¿Qué es un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica?
Un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica es una combinación de equipos y tecnología que convierte la energía solar en energía eléctrica para alimentar los electrodomésticos, almacenando el excedente para su uso durante la noche o en ausencia de suministro eléctrico.
¿Qué es y cuáles son sus componentes principales?
1. Módulo fotovoltaico: consta de varios módulos fotovoltaicos (también conocidos como paneles solares) que se encargan de captar la luz solar y convertirla en corriente continua.
2. Estructura de montaje, accesorios y cables: se utilizan para fijar los paneles solares y transportar la energía de CC generada al inversor.
3. Inversores (inversores conectados a la red y fuera de la red): La energía de corriente alterna (CA) se crea invirtiendo la energía de corriente continua (CC) generada por los paneles solares, y el exceso de energía se almacena en un sistema de almacenamiento de energía, que también puede conectarse a la red eléctrica de la ciudad.
4. Dispositivos de almacenamiento de energía: Generalmente se refiere a baterías, como las de litio y otros tipos, que almacenan la electricidad generada por la energía solar que no se utiliza inmediatamente a través de un inversor para su uso posterior.
5. EMS y BMS: El EMS es el sistema que supervisa y gestiona el funcionamiento de todo el sistema para garantizar que todas las partes funcionen de forma eficiente y segura. El BMS es el sistema de gestión de la batería, que optimiza y controla su carga y descarga.
6. Caja de convergencia: incluye todo tipo de equipos de protección e interruptores, como protección contra sobretensiones (protección contra rayos) en el inversor de acceso solar, fusibles, disyuntores de CC, disyuntores de entrada de la red eléctrica, disyuntores de salida del sistema de alimentación ininterrumpida, etc.
Efecto fotovoltaico: cómo obtener electricidad a partir de la energía solar.
1. Absorción de fotones: Cuando la luz solar (incluidas otras fuentes de luz) incide sobre el material (silicio) del panel solar, la energía de los fotones es absorbida por el material semiconductor.
2. Excitación de electrones: La energía del fotón absorbido provoca que los electrones en el semiconductor salten de la banda de valencia a la banda de conducción, cambiando de un estado ligado a un estado libre.
3. Generación de pares electrón-hueco: Cuando un electrón se excita a la banda de conducción, deja un hueco en la banda de valencia. Este electrón y este hueco forman un par electrón-hueco.
4. Establecimiento de un campo eléctrico: En los materiales fotovoltaicos suelen estar presentes regiones de tipo P y de tipo N, y en la unión de estas dos regiones (es decir, la unión PN) se forma un campo eléctrico interno.
5. Impulso del flujo de electrones: Este campo eléctrico interno impulsa a los electrones libres a moverse hacia la región de tipo N y a los huecos a moverse hacia la región de tipo P, y este movimiento crea una corriente.
6. Recolección de la corriente: Mediante un inversor, esta corriente se convierte en electricidad de corriente alterna (CA) o continua (CC) y se almacena en el sistema de almacenamiento de energía para su uso posterior.
Cómo funcionan los inversores conectados a la red y los inversores aislados de la red, y su modo de funcionamiento.
1. El inversor conectado a la red convierte la energía de CC generada por los paneles solares en un voltaje de bus adecuado para el inversor a través del módulo MPPT, y luego la convierte en energía de CA a través de componentes electrónicos para alimentar los electrodomésticos, y si hay exceso de energía, se convertirá al mismo voltaje que el del sistema de almacenamiento y se cargará en el sistema de almacenamiento como respaldo, y si hay exceso de energía, se invertirá y se integrará a la red eléctrica.
2. Los sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica tienen modos de autogeneración y autoconsumo, modos de reducción de picos y de llenado de valles, y modos de prioridad de la batería.
Modo de autogeneración y autoconsumo: la electricidad generada por los paneles solares se convierte en corriente alterna (CA) y se suministra directamente a los electrodomésticos, mientras que el excedente se carga en el sistema de almacenamiento; si la corriente generada por los paneles solares no es suficiente para ser utilizada por los electrodomésticos, se repone utilizando la red eléctrica de la ciudad.
Modo de reducción de picos y llenado de valles: En el momento de menor demanda establecido, la energía de CA de la red eléctrica de la ciudad se convertirá en energía de CC y se cargará en el sistema de almacenamiento de energía; en el momento de mayor demanda establecido, la energía de CC en el sistema de almacenamiento de energía se convertirá en energía de CA para suministrarla a los electrodomésticos; si la energía de la batería es insuficiente, se complementará con la energía de la red eléctrica de la ciudad.
Modo de prioridad de la batería: independientemente de la situación, primero asegúrese de que la batería del sistema de almacenamiento de energía esté completamente cargada. Cuando la energía solar genere más energía, esta se convertirá directamente en corriente alterna para el uso de la batería doméstica, y cuando se active la función de conexión a la red, el excedente se añadirá a la red eléctrica de la ciudad.
Cómo diseñar y calcular cuántos paneles solares W instalar
Panel solar: LESSO 550W
Tamaño: L 2278 x 1134 mm aprox. 2,6 pies cuadrados.
Peso: 28 kg
Potencia: 550 W
Fórmula para el cálculo del área:
Nota: Admite paneles solares de menos de 7 kW.
Potencia total del panel solar: 550 W * 12 = 6,6 kW
Superficie de techo requerida: 12 x 2,6 pies cuadrados = 31,2 pies cuadrados.
Cálculo de la generación diaria de energía:
Tomemos como ejemplo Wenzhou, China: máxima insolación de 3,77 horas, generación de energía por vatio al año de 1,088 kWh, uso efectivo anual de 1087,08 horas. Ángulo de instalación: 18 grados.
Generación máxima de energía diaria = 6,6 kW x 3,77 h = 24,88 kWh
Generación anual de energía = 6,6 kW x 1087,08 h = 7174,728 kWh
