Toată lumea caută o modalitate de a menține lumina aprinsă atunci când se întrerupe curentul. Având în vedere că vremea din ce în ce mai intensă face ca rețeaua electrică să fie deconectată zile întregi în unele regiuni, sistemele tradiționale de rezervă pe bază de combustibili fosili – generatoare portabile sau permanente – par din ce în ce mai puțin fiabile.
Acesta este motivul pentru care energia solară rezidențială combinată cu stocarea bateriei devine rapid o alegere pentru pregătirea în caz de dezastre.
Pentru proprietarii de locuințe, bateriile care se încarcă de la panourile solare montate pe acoperiș promit reziliență în cazul unui dezastru natural - o sursă fiabilă, reîncărcabilă și instantanee de energie electrică pentru a menține în funcțiune dispozitivele și aparatele importante până când rețeaua revine la normal. Pentru companiile de utilități, astfel de instalații promit o rețea electrică mai stabilă și cu emisii mai reduse de carbon în viitorul apropiat.
Energia de rezervă în cazul unor pene de curent este crucială pentru oricine dorește să mențină confortul de bază și posibilitațile de comunicare. Nevoile dvs. specifice de energie, bugetul și locația influențează deciziile dvs. de cumpărare.
Scopul acestui articol este de a vă ajuta să vă gândiți la trei lucruri: întrebările pe care trebuie să vi le puneți cu privire la ce și de ce să instalați baterii solare de rezervă în locuința dumneavoastră, întrebările pe care ar trebui să le puneți potențialilor instalatori atunci când vă întâlniți cu aceștia și întrebarea dacă un sistem de stocare a bateriei reprezintă în primul rând o investiție în reziliența propriei locuințe sau în viitoarea rețea ca întreg.
Panourile solare cu baterii de rezervă nu sunt o noutate: de zeci de ani, oamenii folosesc bănci de baterii plumb-acid pentru a stoca energia solară. Dar aceste sisteme sunt voluminoase, necesită o întreținere regulată, se bazează pe materiale toxice și corozive și adesea trebuie să fie adăpostite într-o structură separată, rezistentă la intemperii. În general, acestea sunt limitate la aplicații rurale, în afara rețelei.
În esență, toate bateriile funcționează în același mod: ele stochează energia de la panourile solare montate pe acoperiș sub formă de energie chimică în timpul zilei, iar apoi o eliberează în funcție de necesități (cel mai adesea noaptea, când panourile solare sunt inactive, precum și în timpul întreruperilor de curent) pentru a menține în funcțiune aparatele și instalațiile din casa dumneavoastră. Toate bateriile se încarcă numai prin intermediul energiei DC (curent continuu), același tip pe care îl produc panourile solare.
Cantitatea de energie pe care o poate stoca o baterie, măsurată în kilowați-oră, va fi, desigur, un factor cheie în calculele dumneavoastră. Dacă zona dumneavoastră se confruntă rareori cu pene de curent de lungă durată, o baterie mai mică și mai puțin costisitoare s-ar putea să se potrivească nevoilor dumneavoastră. În cazul în care penele de curent din zona dvs. durează mult timp, ar putea fi necesară o baterie mai mare. Iar dacă aveți în casă echipamente cruciale care nu pot fi lăsate să rămână fără curent, nevoile dvs. pot fi și mai mari.
De asemenea, trebuie să luați în considerare și alte câteva lucruri.
Primul este dacă veți instala un nou sistem solar concomitent cu instalarea unui sistem de stocare a bateriei sau dacă veți moderniza o baterie la un sistem existent.
Dacă totul va fi nou, veți avea cea mai largă gamă de opțiuni atât în ceea ce privește alegerea bateriei, cât și a panourilor solare. Majoritatea instalațiilor noi utilizează baterii cuplate în curent continuu. Aceasta înseamnă că energia electrică de curent continuu produsă de panourile dvs. alimentează casa și încarcă direct bateria. Apoi, curentul trece printr-un dispozitiv numit invertor, care convertește curentul electric DC (curent continuu) în curent electric AC (curent alternativ) - tipul de energie electrică pe care îl folosesc casele. Acest sistem oferă cel mai eficient mod de a încărca bateriile, dar implică introducerea curentului continuu de înaltă tensiune în casa dumneavoastră, ceea ce necesită lucrări electrice specializate.
