Fonte: cleanenergyreviews
Os sistemas solares híbridos geram energia da mesma forma que um sistema solar de amarração em grade comum, mas usam inversores e baterias híbridos especiais para armazenar energia para uso posterior. Essa capacidade de armazenar energia permite que a maioria dos sistemas híbridos também funcionem como uma fonte de energia de backup durante um apagão, semelhante a um sistema UPS.
Para aqueles que são novatos em energia solar, veja nosso artigo sobre como funciona a energia solar aqui.
Tradicionalmente, o termo híbrido refere-se a duas fontes de geração, como eólica e solar, mas no mundo solar o termo "híbrido" refere-se a uma combinação de armazenamento solar e de energia que também é conectado à rede elétrica.
Diagrama básico de layout de um sistema híbrido solar comum (bateria acoplada DC)
O que é um sistema pronto para bateria?
Um sistema pronto para bateria usa um inversor híbrido em vez de um inversor solar típico de string. A maioria dos modernos inversores híbridos possui o carregador de bateria e a conexão incorporada, o que torna a adição de uma bateria muito mais fácil no futuro. No entanto, os inversores híbridos são mais caros e se você não adicionar baterias durante a instalação, é difícil encontrar baterias compatíveis após alguns anos.
Você precisa de um inversor híbrido para adicionar baterias?
Não. Uma bateria pode ser adicionada a qualquer sistema solar de amarração em grade a qualquer momento usando um 'sistema de bateria CA'. Baterias AC como a Tesla Powerwall 2 são bastante populares e mais opções estão se tornando disponíveis. Como a tecnologia do inversor e as baterias estão evoluindo rapidamente, nem sempre vale a pena gastar dinheiro extra em um 'sistema pronto para bateria', a menos que você planeje adicionar uma bateria dentro de 2 anos. Como a tecnologia da bateria está avançando rapidamente se você esperar muito tempo para adicionar baterias, o sistema pode se tornar obsoleto.
Por que armazenar energia solar em uma bateria?
Muitos governos e operadores de rede reduziram a tarifa de alimentação solar ou FiT (dinheiro ou crédito recebido por alimentar a energia solar à rede). Isso significa que os sistemas solares tradicionais de alimentação em rede se tornaram menos atraentes, já que a maioria das pessoas trabalha durante o dia e não está em casa para usar a energia solar à medida que é gerada, assim a energia é alimentada na rede por muito pouco retorno.
Um sistema híbrido solar armazena seu excesso de energia solar e também pode fornecer energia de reserva durante um apagão. Isto é perfeito para proprietários de casas, embora para a maioria das empresas que operam durante as horas de luz do dia, um sistema solar de alimentação de grade comum ainda é a opção mais econômica.
Os sistemas solares híbridos permitem armazenar energia solar e usá-la quando você está em casa durante a noite, quando o custo da eletricidade é tipicamente na taxa de pico.
A capacidade de armazenar e usar sua energia solar quando desejado é chamada de auto-uso ou autoconsumo . Funciona da mesma forma que um sistema de energia fora da rede, mas a capacidade da bateria exigida é muito menor, geralmente apenas o suficiente para cobrir o consumo de pico (8 horas ou menos), ao contrário de 3-5 dias com um sistema típico fora da rede.
Vantagens do Sistema Híbrido
· Permite armazenar excesso de energia solar ou de baixo custo (fora do horário de pico).
· Permite o uso de energia solar armazenada durante o horário noturno de pico (conhecido como auto-uso ou deslocamento de carga)
· A maioria dos inversores híbridos tem capacidade de energia de backup.
· Reduz o consumo de energia da rede (demanda reduzida)
· Permite o gerenciamento avançado de energia (ou seja, corte de pico)
Desvantagens do Sistema Híbrido
· Maior custo. Principalmente devido ao alto custo das baterias.
· Maior tempo de retorno - Maior retorno do investimento
· Instalação mais complexa requer mais espaço e maior custo de instalação.
· Vida da bateria de 7-15 anos.
· A energia de backup pode limitar quantos dispositivos você pode executar ao mesmo tempo (dependendo do tipo de inversor híbrido e sua capacidade)
Para saber mais sobre a seleção de um sistema híbrido de energia solar ou fora da rede, consulte nosso guia completo sobre
sistemas de baterias solares híbridas aqui
Tipos de sistemas solares híbridos - Guia Técnico
Este é um guia mais técnico para os vários sistemas solares híbridos e inversores no mercado. Os sistemas disponíveis podem variar dependendo dos distribuidores solares locais e operadores de redes de eletricidade em seu país. Consulte nossa revisão completa de armazenamento híbrido e de bateria para uma comparação direta dos vários inversores híbridos e sistemas de armazenamento de bateria.
Os sistemas híbridos geralmente se encaixam em duas categorias principais:
1 Inversores híbridos All-in-one e sistemas híbridos tudo-em-um - com e sem capacidade de alimentação de backup.
2 Sistemas avançados AC-acoplados (fora da rede ou híbridos)
1. Inversor / Sistemas Híbridos All-In-One
O sistema solar híbrido mais económico utiliza um inversor híbrido tudo-em-um que contém um inversor solar e inversor / carregador de bateria, juntamente com controlos inteligentes que determinam a utilização mais eficiente da sua energia disponível.
