Taxa de conversie: costul ascuns al bateriilor cuplate în curent alternativ

Energia solară + stocarea devin norma

Din ce în ce mai mulți proprietari de case combină energia solară cu stocarea. Am văzut că EnergySage a raportat o creștere de patru ori față de anul precedent a ratelor de atașare a sistemelor de stocare în capitolul Trendlines. Fie că este vorba de energie de rezervă, economii de energie în funcție de ora de utilizare, beneficii legate de răspunsul la cerere sau reducerea dependenței de rețea, bateriile deblochează o valoare suplimentară semnificativă dintr-un sistem solar.

Dar nu toate sistemele solare + de stocare sunt create la fel. Dacă utilizați microinvertoare și baterii cuplate la curent alternativ, plătiți un cost ascuns pe care îl numim „taxa de conversie”.

‍

Explicația taxei de conversie

Modulele solare generează energie cu curent continuu (CC). Locuințele utilizează energie cu curent alternativ (CA). Microinvertoarele convertesc energia CC în energie CA pentru a fi utilizată în locuințe. De fiecare dată când energia este convertită din CA în CC sau din CC în CA, apar pierderi. Bateriile stochează energia sub formă de CC. Drept urmare, sistemele de baterii cuplate cu microinvertoare trebuie să suporte conversii suplimentare:

1. CC → CA: Modulele solare trimit energie CC către microinvertoare, care o transformă în curent alternativ (CA) pentru locuința dvs.
2. AC → DC: Pentru a încărca bateria, curentul alternativ trebuie convertit înapoi în curent continuu.
3. DC → AC: Când utilizați energia stocată, bateria o convertește înapoi în curent alternativ pentru a alimenta locuința.

Când se calculează pierderile, utilizarea unei baterii cu microinvertor generează pierderi medii de 13,3%. Acest lucru contrastează cu un sistem bazat pe curent continuu, care generează pierderi de numai 8,2%, așa cum se ilustrează în figura 10.

‍

Baterii cu cuplare DC: o soluție mai inteligentă

Spre deosebire de bateriile cuplate în curent alternativ, bateriile cuplate în curent continuu se încarcă direct de la modulele solare, fără conversii inutile. Iată cum funcționează:

• DC → DC: Energia din module curge direct către baterie pentru stocare (fără conversie).
• DC → AC: Când este nevoie de energie, are loc o singură conversie, pe măsură ce bateria descarcă energie în locuință.

Acest proces simplificat elimină conversiile redundante, reducând pierderile și maximizând energia pe care proprietarul unei locuințe o stochează și o poate utiliza.

În figura 11, comparăm etapele de conversie de la curent continuu la curent alternativ și invers pentru arhitectura CA față de arhitectura CC.

‍

Arhitectura CA (cu microinvertoare)

3 conversii: 1) Modul către microinvertor → 2) Invertor către baterie → 3) Baterie către locuință

‍

Arhitectura DC (cu optimizatoare)

1 conversie: 1) Baterie pentru uz casnic

‍

Cum se calculează taxa de conversie

Pierderile pot părea mici la început, dar se acumulează în timp. Iată un exemplu simplu:

• Să presupunem că o baterie domestică se încarcă și se descarcă cu 10 kWh de energie pe zi.
• Microinvertoarele generează pierderi suplimentare de 5,1% în comparație cu stocarea cuplată în curent continuu, așa cum se arată în figura 10.
• La un tarif al energiei electrice de 0,30 USD/kWh, pierderile suplimentare se ridică la 2.654 USD pe durata de viață a proiectului de 25 de ani.

Acum, extindeți acest lucru la sisteme mai mari sau la o utilizare zilnică mai intensă, iar costurile devin și mai semnificative. Evitând conversiile inutile, bateriile cuplate în curent continuu economisesc proprietarilor de case mii de dolari în pierderi de conversie pe durata de viață a sistemului lor.

‍

De ce acest lucru este mai important ca niciodată

Bateriile cuplate cu energia solară au fost întotdeauna atractive pentru scopuri de alimentare de rezervă. Cu toate acestea, un motiv important pentru care ratele de atașare a bateriilor sunt în creștere este faptul că planurile tarifare ale utilităților le stimulează. Creșterea tarifelor utilităților în funcție de timpul de utilizare, valorile mai mici ale exportului de energie solară (cum ar fi NEM 3.0 din California) și creșterea ratelor de atașare a bateriilor înseamnă că stocarea energiei nu mai este opțională în multe jurisdicții - este esențială pentru a maximiza economiile și/sau pentru a evita limitele de export de energie.

Figura 12a arată comportamentul bateriei care corespunde tarifelor variabile stabilite de furnizorul de energie electrică. Furnizorul de energie electrică încurajează compensarea energiei în timpul după-amiezii.

‍

Mai jos este prezentat un exemplu de zi din viața unui sistem din California, unde surplusul de energie solară produs în timpul zilei este utilizat pentru a încărca bateria. Bateria este apoi descărcată după-amiaza, când exportul de energie electrică către rețea valorează de 10 ori mai mult decât exportul în timpul zilei.

‍

Noua politică NEM din California stabilește stimulentele care determină acest comportament: nu numai că este necesară o baterie pentru a economisi bani cu energia solară, ci și încărcarea și descărcarea acesteia aproape în fiecare zi. Am scris despre acest lucru aici. Drept urmare, o cantitate mare de energie este transferată în și din baterie în fiecare zi. Cu utilizarea zilnică a bateriei, penalizările de conversie se adaugă la o valoare semnificativă în dolari. Dacă utilizați o baterie cuplată la curent alternativ, pierdeți mai multă energie din cauza conversiilor în fiecare zi.

‍

Rezumat

Taxa de conversie este o penalizare ascunsă în sistemele cu baterii cuplate în curent alternativ, care erodează economiile solare cu fiecare conversie inutilă de energie, ceea ce poate ajunge la 2.654 USD pe durata de viață a unei instalații. Pe măsură ce stocarea în baterii devine o componentă standard a sistemelor solare rezidențiale, alegerea unei arhitecturi cuplate în curent continuu este soluția mai inteligentă.

Când se combină cu taxa de decupare, factura totală a taxei pentru microinvertoare crește la 13.378 $.

În capitolul 5: Mai multe echipamente, mai multe probleme, vom analiza motivul pentru care sistemele bazate pe curent alternativ necesită componente suplimentare pentru a obține rezultate mai slabe și modul în care o configurație mai simplă poate economisi timp, bani și bătăi de cap.

‍

--

Vrei mai mult?

Webinar: Pe15 aprilie (ziua impozitelor în SUA), organizăm un webinar care va aprofunda detaliile seriei Microinverter Tax. Înscrieți-vă la webinar aici.

Mai jos găsiți lista completă a capitolelor incluse în această serie (linkurile vor fi adăugate pe măsură ce capitolele vor fi publicate):

Mai jos găsiți lista completă a capitolelor incluse în această serie (linkurile vor fi adăugate pe măsură ce capitolele vor fi publicate):

1. Rezumat: Creșterea taxei pe microinvertoare
2. Tendințe: schimbări majore în industria energiei solare
3. Taxa de tăiere: Lăsarea energiei pe masă
4. Taxa de conversie: costul ascuns al bateriilor cuplate în curent alternativ
5. Taxa pe echipamente: mai multe echipamente, mai multe probleme
6. Soluția este DC: optimizatori DC, baterii cuplate DC
7. Bonus: Confruntarea clipurilor: Nu toate raporturile DC:AC sunt egale
8. Glosar de termeni

‍

‍