Font: cleanenergyreviews
Els sistemes solars híbrids generen energia de la mateixa manera que un sistema solar comú de connexió a xarxa, però utilitzen inversors i bateries híbrides especials per emmagatzemar energia per al seu ús posterior. Aquesta capacitat per emmagatzemar energia permet que la majoria de sistemes híbrids també funcionin com a font d'alimentació secundària durant un apagat, similar a un sistema de SAI.
Per als nous usuaris de Solar, vegeu el nostre article sobre com funciona l’energia solar.
Tradicionalment, el terme híbrid es referia a dues fonts de generació com el vent i la solar, però al món solar el terme "híbrid" es refereix a una combinació d’emmagatzematge solar i d'energia que també està connectada a la xarxa elèctrica.
Diagrama bàsic de disseny d’un sistema híbrid solar comú (bateria acoblada de CC)
Què és un sistema preparat per a bateries?
Un sistema preparat per a bateries utilitza un inversor híbrid en lloc d’un típic inversor solar de cordes. La majoria dels inversors híbrids moderns tenen el carregador de bateries i la connexió integrada, la qual cosa fa que l'addició d'una bateria sigui molt més fàcil en el futur. No obstant això, els inversors híbrids són més cars i si no afegiu piles durant la instal·lació, trobareu bateries compatibles després d'uns quants anys.
Necessiteu un inversor híbrid per afegir bateries?
Es pot afegir una bateria a qualsevol sistema solar de connexió a la xarxa existent en qualsevol moment mitjançant un "sistema de bateries de CA". Les bateries de CA com el Tesla Powerwall 2 són molt populars i hi ha més opcions disponibles. Com que la tecnologia dels inversors i les bateries estan evolucionant ràpidament, no sempre val la pena gastar diners extra en un "sistema preparat per a bateries", tret que vulgueu afegir una bateria en 2 anys. Com que la tecnologia de la bateria avança ràpidament si espereu massa per afegir bateries, el sistema pot quedar obsolet.
Per què emmagatzemar energia solar en una bateria?
Molts governs i operadors de xarxes han reduït la tarifa d’alimentació solar o la FiT (diners o crèdits rebuts per alimentar l’energia solar a la xarxa elèctrica). Això vol dir que els sistemes solars tradicionals d'alimentació en xarxa han esdevingut menys atractius, ja que la majoria de les persones treballen durant el dia i no a casa per utilitzar l'energia solar a mesura que es genera, de manera que l'energia s'introdueix a la xarxa per a un rendiment molt reduït.
Un sistema híbrid solar emmagatzema l’excés d’energia solar i també pot proporcionar energia de reserva durant una apagada. Això és perfecte per als propietaris d'habitatges, tot i que per a la majoria de les empreses que operen durant les hores de llum, un sistema solar comú d'alimentació en xarxa continua sent l'elecció més econòmica.
Els sistemes solars híbrids us permeten emmagatzemar energia solar i utilitzar-la quan sou a casa durant la nit, quan el cost de l'electricitat sol ser a la velocitat màxima.
La capacitat d’emmagatzemar i utilitzar l’energia solar quan es desitgi s’anomena autoconsum o autoconsum . Funciona de la mateixa manera que un sistema d'energia fora de la xarxa, però la capacitat de la bateria requerida és molt menor, generalment només per cobrir el consum màxim (8 hores o menys) i no 3-5 dies amb un sistema típic fora de xarxa.
Avantatges del sistema híbrid
· Us permet emmagatzemar l'excés d'electricitat solar o de baix cost (fora de punt).
· Permet l'ús de l'energia solar emmagatzemada durant els períodes de màxima nit (conegut com a auto-utilització o canvi de càrrega)
· La majoria dels inversors híbrids tenen capacitat de còpia de seguretat.
· Redueix el consum d'energia de la xarxa (demanda reduïda)
· Habilita la gestió avançada de l’energia (és a dir, pèrdua de pics)
Desavantatges del sistema híbrid
· Major cost. Principalment a causa de l’alt cost de les bateries.
· Temps de recuperació més llarg: major rendiment de la inversió
· La instal·lació més complexa requereix més espai i un cost d’instal·lació superior.
· Durada de la bateria de 7 a 15 anys.
· El poder de còpia de seguretat pot limitar el nombre d’equips que es poden executar al mateix temps (depenent del tipus d’inversor híbrid i de la seva capacitat)
Per obtenir més informació sobre la selecció d’un sistema d’energia solar híbrid o fora de xarxa, consulteu la nostra guia completa
sistemes híbrids de bateries solars aquí
Tipus de sistema solar híbrid: guia tècnica
Es tracta d’una guia més tècnica sobre els diferents sistemes solars híbrids i els inversors del mercat. Els sistemes disponibles poden variar en funció dels distribuïdors solars locals i dels operadors de xarxa elèctrica del vostre país. Consulteu la nostra revisió completa d’ emmagatzematge híbrid i bateria per a una comparació directa dels diferents inversors híbrids i dels sistemes d’emmagatzematge de bateries.