Puteți opta în schimb pentru ceea ce poarta numele de "baterii cuplate la curent alternativ" și puteți instala un panou solar care utilizează microinvertoare în spatele fiecărui panou pentru a converti producția acestora în curent alternativ pe acoperișul dvs. (ceea ce înseamnă că nu intră curent de înaltă tensiune în casă). Pentru a încărca o baterie, microinversoarele integrate în baterie reconvertesc apoi energia electrică în curent continuu, care este transformat din nou în curent alternativ atunci când bateria trimite energie electrică în casa dumneavoastră. Bateriile cuplate la curent alternativ sunt mai puțin eficiente decât cele cuplate la curent continuu, deoarece, la fiecare conversie, o parte din energia electrică se pierde sub formă de căldură.
Invertoarele hibride pot genera ceea ce se numește semnal de rețea. Pentru a funcționa, panourile solare trebuie să simtă că rețeaua este online. Dacă pierd acest semnal - ceea ce înseamnă că există o pană de rețea - ele încetează să mai funcționeze până la revenirea curentului electric; acest lucru înseamnă că și dvs. rămâneți fără curent până la acel moment. Prin generarea semnalului de rețea, invertoarele hibride permit sistemului dvs. solar să continue să funcționeze în timpul unei întreruperi, alimentând casa dvs., încărcând bateria ziua și folosind bateria pentru a vă alimenta casa noaptea.
Pe lângă capacitatea de stocare, măsurată în kilowați-oră, bateriile au capacități de încărcare, măsurate în kilowați. Termenul de capacitate continuă se referă la câtă energie poate trimite bateria în condiții normale și indică o limită a numărului de circuite pe care le puteți face să funcționeze în același timp. Termenul de capacitate de vârf se referă la câtă energie poate trimite bateria pentru câteva secunde, atunci când un aparat mare, cum ar fi un aparat de aer condiționat, pornește și creează o nevoie bruscă și de scurtă durată de mai multă energie; un astfel de eveniment necesită o capacitate de vârf robustă.
Chimia bateriei litiu-ion este complexă, dar există două tipuri principale utilizate pentru solar. Cele mai comune sunt bateriile NMC, sau nichel-magneziu-cobalt. Mai puțin comune (și o dezvoltare mai recentă) sunt bateriile LFP, sau litiu-fier-fosfat. Bateriile NMC sunt cele mai dense din punct de vedere energetic dintre cele două, deoarece sunt mai mici din punct de vedere fizic pentru o capacitate de stocare dată. Dar sunt mai sensibile la căldura generată în timpul încărcării și descărcării (au un punct de aprindere sau o temperatură de aprindere mai mică și, prin urmare, în teorie, sunt mai sensibile la ceea ce se numește propagarea incendiului prin fugă termică). De asemenea, este posibil să aibă cicluri de încărcare-descărcare cu durată de viață mai mică. Și utilizarea cobaltului, în special, este îngrijorătoare, deoarece producția sa a fost legată de practici miniere ilegale și de exploatare. Bateriile LFP, fiind mai puțin dense din punct de vedere energetic, trebuie să fie ceva mai mari pentru o capacitate dată, dar sunt mai puțin sensibile la generarea de căldură și pot avea cicluri de încărcare-descărcare mai mari.
Pentru început, instalarea stocării bateriei este în mod inerent costisitoare.
Chiar trebuie să cheltuiți multi bani pentru a vă satisface nevoile în cazul unei pene de curent? Există opțiuni mai puțin costisitoare decât stocarea solară, inclusiv generatoare portabile pe benzină, stații de alimentare portabile cu litiu-ion și mici încărcătoare de baterii solare menite să mențină dispozitivele în funcțiune.
Aceste metode portabile - chiar și cele reîncărcabile care sunt sigure pentru utilizare în interior - nu sunt la fel de convenabile ca și conectarea la o priză de perete. Cu toate acestea, există chiar și modalități de a pune în funcțiune circuitele casnice în caz de întrerupere fără un sistem solar tradițional pe acoperiș. Goal Zero, care a avut succes vânzând generatoare solare pentru rulote oferă un kit de integrare în casă care folosește aceste generatoare pentru a alimenta casele. În cazul unei pene de curent, vă deconectați manual casa de la rețea (un comutator de transfer fizic este inclus în lucrările de instalare). Apoi, faceți să funcționeze circuitele casei dvs. pe o baterie externă Goal Zero și o reîncărcați cu ajutorul panourilor solare portabile Goal Zero. Într-un fel, acest kit Goal Zero împarte diferența dintre sistemul solar plus baterie complet instalat și un încărcător de baterii solare mai simplu. Utilizarea unui întrerupător de deconectare manuală adaugă un pas în plus față de întrerupătoarele de transfer automate utilizate în sistemele solare legate la rețea.
