Um sistema solar de 100 kW precisa de mais de 100 kWh de bateria sempre que a janela de descarga, que é crucial, durar mais de uma hora ou quando o projeto precisar de reserva, backup ou transferência de energia para vários dias. Um sistema solar é frequentemente descrito por sua capacidade fotovoltaica, mas a eletricidade que importa em um local varia ao longo do dia. Um conjunto de 100 kW pode produzir uma forte geração ao meio-dia, enquanto a maior demanda do edifício ocorre à noite. Nessa situação, adicionar mais painéis não garante automaticamente mais energia útil. As funções de potência e energia da bateria devem ser consideradas separadamente.

A questão torna-se prática quando uma fábrica, armazém ou edifício comercial apresenta um consumo elevado no período noturno, uma ligação à rede elétrica limitada ou uma tarifa de demanda baseada num curto intervalo de tempo. Uma bateria pode compensar a energia solar gerada, reduzir a exportação de energia, suportar uma carga crítica ou desempenhar várias funções. Cada função altera a energia necessária, a potência do inversor, a reserva de energia e a janela de recarga.

Compare a curva PV com a curva de carga.

Comece com dados de consumo de eletricidade em intervalos regulares e um modelo solar horário ou sub-horário. Marque as horas em que a geração fotovoltaica excede a demanda do local, as horas em que o local importa energia e as horas em que o medidor gera uma tarifa de demanda. A diferença entre essas curvas mostra se a bateria precisa absorver o excedente, descarregar após o pôr do sol ou responder a um pico de consumo de curto prazo.

Potência e energia respondem a perguntas diferentes.

A potência da bateria, medida em quilowatts, determina a rapidez com que o sistema pode alterar a entrada de energia do local ou suportar uma carga. A energia da bateria, medida em quilowatts-hora, determina por quanto tempo essa energia pode ser fornecida. Uma alta demanda noturna pode exigir potência moderada por várias horas. Um pico de consumo de energia de um motor, mesmo que curto, pode exigir alta potência, mas pouca energia. WonVolt A configuração combina 100 kW de energia fotovoltaica, um inversor de 100 kW e 200 kWh de armazenamento de lítio.

A energia fotovoltaica tem suas limitações. A conversão do inversor, a capacidade do cabo, a temperatura, o recorte da radiação solar, as restrições de exportação e a irradiação solar determinam quanta da potência nominal do sistema chega ao barramento CA. Uma bateria muito pequena pode carregar rapidamente, deixando a geração solar desperdiçada posteriormente. Uma bateria muito grande pode permanecer subutilizada se o local não tiver demanda noturna ou serviço de reserva.

Descubra os horários em que a energia da bateria gera valor.

Uma bateria é mais útil do que painéis fotovoltaicos adicionais quando o local apresenta regularmente um descompasso entre produção e consumo. Exemplos incluem refrigeração noturna, produção em turnos, demanda de hotéis após o pôr do sol ou instalações que não conseguem exportar toda a energia gerada ao meio-dia. A análise deve mostrar quanta energia pode ser transferida em dias normais, nublados e de alta produção.

Não contabilize a mesma energia duas vezes.

A energia utilizada para autoconsumo não pode ser contabilizada como energia exportada evitada ou redução da demanda no mesmo intervalo. Os modelos de despacho devem definir a ordem de prioridade: proteger a reserva de energia, atender à carga local, reduzir o pico de demanda, carregar a partir da energia fotovoltaica e exportar qualquer excedente permitido. Essa ordem deve ser testada em relação às tarifas e ao risco operacional.

A eficiência de ida e volta da bateria e o consumo auxiliar reduzem a energia devolvida à carga. O modelo deve usar a energia do lado CA no mesmo limite do medidor usado para economia. Uma bateria carregada com 100 kWh de energia fotovoltaica não fornece 100 kWh posteriormente, após a inclusão de perdas de conversão, consumo em espera, limites de temperatura e reserva.

Configure a bateria para o turno da noite.

O 100kW 200Sistema de energia solar híbrido kWh Pode ser avaliado quando um local necessita de uma relação definida entre um nível de potência híbrida de 100 kW e uma janela de energia armazenada maior. Confirme a configuração atual do produto, a entrada fotovoltaica, a composição química da bateria e a energia utilizável, os modos de operação, a conexão à rede, a proteção, o resfriamento, as comunicações e o perfil de carga que determina o período de descarga esperado.

WonVolt’ S solução industrial e comercial Apoia discussões sobre projetos relacionados a energia solar, armazenamento e despacho. O sistema não deve ser selecionado apenas com base na potência de 100 kW. Verifique a potência máxima de carga e descarga da bateria, a duração na potência pretendida, a reserva de carga, a interação com o gerador e o tempo disponível para recarga antes do próximo evento de demanda.

Contabilize o recorte, a exportação e a reserva.