Els sistemes híbrids generalment es troben en dues categories principals:
1. Inversors híbrids tot en un i sistemes híbrids tot en un, amb i sense capacitat de còpia de seguretat.
2. Sistemes avançats acoblats a CA (fora de xarxa o híbrids)
1. Inverter / Sistemes Híbrids Tot en Un
El sistema solar híbrid més econòmic utilitza un inversor híbrid tot en un que conté un inversor solar i un inversor / carregador de bateria juntament amb controls intel·ligents que determinen l'ús més eficient de la vostra energia disponible.
Un sistema híbrid tot en un és bàsicament un inversor híbrid i una bateria de liti en un paquet complet, normalment de la mida d'una nevera. Tanmateix, com la majoria dels aparells, hi ha moltes característiques i capacitats que diferencien la gran varietat de sistemes híbrids disponibles.
Inversor tot en un (sense còpia de seguretat)
Aquest és el tipus bàsic d’inversor solar híbrid i funciona com un inversor solar de xarxa elèctrica, però també permet l’emmagatzematge d’energia solar en un sistema de bateries per a ús propi. El principal desavantatge d’aquest tipus d’inversor és que no conté un dispositiu d’aïllament de la graella, el que significa que no pot subministrar energia quan hi hagi una apagada (normalment coneguda com a font d’alimentació ininterrompuda o SAI). Tot i que l’estabilitat de la xarxa no és un problema, aquest simple inversor híbrid seria una bona opció econòmica.
Inversors híbrids tot en un amb capacitat de còpia de seguretat - D'esquerra a dreta - Sungrow, SolarEdge Storedge, Solax x-híbrid, Imeon energy hybrid
Inversor tot en un amb suport (UPS)
Aquest inversor híbrid més avançat compta amb una capacitat de subministrament de seguretat integrada o com a unitat de complement independent. En operacions normals, pot subministrar energia a la llar (circuits elèctrics designats), carregar les bateries i poder alimentar l'excés de potència a la xarxa elèctrica. Si hi ha una apagada o la graella es torna inestable, la unitat passarà automàticament al subministrament de la bateria i continuarà funcionant independentment de la xarxa elèctrica (normalment entre 1 i 3 segons). Alguns inversors híbrids disposen de còpia de seguretat instantània com el convertidor híbrid Redback en el vídeo següent.
Sistema tot en un amb bateria integrada
Una tendència més recent és empaquetar l'inversor híbrid tot en un i un sistema de bateries en una unitat completa. Això ofereix una opció molt eficaç i amb un cost que sol ser de la mida d'una nevera mitjana. Aquests sistemes són molt nets i fàcils d’instal·lar, però poden tenir algunes limitacions, ja que alguns models no es poden ampliar en una data posterior.
Alguns dels sistemes híbrids disponibles amb bateria integrada o coincident
2. Sistemes híbrids i sense xarxa avançats acoblats a CA
Fins fa poc (abans dels inversors híbrids tot en un més barats) la majoria dels sistemes híbrids consistien en dos inversors diferents que treballaven junts per formar el que es coneix com a sistema acoblat AC ; un inversor solar estàndard i un sofisticat inversor de bateries interactives o multimode.
L’ inversor solar pot ser una unitat estàndard però normalment és la mateixa marca o és compatible amb l’inversor interactiu per optimitzar la càrrega de la bateria.
L' inversor interactiu o multimode funciona com un inversor / carregador de bateria i un sistema complet de gestió de l'energia, que utilitza un programari intel·ligent programable per optimitzar el consum d'energia. Els inversors interactius proporcionen energia de la mateixa manera que un inversor fora de la xarxa, però també controlen la connexió a la xarxa (importació i exportació) i es poden configurar per iniciar i executar automàticament un gen-back (generador).
Disposició bàsica d’un avançat sistema solar híbrid acoblat AC
Característiques principals d’un sistema acoblat AC
· Potent inversor de bateria per subministrar càrregues contínues
· Carregador avançat en múltiples etapes per a bateries de plom-àcid o de liti
· Interruptor automàtic de transferència de CA (funció UPS) integrat
· Capacitat d’alimentació alta
· Capacitat de càrrega elevada
· Control del generador - Inici / aturada automàtica
· També es pot utilitzar per a sistemes d’alimentació fora de xarxa
· Monitorització remota
· Alimentació de la graella i limitació quan es genera l'excés de potència
· Raseria màxima per reduir la demanda màxima
· Canvi de càrrega i gestió avançada de la demanda d’energia
Els sistemes acoblats avançats AC s'utilitzen per a instal·lacions híbrides i fora de xarxa que requereixen un alt nivell de gestió de l'energia. El potent programari utilitzat per executar inversors multi-mode permet controlar l'energia, com ara el pic de afaitat, a més de registre de dades i capacitats de PLC a través d'entrades / sortides digitals i controls de relés. Aquests sistemes també poden funcionar amb bancs de bateries molt grans i incorporen sensors de temperatura i control de bateria especialitzats per allargar la durada de la bateria.
A causa de les moltes funcions i el programari avançat, el cost dels inversors interactius sol ser més alt que els inversors tot en un, però en moltes aplicacions el cost addicional mereix la inversió addicional ja que generalment són més fiables, més eficients i permeten una futura expansió.
Disseny del sistema d’UPS interactiu de la graella
Consulteu el nostre inversor híbrid i la revisió del sistema per obtenir la llista completa dels sistemes i inversors híbrids disponibles.