태양 전지는 태양열 발전 시스템에 중요한 추가 요소가 될 수 있습니다.태양광 패널이 충분한 에너지를 생성하지 않을 때 사용할 수 있는 초과 전기를 저장하는 데 도움이 되며 가정에 전력을 공급하는 방법에 대한 더 많은 옵션을 제공합니다.
"태양 전지는 어떻게 작동합니까?"에 대한 답변을 찾고 있다면 이 기사에서는 태양 전지가 무엇인지, 태양 전지 과학, 태양 전지가 태양광 발전 시스템과 어떻게 작동하는지, 태양열 사용의 전반적인 이점에 대해 설명합니다. 배터리 보관.
태양 전지 란 무엇입니까?
"태양 전지가 무엇입니까?"라는 질문에 대한 간단한 대답으로 시작하겠습니다.
태양 전지는 태양 전지 패널에서 생성된 초과 전기를 저장하기 위해 태양열 발전 시스템에 추가할 수 있는 장치입니다.
그러면 저장된 에너지를 사용하여 밤, 흐린 날, 정전 등 태양광 패널이 충분한 전기를 생성하지 못할 때 가정에 전력을 공급할 수 있습니다.
태양 전지의 요점은 생성하는 태양 에너지를 더 많이 사용할 수 있도록 돕는 것입니다.배터리 저장 장치가 없는 경우 태양광 발전의 초과 전기는 그리드로 이동합니다. 즉, 패널에서 먼저 생성하는 전기를 최대한 활용하지 않고 전력을 생성하여 다른 사람들에게 제공합니다.
자세한 내용은 다음을 확인하십시오.태양 전지 가이드: 이점, 기능 및 비용
태양전지 과학
리튬 이온 배터리는 현재 시장에 나와 있는 가장 인기 있는 태양 전지 형태입니다.이는 스마트폰 및 기타 첨단 배터리에 사용되는 것과 동일한 기술입니다.
리튬 이온 배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하기 전에 저장하는 화학 반응을 통해 작동합니다.반응은 리튬 이온이 자유 전자를 방출하고 그 전자가 음전하를 띤 양극에서 양전하를 띤 음극으로 흐를 때 발생합니다.
이 움직임은 필요한 양이온을 제공하여 반응의 균형을 유지하는 배터리 내부의 액체인 리튬-염 전해질에 의해 촉진되고 강화됩니다.이러한 자유 전자의 흐름은 사람들이 전기를 사용하는 데 필요한 전류를 생성합니다.
배터리에서 전기를 끌어오면 리튬 이온이 전해질을 통해 양극으로 다시 흐릅니다.동시에 전자는 외부 회로를 통해 음극에서 양극으로 이동하여 플러그 인 장치에 전원을 공급합니다.
가정용 태양광 발전 저장 배터리는 여러 이온 배터리 셀과 전체 태양 전지 시스템의 성능과 안전을 조절하는 정교한 전자 장치를 결합합니다.따라서 태양 전지는 전류를 생성하는 전체 과정을 시작하는 초기 입력으로 태양의 힘을 사용하는 충전식 배터리의 기능을 합니다.
배터리 저장 기술 비교
태양 전지 유형과 관련하여 리튬 이온 및 납산의 두 가지 일반적인 옵션이 있습니다.태양 전지 패널 회사는 더 많은 에너지를 저장할 수 있고 다른 배터리보다 더 오래 보유할 수 있으며 더 높은 방전 깊이를 가질 수 있기 때문에 리튬 이온 배터리를 선호합니다.
DoD라고도 하는 방전 깊이는 총 용량과 관련된 배터리를 사용할 수 있는 백분율입니다.예를 들어 배터리의 DoD가 95%인 경우 재충전해야 하기 전에 배터리 용량의 최대 95%를 안전하게 사용할 수 있습니다.
리튬 이온 배터리
앞서 언급했듯이 배터리 제조업체는 더 높은 DoD, 안정적인 수명, 더 오랜 시간 동안 더 많은 에너지를 보유할 수 있는 능력 및 더 작은 크기를 위해 리튬 이온 배터리 기술을 선호합니다.그러나 이러한 수많은 이점으로 인해 리튬 이온 배터리는 납산 배터리에 비해 더 비쌉니다.
납산 배터리
납산 배터리(대부분의 자동차 배터리와 동일한 기술)는 수년 동안 사용되어 왔으며 전력망 외 전력 옵션을 위한 가정 내 에너지 저장 시스템으로 널리 사용되었습니다.그들은 여전히 포켓 친화적 인 가격으로 시장에 나와 있지만 DoD가 낮고 수명이 짧아 인기가 떨어지고 있습니다.
