Como Funciona A Energia Solar On-Grid, Off-Grid E Híbrida

Os painéis solares convertem energia solar em energia DC. Em seguida, um inversor solar converte a energia CC em energia CA, que pode ser usada para executar eletrodomésticos.

Dependendo do tipo de sistema, a energia solar em excesso também pode ser alimentada na rede elétrica ou armazenada em um sistema de bateria.

Os três principais tipos de sistemas de energia solar

1. On-grid – também conhecido como um sistema solar grid-tie ou grid-feed

2. Off-Grid – também conhecido como sistema de energia autônomo (SAPS)

3. Híbrido – armazenamento solar e bateria com conexão de rede

 

Layout simplificado de um sistema solar em rede

 

Principais Componentes De Um Sistema Solar

Painéis solares

A maior parte dos painéis solares modernos são constituídos por muitas células de silício ou fotovoltaica (PV) células que geram eletricidade de corrente contínua (DC) da luz solar .

As células PV individuais estão ligadas entre si dentro do painel solar e conectadas a painéis adjacentes usando cabos. Nota : É energia leve ou irradiação, não calor, que produz eletricidade em células fotovoltaicas.

Painéis solares também conhecidos como módulos solares são geralmente instalados juntos em sequências de caracteres para criar um painel solar.

Os painéis solares podem gerar energia durante o tempo nublado e nublado, mas a quantidade de energia depende da “espessura” e da altura das nuvens, o que determina o quanto de luz dispersa pode passar.

A quantidade de energia luminosa é conhecida como irradiação solar e geralmente é calculada ao longo do dia usando o termo Horas do Sol no Pico (PSH). O para a localização e tendo em conta a orientação e ângulo de inclinação dos painéis solares.


Inversor solar

Os painéis solares geram eletricidade de corrente contínua que precisa ser convertida em eletricidade de corrente alternada (AC) para uso em nossas residências e empresas.

Este é o papel do inversor solar . Em um sistema inversor de string, os painéis solares são interligados em série e a eletricidade DC é levada a um único inversor que converte a energia CC em energia CA.

Em um sistema de microinversor , cada painel possui seu próprio micro inversor conectado à parte de trás do painel. O painel ainda produz CC, mas é convertido em CA no telhado e é alimentado diretamente no quadro elétrico.

Existem também sistemas avançados de inversores de string que usam pequenos otimizadores de potência conectados à parte de trás de cada painel solar.

Os otimizadores de energia podem monitorar e controlar cada painel individualmente e garantir que cada painel esteja operando com a máxima eficiência sob todas as condições.


Quadro de Distribuição

A eletricidade CA do inversor é enviada para o painel de comando, onde é direcionada para os vários circuitos e equipamentos em sua casa que necessitam de eletricidade.

Qualquer excesso de eletricidade gerada pelo sistema solar é enviado para a rede elétrica ou para um sistema de armazenamento de bateria, se você tiver um sistema fora da rede ou híbrido.

Os sistemas híbridos podem exportar excesso de eletricidade e armazenar o excesso de energia em uma bateria.


1. Sistema On-Grid

Os sistemas solares ligados à rede ou à rede são, de longe, os mais comuns e amplamente utilizados pelas residências e empresas. Esses sistemas não precisam de baterias e usam inversores solares comuns e estão conectados à rede pública de eletricidade.

Qualquer excesso de energia solar que você gere é exportado para a rede elétrica e normalmente você recebe uma tarifa feed-in-tariff (FiT) ou créditos pela energia que exporta.

Ao contrário dos sistemas híbridos , os sistemas solares em rede não são capazes de funcionar ou gerar eletricidade durante um blecaute devido a razões de segurança. Desde blecautes geralmente ocorrem quando a rede elétrica está danificada;

Se o inversor solar ainda estivesse alimentando a eletricidade em uma grade danificada, arriscaria a segurança das pessoas que estavam consertando as falhas na rede.

A maioria dos sistemas solares híbridos com armazenamento de baterias é capaz de se isolar automaticamente da rede (conhecida como ilhamento) e continuar a fornecer energia durante um apagão.

As baterias podem ser adicionadas aos sistemas na rede em um estágio posterior, se necessário. O popular Tesla Powerwall 2 é uma bateria AC que pode ser adicionada a um sistema solar existente.