Se o inversor fotovoltaico atingir seu limite de corrente alternada ao meio-dia, a energia solar excedente poderá ser cortada, a menos que a bateria tenha margem de carga. Isso não significa que todo quilowatt-hora cortado possa ser recuperado. A potência de carga da bateria, o estado de carga, a temperatura, a resposta do controle e a carga simultânea do local determinam quanto do excedente será capturado. Um modelo financeiro deve mostrar a energia cortada antes e depois do armazenamento. Atribua uma finalidade específica a cada quilowatt-hora armazenado no modelo.

A reserva de energia altera a parcela utilizável da bateria. Se a instalação precisar reter energia para uma queda de energia na rede, o despacho econômico não poderá utilizar toda a capacidade nominal todos os dias. A reserva também pode aumentar antes de condições climáticas severas ou manutenções preventivas. O modelo anual deve tratar a reserva como uma regra operacional, e não como uma redução oculta aplicada após a estimativa de economia.

Teste o sistema híbrido no limite do medidor

O comissionamento deve observar a produção fotovoltaica, os valores CC ou internos da bateria, a importação e exportação CA, a demanda de carga, o estado de carga e os comandos de controle em uma linha do tempo comum. Teste um evento de carregamento solar intenso, uma descarga noturna, um pico de demanda, uma perturbação na rede e a recuperação. Verifique se o sistema não carrega a partir da rede quando a regra de operação permite o carregamento somente por energia fotovoltaica. As informações publicadas do sistema indicam uma transferência em caso de falha na rede de no máximo 10 ms e suporte para paralelismo de até três unidades.

WonVolt’ S gama de produtos solares e contato do projeto Pode auxiliar na revisão do projeto utilizando o layout do telhado, dados meteorológicos, tarifa, perfil de carga, limite da rede e reserva desejada. A aprovação deve definir a energia útil no medidor CA, o tempo de resposta, o nível de reserva e as condições que permitem a mudança de modo do sistema.

Compare tamanhos alternativos com as mesmas regras de envio.

Execute testes com baterias de diferentes capacidades, mantendo constantes as prioridades de geração fotovoltaica, carga, reserva, tarifa, potência de carga e controle. Relate a geração fotovoltaica reduzida, o autoconsumo, a redução de pico, a cobertura de backup, os ciclos anuais e a capacidade não utilizada. A melhor configuração não é aquela com a maior capacidade de armazenamento, mas sim aquela cuja energia adicional ainda desempenha uma função valiosa.

Os testes de sensibilidade devem incluir alterações nos preços da eletricidade, crescimento da demanda, anos com menor produção solar e uma janela de utilização da bateria reduzida. Isso demonstra se o projeto continua viável quando as premissas mudam. Uma previsão para um ano perfeito pode mascarar um projeto que depende da manutenção de todas as condições favoráveis.

Utilize vários dias consecutivos no modelo.

Uma única simulação em um dia ensolarado pode fazer com que a bateria pareça totalmente disponível todas as manhãs. Simule sequências de dias nublados, cargas de fim de semana, dias de desligamento e uma alta demanda noturna após uma produção solar fraca. Verifique se a bateria atinge a reserva, se o carregamento da rede é permitido e quanta energia fotovoltaica é descartada quando a bateria permanece parcialmente carregada.

O resultado deve indicar a energia CA útil, e não apenas a capacidade nominal CC. Deve mostrar as perdas de carga e descarga, a potência auxiliar, a reserva, a potência máxima, a duração e o estado de carga antes de cada evento importante. Isso revela se a energia adicional da bateria será de fato utilizada ou simplesmente permanecerá sem uso.

FAQ

P1: Quando um sistema solar híbrido precisa de mais energia da bateria do que energia fotovoltaica?

A: Pode ser necessário armazenar mais energia quando um grande consumo noturno ou de energia de reserva continuar após o término da produção de energia solar, mesmo que o conjunto fotovoltaico seja de 100 kW.

Q2: Um sistema fotovoltaico de 100 kW é suficiente para um inversor de bateria de 100 kW?

R: Não automaticamente. A potência de saída do painel fotovoltaico, os limites de carga e descarga da bateria, a conexão CA, o perfil de carga e os modos de operação devem ser compatíveis.

P3: Uma bateria consegue recuperar toda a energia solar perdida?

A: Não. A potência de carga, a capacidade de energia disponível, o estado de carga, a carga do local, a perda de conversão e as regras de exportação limitam a recuperação.

Q4: Por que a reserva de contingência deve ser incluída no modelo financeiro?

A: A energia armazenada para interrupções não está disponível para o despacho econômico diário, portanto, usar a capacidade nominal completa superestimaria a economia anual.

Q5: Quais dados são necessários para dimensionar um sistema solar híbrido?

A: Utilize carga intervalada, layout e produção fotovoltaica, limites de importação e exportação, intervalos tarifários, cargas de reserva, metas de interrupção, limites de bateria e a prioridade de despacho desejada.