AC 결합 스토리지 대 DC 결합 스토리지
커플링은 태양광 패널이 배터리 저장 시스템에 연결되는 방식을 말하며 옵션은 직류(DC) 커플링 또는 교류(AC) 커플링입니다.이 둘의 주요 차이점은 태양광 패널이 생성하는 전기가 이동하는 경로에 있습니다.
태양 전지는 DC 전기를 생성하며 해당 DC 전기는 가정에서 사용하기 전에 AC 전기로 변환되어야 합니다.그러나 태양 전지는 DC 전기만 저장할 수 있으므로 태양 전지를 태양열 발전 시스템에 연결하는 다양한 방법이 있습니다.
DC 결합 스토리지
DC 커플링을 사용하면 태양광 패널에서 생성된 DC 전기가 충전 컨트롤러를 거쳐 태양 전지로 직접 흐릅니다.저장 전에는 전류 변화가 없으며 DC에서 AC로의 변환은 배터리가 집으로 전기를 보내거나 다시 그리드로 전기를 보낼 때만 발생합니다.
DC 결합 축전지는 전기가 DC에서 AC로 한 번만 변경되기 때문에 더 효율적입니다.그러나 DC 결합 스토리지는 일반적으로 더 복잡한 설치가 필요하므로 초기 비용이 증가하고 전체 설치 일정이 길어질 수 있습니다.
AC 결합 스토리지
AC 커플링을 사용하면 태양광 패널에서 생성된 DC 전기가 먼저 인버터를 거쳐 가정의 가전 제품에서 일상적으로 사용할 수 있는 AC 전기로 변환됩니다.이 AC 전류는 별도의 인버터로 보내져 태양 전지에 저장하기 위해 DC 전류로 다시 변환될 수도 있습니다.저장된 에너지를 사용할 시간이 되면 배터리에서 전기가 흘러나와 인버터로 다시 들어가 가정의 AC 전기로 다시 변환됩니다.
AC 결합 저장 장치를 사용하면 전기가 세 번 개별적으로 반전됩니다. 한 번은 태양열 패널에서 집으로 갈 때, 다른 한 번은 집에서 배터리 저장소로 갈 때, 세 번째는 배터리 저장소에서 집으로 돌아갈 때입니다.각 반전은 일부 효율성 손실을 가져오므로 AC 결합 스토리지는 DC 결합 시스템보다 약간 덜 효율적입니다.
태양광 패널의 에너지만 저장하는 DC 결합 스토리지와 달리 AC 결합 스토리지의 가장 큰 장점 중 하나는 태양광 패널과 그리드의 에너지를 모두 저장할 수 있다는 것입니다.즉, 태양광 패널이 배터리를 완전히 충전하기에 충분한 전기를 생성하지 않더라도 그리드의 전기로 배터리를 채워 백업 전원을 제공하거나 전기 요금 차익 거래를 활용할 수 있습니다.
또한 기존 시스템 설계에 통합할 필요 없이 기존 시스템 설계 위에 추가할 수 있기 때문에 AC 결합 배터리 스토리지로 기존 태양광 발전 시스템을 업그레이드하는 것이 더 쉽습니다.따라서 AC 결합 배터리 저장 장치는 개장 설치에 더 많이 사용되는 옵션입니다.
태양 전지가 태양열 발전 시스템과 함께 작동하는 방식
전체 프로세스는 지붕의 태양 전지 패널이 전력을 생성하는 것으로 시작됩니다.다음은 DC 결합 시스템에서 발생하는 일에 대한 단계별 분석입니다.
1. 햇빛이 태양 전지판을 비추고 에너지가 DC 전기로 변환됩니다.
2. 전기는 배터리에 들어가 DC 전기로 저장됩니다.
3. DC 전기는 배터리에서 나와 인버터로 들어가 가정에서 사용할 수 있는 AC 전기로 변환됩니다.
프로세스는 AC 결합 시스템과 약간 다릅니다.
1. 햇빛이 태양 전지판을 비추고 에너지가 DC 전기로 변환됩니다.
2. 전기는 인버터에 입력되어 가정에서 사용할 수 있는 AC 전기로 변환됩니다.
3. 잉여 전기는 다른 인버터를 통해 흐르고 나중에 저장될 수 있는 DC 전기로 다시 변환됩니다.
4. 집에서 배터리에 저장된 에너지를 사용해야 하는 경우 해당 전기가 다시 인버터를 통해 흘러 AC 전기가 됩니다.