Em um sistema na rede, isso é o que acontece depois que a eletricidade chega à central telefônica:

  • O medidor . O excesso de energia solar passa pelo medidor, que calcula quanta energia você está exportando ou importando (comprando).
  • Sistemas de medição funcionam de forma diferente em muitos estados e países ao redor do mundo. Nesta descrição, presumo que o medidor esteja apenas medindo a eletricidade sendo exportada para a rede, como é o caso na maior parte da Austrália. Em alguns estados, os medidores medem toda a eletricidade solar produzida pelo seu sistema e, portanto, sua eletricidade percorrerá seu medidor antes de chegar ao painel de comando e não depois dele. Em algumas áreas (atualmente na Califórnia), o medidor mede a produção e a exportação, e o consumidor é cobrado (ou creditado) pela eletricidade líquida usada durante um período de um mês ou ano. Vou explicar mais sobre medição em um blog posterior.
  • A rede elétrica . A eletricidade que é enviada para a rede a partir do seu sistema solar pode então ser usada por outros consumidores na rede (seus vizinhos). Quando o seu sistema solar não estiver funcionando ou você estiver usando mais eletricidade do que o sistema está produzindo, você começará a importar ou consumir eletricidade da rede.

 

2. Sistema Off-Grid

Um sistema fora da rede não está conectado à rede elétrica e, portanto, requer armazenamento de bateria. Um sistema solar fora da rede deve ser projetado apropriadamente de modo a gerar energia suficiente ao longo do ano e ter capacidade de bateria suficiente para atender aos requisitos da residência, mesmo nas profundezas do inverno, quando há menos luz solar.

O alto custo de baterias e inversores significa que os sistemas fora da rede são muito mais caros do que os sistemas na rede e, portanto, são normalmente necessários somente em áreas mais remotas e distantes da rede elétrica.

No entanto, os custos da bateria estão diminuindo rapidamente, de modo que agora existe um mercado crescente para sistemas de bateria solar fora da rede, mesmo em cidades e vilarejos.

Existem diferentes tipos de sistemas fora da rede, que serão mais detalhados posteriormente, mas por enquanto vou mantê-lo simples.

Esta descrição é para um sistema acoplado AC , em um sistema acoplado DC, a energia é enviada primeiro para o banco de baterias e, em seguida, enviada para seus equipamentos.

Para entender mais sobre como construir e configurar uma casa eficiente fora da rede, consulte nosso site irmão off-grid / hybrid

  • O banco de baterias . Em um sistema fora da rede, não há rede pública de eletricidade. Uma vez que a energia solar é usada pelos aparelhos em sua propriedade, qualquer excesso de energia será enviado para o banco de baterias . Quando o banco de baterias estiver cheio, ele deixará de receber energia do sistema solar. Quando o seu sistema solar não estiver funcionando (período noturno ou dias nublados), seus aparelhos consumirão energia das baterias.

  • Gerador de backup . Para épocas do ano em que as baterias estão com carga baixa e o tempo está muito nublado, você geralmente precisará de uma fonte de energia de backup, como um gerador de backup ou um gerador. O tamanho do gerador (medido em kVA) deve ser adequado para abastecer sua casa e carregar as baterias ao mesmo tempo.

 

3. Sistema Híbrido

Modernos sistemas híbridos combinam armazenamento solar e bateria em um e estão agora disponíveis em muitas formas e configurações diferentes.

Devido ao custo decrescente do armazenamento da bateria, os sistemas que já estão conectados à rede elétrica também podem aproveitar o armazenamento da bateria. Isto significa ser capaz de armazenar energia solar que é gerada durante o dia e usá-lo durante a noite.

Quando a energia armazenada é esgotada, a rede está lá como um backup, permitindo que os consumidores tenham o melhor dos dois mundos.

Os sistemas híbridos também são capazes de carregar as baterias usando eletricidade barata fora do pico (geralmente após a meia-noite às 6h).

Existem também diferentes maneiras de projetar sistemas híbridos, mas vamos mantê-lo simples por enquanto. Para saber mais sobre os diferentes sistemas de energia híbridos e fora da rede.

  • O banco de baterias . No sistema híbrido, uma vez que a energia solar é usada pelos aparelhos em sua propriedade, qualquer excesso de energia será enviado para o banco de baterias . Quando o banco de baterias estiver cheio, ele deixará de receber energia do sistema solar.
  • O medidor e a rede elétrica . Dependendo de como o seu sistema híbrido está configurado e se o seu utilitário permite, uma vez que as baterias estejam totalmente carregadas, o excesso de energia solar não exigido pelos seus aparelhos pode ser exportado para a rede através do seu medidor. Quando seu sistema solar não estiver em uso, e se você tiver esgotado a energia utilizável em suas baterias, seus aparelhos começarão a extrair energia da rede.

 

Fonte: https://www.cleanenergyreviews.info/


 

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