solcellsbatteribanken. När det är dags att använda den lagrade energin rinner elen ut ur batterierna och tillbaka till en växelriktare för att omvandlas tillbaka till växelström för ditt hem.

Med AC-kopplad lagring inverteras elen tre gånger separat, en är när man går från solpaneler in i huset, en annan när man går från hemmet till batteribanksförrådet och en tredje gång när man går från batterilagringen tillbaka till hus. Varje inversion orsakar vissa effektivitetsförluster, så AC-kopplad lagring är något mindre effektiv än ett DC-kopplat system.

Till skillnad från DC-kopplad lagring, som bara lagrar energi från solpaneler, är en av de största fördelarna med AC-kopplad lagring att den kan lagra energi från både solpaneler och nätet. Detta innebär att även om dina solpaneler inte genererar tillräckligt med el för att ladda din batteribank helt, kan du fortfarande fylla batteriet med el från nätet för att förse dig med reservkraft eller dra fördel av elprisarbitrage.

Det är också lättare att uppgradera ditt befintliga solenergisystem med AC-kopplad batterilagring, eftersom det kan läggas till ovanpå en befintlig systemdesign, istället för att behöva integreras i det. Detta gör AC-kopplad batteribankslagring till ett mer populärt alternativ för eftermonterade installationer.

Hur solbatterier fungerar med ett solenergisystem

Hela den här processen börjar med att solpaneler på ditt tak genererar elektricitet. det finns en steg-för-steg-uppdelning av vad som händer med ett DC-kopplat system:

Solljus träffar solpanelerna och energin omvandlas till likström (DC)el. Elen går in i batteriet och lagras som likström (DC). DC-elektriciteten lämnar sedan batteriet och går in i växelriktaren , där den omvandlas till växelström som hemmet kan använda. Processen skiljer sig något från AC-kopplade system.

Elen går in i växelriktaren för att omvandlas till växelström (AC) som hemmet kan använda Överskottselen strömmar sedan genom en annan växelriktare för att återgå till likström (DC) som kan lagras för senare.

Om ditt hus behöver använda energin som lagras i batteriet, måste den elektriciteten strömma genom växelriktaren igen för att bli växelströmselektricitet (AC).

Hur fungerar solcellsbatterier med en hybridväxelriktare?

Om du har en hybridväxelriktare kan en enda enhet omvandla likström (DC) till växelström (AC) och kan även omvandla AC till DC. Du behöver alltså inte två växelriktare i ditt solcellssystem (PV). En är att omvandla el från solpaneler (solinverter) och en annan är att omvandla el från solcellsbatterier (batteriinverterare).

Hybridväxelriktare, även kända som batteribaserade växelriktare eller hybridnätbundna växelriktare, kombinerar batteriväxelriktare och solväxelriktare till en enda utrustning. Det eliminerar behovet av att använda två separata växelriktare i samma installation genom att fungera som en växelriktare för både elen från dina solcellsbatterier och elen från dina solpaneler.

Hybridväxelriktare växer i popularitet eftersom de kan arbeta med eller utan batterilagring. Under den första installationsprocessen kan du installera en hybridväxelriktare i ett batterifritt solsystem, vilket ger dig möjlighet att lägga till lagring av solenergi längre fram.

Fördelar med lagring av solbatterier

Att lägga till batteribackup för solpaneler är ett bra sätt att se till att du får ut det mesta av ditt solenergisystem. Det finns några av de viktigaste fördelarna med ett lagringssystem för solcellsbatterier i hemmet:

Lagrar överskott av elproduktion

Ditt solpanelssystem kan ofta skapa mer ström än du behöver, särskilt under soliga dagar när ingen är hemma. Om du inte har solenergibatteribankslagring kommer den extra energin att levereras till nätet. Om du deltar i ett nettomätningsprogram kan du få kredit för den extra generationen, men det är vanligtvis inte ett förhållande på 1:1 för den el du genererar.

Med batterilagring laddar den extra elen upp dina batterier för senare användning, istället för att gå till elnätet. Du kan använda den lagrade energin under tider av lägre produktion, vilket minskar ditt beroende av elnätet.

Gör befrielse från strömavbrott

Eftersom dina batterier kan lagra överskottsenergin som produceras av dina solpaneler, kommer ditt hem att ha elektricitet tillgänglig vid strömavbrott och andra tillfällen när elnätet går ner.

Minskar ditt koldioxidavtryck

Med batterilagring för solpaneler kan du få grön energi genom att få ut det mesta av den rena kraften som skapas av ditt solpanelssystem. Om den energin inte lagras kommer du att lita på nätet när dina solpaneler inte genererar tillräckligt för dina behov. Men det mesta av el från nätet skapas med fossila bränslen, så du kommer sannolikt att köra på smutsig energi när du drar från nätet.

Ger kraft även efter att solen gått ner

När solen går ner och solpaneler inte genererar elektricitet, träder nätet in för att tillhandahålla välbehövlig ström om du inte har batterilagring. Med solbatterier kommer du att använda mer av din solenergi på natten, vilket ger dig mer energioberoende och hjälper dig hålla din elräkning låg.

En tyst lösning för att säkerhetskopiera strömbehov

Solenergibatterier är hundra procent ljudlösa reservkraftslagringsalternativ. Du kan dra nytta av underhållsfri ren energi och behöver inte hantera bullret som kommer från en gasdriven reservgenerator.

Nyckel takeaways

Det är viktigt att förstå hur solcellsbatterier fungerar om du planerar att lägga till solpanelenergilagring till ditt solenergisystem Eftersom det fungerar som ett stort uppladdningsbart batteri för ditt hem, kan du dra nytta av all överskott av solenergi som dina solpaneler producerade , vilket ger dig mer kontroll över när och hur du använder solenergi.

Litium-järnfosfat (LiFePO4) batterier är den mest populära typen av solbatterier och fungerar genom en kemisk reaktion som lagrar energi och sedan frigör den som elektrisk energi för användning i ditt hem. Oavsett om du väljer ett DC-kopplat, AC-kopplat eller hybridsystem kan du öka avkastningen på investeringen för ditt solenergisystem utan att förlita dig på nätet.

Slutsats

Oavsett om du installerar ett nytt solenergisystem, eller redan har ett, kan batterilagring för solenergi hjälpa dig att få ut det mesta av dina system. Solbatterier lagrar överskott av elektrisk energi som paneler skapar. Dessa batterier ger stadig kraftbackup under perioder av avbrott eller efter solnedgången. Å ena sidan kan du spara mycket nätkostnader från ett solsystem. Å andra sidan, om du köper en batteribank för att lagra solenergi kan du göra anspråk på en federal solenergiskatt på 30 % (kontakta din lokala skattemyndighet för mer information).

Installation av solcellsbatterier är ett utmärkt alternativ för de människor som bor i områden med frekventa strömavbrott. De är också värdefulla i områden där det finns ett incitament att använda solcellsbatterier. Solbatterier är bra för miljön, vilket gör dem till en av de viktigaste investeringarna i vår ekologiska framtid.

 

 

.
Du har framgångsrikt prenumererat!
Detta e-postmeddelande har registrerats