하이브리드 인버터와 함께 태양 전지가 작동하는 방식
하이브리드 인버터가 있는 경우 단일 장치에서 DC 전기를 AC 전기로 변환할 수 있으며 AC 전기를 DC 전기로 변환할 수도 있습니다.결과적으로 태양광 발전(PV) 시스템에 두 개의 인버터가 필요하지 않습니다. 하나는 태양 전지판(태양광 인버터)에서 전기를 변환하고 다른 하나는 태양 전지(배터리 인버터)에서 전기를 변환합니다.
배터리 기반 인버터 또는 하이브리드 계통 연계형 인버터라고도 하는 하이브리드 인버터는 배터리 인버터와 태양광 인버터를 단일 장비로 결합합니다.태양 전지의 전기와 태양 전지판의 전기 모두에 대한 인버터 역할을 하므로 동일한 설정에 두 개의 별도 인버터가 필요하지 않습니다.
하이브리드 인버터는 배터리 저장 장치가 있거나 없이 작동하기 때문에 인기가 높아지고 있습니다.초기 설치 중에 배터리가 없는 태양광 발전 시스템에 하이브리드 인버터를 설치할 수 있으며, 이를 통해 태양 에너지 저장 장치를 추가할 수 있습니다.
태양 전지 저장의 이점
태양광 패널용 배터리 백업을 추가하면 태양광 발전 시스템을 최대한 활용할 수 있습니다.가정용 태양열 배터리 저장 시스템의 주요 이점은 다음과 같습니다.
잉여 발전량 저장
태양 전지판 시스템은 특히 집에 아무도 없는 화창한 날에 필요한 것보다 더 많은 전력을 생산할 수 있습니다.태양 에너지 배터리 저장 장치가 없으면 추가 에너지가 그리드로 보내집니다.에 참여하는 경우순 측정 프로그램, 추가 발전에 대한 크레딧을 얻을 수 있지만 일반적으로 생성하는 전기에 대해 1:1 비율이 아닙니다.
배터리 저장을 사용하면 전력망에 연결하지 않고 나중에 사용할 수 있도록 추가 전기가 배터리를 충전합니다.저전력 시대에 저장된 에너지를 사용할 수 있으므로 전력망에 대한 의존도가 줄어듭니다.
정전으로부터 구제 제공
배터리는 태양 전지판에서 생성된 초과 에너지를 저장할 수 있으므로 정전 시나 전력망이 중단되는 다른 시간에 가정에서 전기를 사용할 수 있습니다.
탄소 발자국 감소
태양 전지판 배터리 저장 장치를 사용하면 태양 전지판 시스템에서 생산되는 청정 에너지를 최대한 활용하여 친환경적으로 이동할 수 있습니다.해당 에너지가 저장되지 않으면 태양 전지판이 필요에 따라 충분히 생성되지 않을 때 그리드에 의존하게 됩니다.그러나 대부분의 그리드 전기는 화석 연료를 사용하여 생산되므로 그리드에서 끌어올 때 더러운 에너지를 사용하게 될 것입니다.
해가 진 후에도 전기를 공급합니다
해가 지고 태양광 패널이 전기를 생성하지 않을 때 배터리 저장 장치가 없는 경우 그리드가 필요한 전력을 공급하기 위해 개입합니다.태양열 배터리를 사용하면 밤에 자신의 태양열 전기를 더 많이 사용하여 에너지 독립성을 높이고 전기 요금을 낮게 유지하는 데 도움이 됩니다.
백업 전원 요구 사항에 대한 조용한 솔루션
태양광 발전 배터리는 100% 무소음 백업 전력 저장 옵션입니다.유지 보수가 필요 없는 청정 에너지의 이점을 얻을 수 있으며 가스 구동 백업 발전기에서 발생하는 소음을 처리할 필요가 없습니다.
주요 내용
태양광 발전 시스템에 태양열 패널 에너지 저장 장치를 추가하려는 경우 태양 전지의 작동 방식을 이해하는 것이 중요합니다.가정용 대형 충전식 배터리처럼 작동하기 때문에 태양광 패널에서 생성되는 초과 태양 에너지를 활용하여 태양 에너지를 언제 어떻게 사용하는지 더 잘 제어할 수 있습니다.
리튬 이온 배터리는 가장 인기 있는 태양 전지 유형으로 화학 반응을 통해 에너지를 저장한 다음 이를 전기 에너지로 방출하여 가정에서 사용합니다.DC 결합, AC 결합 또는 하이브리드 시스템을 선택하든 그리드에 의존하지 않고도 태양광 발전 시스템의 투자 수익을 높일 수 있습니다.
게시 시간: 2022년 7월 9일