Tipi di sistemi di accumulo fotovoltaico

Sistemi di generazione di energia fotovoltaica off-grid
I sistemi di generazione di energia fotovoltaica (PV) off-grid funzionano indipendentemente dalla rete elettrica e vengono utilizzati in aree montuose remote, aree senza elettricità, isole, stazioni base di comunicazione e lampioni. Il sistema è costituito da un array fotovoltaico, un controller solare, un inverter, un banco batterie e carichi. Quando c'è la luce solare, l'impianto fotovoltaico converte l'energia solare in elettricità, che viene poi utilizzata per alimentare i carichi e caricare il banco batterie tramite l'inverter a controllo solare. Quando non c'è luce solare, il banco batterie alimenta i carichi CA tramite l'inverter.

I sistemi di generazione di energia fotovoltaica off-grid sono progettati specificamente per aree prive di rete elettrica o aree soggette a interruzioni di corrente. Soddisfano una domanda rigida, basandosi su una modalità operativa "storage-as-you-go" o "storage-before-use", fornendo l'energia tanto necessaria. Per le famiglie che vivono in aree prive di rete elettrica o soggette a interruzioni di corrente, i sistemi off-grid sono estremamente pratici. Il costo per kilowattora per l’elettricità fotovoltaica off-grid è di circa 1,0-1,5 yuan, significativamente più alto rispetto ai sistemi collegati alla rete, ma più economico ed ecologico rispetto ai 1,5-2,0 yuan per kilowattora di un generatore alimentato a combustibile.

Sistemi di accumulo dell'energia off-grid

I sistemi di generazione di energia fotovoltaica (FV) off-grid sono ampiamente utilizzati in applicazioni con frequenti interruzioni di corrente, dove la generazione di energia fotovoltaica è per l'autoconsumo senza capacità in eccesso da immettere nella rete, dove i prezzi dell'elettricità per l'autoconsumo sono significativamente più alti dei prezzi connessi alla rete e dove i prezzi di punta dell'elettricità sono significativamente più alti dei prezzi non di punta.

Il sistema è costituito da un array fotovoltaico composto da moduli di celle solari, un inverter/convertitore solare integrato, un banco di batterie e carichi. Quando c'è luce solare, l'array fotovoltaico converte l'energia solare in energia elettrica, che viene poi utilizzata per alimentare i carichi e caricare il banco batterie tramite l'inverter/convertitore solare. Quando non c'è luce solare, il banco di batterie alimenta l'inverter/convertitore solare, che quindi alimenta i carichi CA.

Rispetto ai sistemi di generazione di energia connessi alla rete, i sistemi off-grid aggiungono un controller di carica/scarica e batterie, aumentando i costi del sistema di circa il 30%, ma offrendo una gamma più ampia di applicazioni. Innanzitutto, può essere impostato per produrre la potenza nominale durante i picchi dei prezzi dell'elettricità, riducendo i costi dell'elettricità. In secondo luogo, può caricarsi durante le ore non di punta e scaricarsi nelle ore di punta, approfittando della differenza di prezzo tra picco e valle. In terzo luogo, quando la rete subisce un'interruzione di corrente, il sistema fotovoltaico continua a funzionare come fonte di energia di riserva; l'inverter può passare alla modalità off-grid e il sistema fotovoltaico e le batterie possono fornire energia al carico tramite l'inverter.

Sistema di accumulo dell'energia fotovoltaica connesso alla rete

Un sistema di generazione di energia fotovoltaica connesso alla rete può immagazzinare l’elettricità generata in eccesso, aumentando il tasso di autoconsumo. È applicabile in situazioni in cui l’autoconsumo non può coprire l’eccedenza di connessione alla rete, dove i prezzi dell’elettricità per l’autoconsumo sono molto più alti dei prezzi della connessione alla rete e dove i prezzi di punta dell’elettricità sono molto più alti dei prezzi non di punta. Il sistema è costituito da un array fotovoltaico composto da moduli di celle solari, un controller solare, banchi di batterie, un inverter connesso alla rete, un dispositivo di rilevamento della corrente e un carico. Quando l'energia solare è inferiore alla potenza del carico, il sistema è alimentato sia dall'energia solare che dalla rete. Quando l'energia solare supera la potenza del carico, parte dell'energia solare fornisce energia al carico e il resto viene immagazzinato tramite il controller.

In alcuni paesi e regioni, dove in precedenza era installato un sistema fotovoltaico (PV), ma i sussidi sono stati successivamente eliminati, è possibile installare un sistema di accumulo dell’energia connesso alla rete per consentire il completo autoconsumo dell’energia fotovoltaica. I dispositivi di accumulo dell'energia collegati alla rete sono compatibili con inverter di diversi produttori e non richiedono modifiche al sistema esistente. Quando un sensore di corrente rileva un flusso di corrente nella rete, il dispositivo di accumulo dell'energia collegato alla rete inizia a funzionare, immagazzinando l'energia in eccesso nella batteria. Se la batteria è completamente carica, può anche accendere uno scaldabagno elettrico. Di notte, quando il carico domestico aumenta, la batteria può essere controllata per fornire energia al carico tramite l'inverter.

Sistema di accumulo dell'energia a microrete: un sistema a microrete è costituito da un pannello solare, un inverter connesso alla rete, un convertitore bidirezionale PCS, un interruttore di trasferimento intelligente, un banco di batterie, un generatore e carichi. Quando c'è la luce solare, il campo fotovoltaico converte l'energia solare in energia elettrica, che viene poi utilizzata per alimentare i carichi tramite l'inverter e contemporaneamente caricare il banco batterie tramite il convertitore bidirezionale PCS. In assenza di luce solare la batteria alimenta i carichi tramite il convertitore bidirezionale PCS.

Le microreti possono sfruttare pienamente ed efficacemente il potenziale dell’energia pulita distribuita, riducendo svantaggi quali capacità ridotta, generazione di energia instabile e bassa affidabilità dell’alimentazione indipendente, garantendo il funzionamento sicuro della rete elettrica e fungendo da utile supplemento alla rete elettrica principale. Le microreti possono promuovere il potenziamento e la trasformazione delle industrie tradizionali, svolgendo un ruolo significativo sia dal punto di vista economico che ambientale. Gli esperti affermano che le microreti hanno un’applicazione flessibile, con una scala che va dai kilowatt alle decine di megawatt, e possono essere sviluppate per qualsiasi cosa, dalle grandi fabbriche e miniere, agli ospedali e alle scuole fino ai piccoli edifici.