La demande de batteries solaires augmente pour la sauvegarde de l'énergie domestique

Imaginez ce scénario: au coucher du soleil et lorsque le réseau électrique tombe en panne, votre quartier sombre tandis que votre maison reste éclairée,avec des appareils bourdonnant et des systèmes de divertissement fonctionnant sans heurtsCe n'est pas de la science-fiction, c'est la réalité rendue possible par les batteries solaires travaillant en tandem avec les systèmes de stockage d'énergie.

Les batteries lithium-ion, la source d'énergie derrière les produits essentiels du 21e siècle comme les smartphones, les ordinateurs portables et les véhicules électriques, sont devenues la solution idéale pour stocker l'énergie solaire.Mais comment exactement les batteries solaires stockent et libèrent-elles de l'énergie? Quels sont les facteurs qui influencent leur performance? Cet article examine le stockage d'énergie résidentiel sous une perspective analytique, en explorant les principes de fonctionnement, les modèles d'application et les stratégies de sélection.

La fonction principale des batteries solaires est de stocker l'excès d'électricité généré par les panneaux solaires pour une utilisation ultérieure.Comme les systèmes solaires et de stockage représentent des investissements importants, la compréhension de leur synergie est cruciale.

Lorsque la lumière du soleil atteint les panneaux solaires, l'effet photovoltaïque convertit la lumière en énergie électrique.Cependant, les maisons et les réseaux électriques fonctionnent à courant alternatif (CA), nécessitant une conversion avant utilisation domestique.

Deux configurations de système primaires gèrent cette conversion différemment:

• Systèmes couplés en courant continu:Le courant continu solaire circule directement dans les batteries pour le stockage ou est converti en courant alternatif via des onduleurs intégrés pour un usage domestique immédiat.
• Systèmes couplés à courant alternatif:Le courant continu solaire se transforme immédiatement en courant alternatif par l'intermédiaire d'onduleurs solaires à usage domestique, l'excès de puissance étant converti en courant continu par des onduleurs à batterie pour le stockage.

Chaque conversion entre courant alternatif et courant continu entraîne une perte d'énergie mineure par dissipation de chaleur.La mise à niveau des batteries couplées en courant continu s'avère difficile pour les systèmes solaires existants dotés de micro-onduleurs au niveau des panneaux.

Lorsque les batteries atteignent leur pleine capacité, l'énergie solaire excédentaire est généralement alimentée dans le réseau électrique local.

Lorsque la demande des ménages nécessite de l'énergie stockée, les onduleurs à batterie convertissent le courant continu en courant alternatif, distribuant l'énergie à travers le panneau électrique de la maison.Les batteries lithium-ion modernes peuvent décharger 85 à 100% de leur capacité stockée sans dégradation significative de leur durée de vie., bien que l'efficacité réelle soit responsable des pertes de conversion.

Les batteries solaires fonctionnent principalement en trois configurations: mode d'alimentation de secours, mode d'autoconsommation ou combinaisons hybrides.

Cette fonction bien connue fournit de l'électricité d'urgence en cas de panne de réseau.Les systèmes alimentés par batterie continuent de fonctionner.

Les systèmes de sauvegarde se connectent généralement à des panneaux de charge critique dédiés qui donnent la priorité aux circuits essentiels tels que la réfrigération, l'éclairage, les appareils médicaux et les systèmes de communication pendant les pannes.

Cette stratégie d'économie de coûts permet de maximiser l'utilisation de l'énergie solaire en minimisant l'interaction avec le réseau, ce qui est particulièrement utile pour les utilisateurs confrontés à des politiques de comptage nette ou à des taux de temps d'utilisation défavorables.Contrairement aux systèmes de secours qui maintiennent une charge totale, les batteries à autoconsommation fonctionnent quotidiennement, se rechargent à partir de l'excédent solaire et se déchargent pendant les périodes de pointe.

Certains systèmes combinent les deux fonctionnalités, bien qu'avec des compromis opérationnels.nécessitant un passage manuel au mode de secours en cas d'interruption due à des phénomènes météorologiques extrêmes.

Les batteries solaires lithium-ion fonctionnent selon les mêmes principes électrochimiques que leurs homologues plus petits dans l'électronique grand public.Les ions lithium transitent entre les anodes négatives et les cathodes positives à travers des membranes électrolytiques, libérant des électrons qui génèrent du courant électrique.

Lors de la décharge, les ions circulent de l'anode à la cathode tandis que les électrons alimentent les appareils externes.Les variantes lithium-ion courantes comprennent les produits chimiques du lithium-nickel-cobalt-manganèse (NMC) et du phosphate de fer-lithium (LFP), diffèrent par leur composition cathodique.

• Les batteries domestiques permettent un stockage stratégique de l'énergie solaire pour une utilisation flexible
• Les modes de fonctionnement déterminent les modes de charge/décharge et les priorités du système
• La technologie lithium-ion exploite les réactions électrochimiques pour un stockage efficace de l'énergie

Ils stockent l'excédent de production solaire pour une utilisation ultérieure, soit pour une sauvegarde d'urgence en cas de panne, soit pour des économies quotidiennes grâce à une autoconsommation stratégique.

Les systèmes connectés au réseau exportent généralement l'excédent vers le réseau en échange de crédits de facturation.

La durée dépend de la capacité de la batterie et des exigences de charge.