Toate aceste opțiuni au dezavantajele și limitările lor. Un încărcător solar pentru dispozitive vă va permite să păstrați legătura cu cei dragi și vă va oferi acces la alerte de știri în caz de urgență, însă nu vă va ține electrocasnicele în funcțiune. Combustibilii fosili se pot epuiza, lăsându-vă în impas și, bineînțeles, un generator pe bază de combustibili fosili nu este ecologic.
Aceste sisteme pot rezista mai puțin de 24 de ore cu o singură baterie. în cazul unei întreruperi.
O baterie de rezervă solară tipică poate stoca undeva în jur de 10 kilowați-oră.
Vă puteți aștepta ca panourile dvs. solare să furnizeze energie atât pentru casa dvs., cât și pentru a vă reîncărca bateria în timpul zilei - pe vreme însorită - regenerând astfel în mod continuu sursa dvs. de energie de rezervă. Acest lucru adaugă o formă de reziliență care lipsește generatoarelor pe bază de combustibili fosili, deoarece odată ce gazul sau propanul lor se termină, acestea sunt inutile până când puteți obține mai mult combustibil. Iar acest lucru poate fi imposibil în caz de urgență.
In timpul unei întreruperi de curent, cantitatea de energie pe care o conservați este cel puțin la fel de importantă ca și cantitatea de energie pe care o puteți stoca. Pentru ca bateria să reziste cât mai mult timp, va trebui să vă reduceți mult consumul.
Atunci când vă instalați o baterie, instalatorul vă poate cere să alegeți un "subset de urgență" limitat al circuitelor din casa dumneavoastră, pe care le va direcționa apoi printr-un subpanou. În timpul unei întreruperi, bateria va alimenta doar aceste circuite.
De asemenea, puteți opri manual întrerupătoarele individuale din panoul dvs. pentru a limita alimentarea bateriei doar la cele pe care le considerați necesare. Multe dintre bateriile de stocare solară vin cu aplicații care vă arată ce circuite sunt utilizate, ajutându-vă să găsiți și să eliminați consumurile de energie pe care poate le-ați trecut cu vederea.
În final, producătorii de baterii încep să ofere panouri inteligente. Prin intermediul acestora, puteți utiliza aplicația pentru a activa și dezactiva de la distanță circuite individuale și, astfel, să personalizați ce circuite sunt utilizate în diferite momente (de exemplu, dezactivarea luminilor și a prizelor din dormitor în timpul zilei și pornirea lor la noapte). Iar software-ul bateriei va lua, de asemenea, măsuri pentru a optimiza utilizarea energiei electrice, închizând circuitele care nu sunt necesare.
Concluzia este că, chiar și cu o reîncărcare solară limitată, veți putea crește timpul în care puteți menține energia în afara rețelei - dar numai dacă solicitați mai puțin de la baterie.
Deși acumulatorii solari vor menține în funcțiune aparatele și dispozitivele importante în caz de întrerupere, producătorii consideră că aceasta este o funcție utilă, dar secundară. În primul rând, ei văd aceste sisteme ca pe o modalitate prin care proprietarii de locuințe își pot limita facturile la utilități prin practicarea a ceea ce se numește "peak shaving". În momentele de vârf de cerere (după-amiaza târziu spre seara devreme), când unele companii de utilități își măresc tarifele, proprietarii de baterii trec la alimentarea cu energie din baterii sau trimit energia înapoi în rețea.
Dar o utilizare și mai importantă a bateriilor se profilează la orizont. Companiile de utilități încep să își modernizeze infrastructura de rețea pentru a putea utiliza bateriile private ca centrale electrice virtuale, sau VPP. În momentul de față, există atât de multă energie solară pe acoperiș și atât de multe ferme solare încât acestea solicită rețeaua în mijlocul zilei. Toată energia produsă de acestea trebuie să ajungă undeva, așa că intră în rețea, obligând companiile de utilități să oprească unele dintre marile lor centrale pe bază de combustibili fosili, pentru a menține echilibrul între cererea și oferta de energie electrică. Acel vârf de cerere la apus de soare apare chiar în momentul în care panourile solare nu mai produc electricitate. Pentru a face față creșterii bruște a cererii, companiile de utilități sunt deseori obligate să pornească "centralele de vârf", care sunt mai puțin eficiente decât centralele principale pe bază de combustibili fosili, dar care ajung mai repede la viteză maximă. Rezultatul, în unele zile, este că emisiile de CO2 ale companiilor de utilități depășesc, de fapt, ceea ce ar fi fost dacă nu ar fi existat niciun panou solar.
Centralele electrice virtuale vor contribui la rezolvarea acestei probleme. Excesul de energie solară va încărca bateriile proprietarilor de case în timpul zilei, iar apoi utilitățile vor apela la ea în timpul vârfului de noapte, în loc să pornească centralele de vârf.