Um sistema híbrido tudo-em-um é basicamente um inversor híbrido junto com uma bateria de lítio em um pacote completo, geralmente do tamanho de uma geladeira. No entanto, como a maioria dos aparelhos, existem muitos recursos e capacidades que diferenciam a ampla variedade de sistemas híbridos disponíveis.
Inversor tudo-em-um (sem back-up)
Este é o tipo mais básico de inversor solar híbrido e funciona muito como um inversor solar de alimentação de grade, mas também permite o armazenamento de energia solar no sistema de bateria para uso próprio. A principal desvantagem deste tipo de inversor é que ele não contém um dispositivo de isolamento de grade, o que significa que ele não pode fornecer energia quando há um blecaute (comumente conhecido como fonte de alimentação ininterrupta ou função UPS). Embora se a estabilidade da grade não seja um problema, este simples inversor híbrido seria uma boa escolha econômica.
Inversores híbridos All-in-one com capacidade de backup - Da esquerda para a direita - Sungrow, SolarEdge Storedge, Solax x híbrido, Imeon energy hybrid
Inversor tudo-em-um com back-up (UPS)
Este inversor híbrido tudo-em-um, mais avançado, possui capacidade de alimentação de reserva incorporada ou como unidade adicional separada. Sob operação normal, ele pode fornecer energia para a casa (circuitos de energia designados), carregar as baterias e o excesso de energia pode ser alimentado na rede. Se houver um blecaute ou a grade se tornar instável, a unidade passará automaticamente para o fornecimento de bateria e continuará a operar independentemente da rede elétrica (em menos de 1 a 3 segundos). Alguns inversores híbridos possuem backup instantâneo como o inversor híbrido Redback no vídeo abaixo.
Sistema tudo-em-um com bateria integrada
Uma tendência mais recente é empacotar o inversor híbrido all-in-one junto com um sistema de bateria em uma unidade completa. Isto oferece uma opção de efeito muito elegante e de custo que é geralmente sobre o tamanho de um frigorífico médio. Estes sistemas são muito simples e fáceis de instalar, mas podem ter algumas limitações, pois alguns modelos não podem ser expandidos posteriormente.
Alguns dos sistemas híbridos disponíveis com bateria integrada ou compatível
2. Sistemas Avançados Acoplados Híbridos e Off-Grid
Até recentemente (antes dos inversores híbridos mais baratos e mais baratos) a maioria dos sistemas híbridos consistia em dois inversores diferentes que trabalhavam juntos para formar o que é conhecido como um sistema acoplado a CA ; um inversor solar padrão e um sofisticado inversor de bateria interativo ou multimodo.
O inversor Solar pode ser qualquer unidade padrão, mas geralmente é da mesma marca ou é compatível com o inversor interativo para otimizar o carregamento da bateria.
O inversor interativo ou multimodo atua como um inversor / carregador de bateria e um sistema completo de gerenciamento de energia, usando software programável inteligente para otimizar o uso de energia. Os inversores interativos fornecem energia da mesma forma que um inversor não ligado à rede, mas também controlam a conexão à rede (poder de importação e exportação) e podem ser configurados para iniciar e executar automaticamente um gerador de backup.
Layout básico de um avançado sistema solar híbrido acoplado AC
Principais características de um sistema acoplado AC
· Inversor de bateria potente para fornecer cargas elevadas contínuas
· Carregador multi-estágio avançado para baterias de chumbo-ácido ou lítio
· Interruptor automático de transferência AC (função UPS) incorporado
· Alta passagem através da capacidade de energia
· Alta capacidade de carga de surto
· Controle de gerador - Auto start / stop
· Também pode ser usado para sistemas de energia de alto desempenho fora da rede
· Monitoramento remoto
· Alimentação da rede e limitação quando é gerado o excesso de energia
· Pico de barbear para reduzir a demanda de pico
· Gerenciamento de deslocamento de carga e de demanda de energia avançada
Os sistemas acoplados AC avançados são usados para instalações fora da rede e híbridas que exigem um alto nível de gerenciamento de energia. O poderoso software usado para executar inversores multimodo permite controles de energia, como pico de barbear, além de registro de dados e capacidades PLC através de entradas / saídas digitais e controles de relés. Esses sistemas também podem funcionar com bancos de baterias muito grandes e incorporar sensores especializados de monitoramento de bateria e temperatura para prolongar a vida útil da bateria.
Devido aos muitos recursos e softwares avançados, o custo dos inversores interativos é tipicamente maior do que os inversores all-in-one, mas em muitas aplicações o custo extra vale o investimento adicional, pois são geralmente mais confiáveis, mais eficientes e permitem futuras expansões.
Layout do sistema de nobreak interativo da grade
Consulte o nosso inversor híbrido e revisão do sistema para obter a lista completa de sistemas híbridos e inversores disponíveis.