Voordelen van zonne-energie voor gebouwen

De energiebron van zonne-energie was eerder op verschillende manieren omgezet en opgevangen in bruikbare energie; het werd in de loop van de tijd een levensvatbare stroombron voor apparaten. En veel beschikbare zonnepanelen die tegenwoordig op de markt zijn, kunnen 20 procent efficiëntie van zonlicht omzetten in zonne-energie, en het aantal efficiënties neemt voortdurend toe.

Hoewel de acceptatie van zonne-energie in het begin minimaal was, hebben verschillende federale prikkels en staat en beleid hebben veel bijgedragen om de kosten van zonnepanelen ver genoeg op te drijven om op grotere schaal te worden toegepast. Op dit moment is de zonne-energiesector goed voor voldoende capaciteit om 11 miljoen huishoudens in het hele land van stroom te voorzien.

Een van de uitdagingen van zonne-energie is echter hoe meer zonne-energie kan worden opgeslagen om meer stroom te produceren uit het. Laten we eens kijken naar hoe zonne-energie werkt, het belang, de voordelen en de energieopslagproblemen waarmee zonne-energietechnologie wordt geconfronteerd.

Hoe zonne-energie werkt

Het zonnepaneel wordt ook wel een zonnepaneel genoemd; het bestaat uit siliciumcellagen, een glazen behuizing, een metalen frame en bedrading om elektrische stroom van silicium over te brengen. Silicium is niet-metaal met geleidende eigenschappen die zonlicht absorberen en omzetten in bruikbare elektrische stroom. Het zonlicht zorgt ervoor dat de siliciumcelelektronen in beweging komen en zet elektrische stroom op gang, het zogenaamde fotovoltaïsche effect dat de algemene functionaliteit van zonnepaneeltechnologie beschrijft.

De wetenschap van zonnepanelen die elektriciteit opwekken, voor het eerst ontdekt door Edmond Becquerel in 1839, komt neer op dit fotovoltaïsche effect. En kan worden gezien als een eigenschap van halfgeleiders die een elektrische stroom opwekken bij blootstelling aan zonlicht.

Het fotovoltaïsche proces verloopt via deze brede stappen:

• De fotovoltaïsche zonnecel absorbeert zonnestraling

• Wanneer het silicium interageert met de zonnestralen, zullen de elektronen beginnen te bewegen en een gelijkstroomstroom creëren.

• De draden voeden deze gelijkstroom of directe Huidige elektriciteit naar de omvormer voor zonne-energie en deze omzetten in wisselstroom of wisselstroom.

Hoe wordt zonne-energie opgeslagen?

Het meest voorkomende type opslag in het net is het gepompte waterkrachtopslagsysteem. Maar opslagtechnologieën die vaak worden gekoppeld aan zonne-energiecentrales zijn thermische opslag of vloeistoffen met CSP-installaties en elektromechanische opslag of batterijen met PV-installaties. Andere soorten opslag, zoals vliegwielen en persluchtopslag, hebben andere kenmerken, zoals snelle ontlading, waardoor ze aantrekkelijk zijn voor grijpers. Hier een korte blik op elk.

● Batterijopslag: we kunnen zonne-energie opslaan in elektrochemische batterijen. Als de zonne-energie in de accu wordt gevoed, zal de chemische reactie op de batterijcomponenten de zonne-energie behouden. En zal een omgekeerde reactie hebben tijdens het ontladen van de batterij, waardoor de stroom de batterijopslag kan verlaten voor consumptie. Lithium-ionbatterijen worden vaak gebruikt in toepassingen voor zonne-energieopslag, terwijl nieuwe technologiebatterijen snel groeien, wat goedkopere en meer schaalbare opslagoplossingen voor zonne-energieopslag oplevert.

● Thermische opslag: dit type energieopslag maakt gebruik van verschillende media, zoals gesmolten zout of water om de warmte van de zon vast te houden en te absorberen. Vervolgens worden deze verwarmde media opgeslagen in een geïsoleerde tank totdat de opgeslagen energie nodig is voor consumptie; meestal om water te koken om energie op te wekken.

● Mechanische opslag: Mechanische opslag zet de overtollige elektrische energie om in mechanische energie en wordt vervolgens weer omgezet in elektriciteit voor later gebruik. Er zijn drie primaire soorten mechanische energieopslagsystemen.

● Vliegwiel: de procedure gebruikt overtollige elektriciteit om het vliegwiel te laten draaien, waardoor elektriciteit wordt opgewekt tijdens de piekuren.

● Pompopslag Waterkracht: Water wordt met behulp van de overtollige energie van de zonnepanelen naar het reservoir gepompt en stroomopwaarts van de turbinegeneratoren gestuurd. Vervolgens laat het het water door de turbines stromen om elektriciteit op te wekken.

● Perslucht: dit energieopslagsysteem slaat perslucht op in grote vaten zoals tanks of natuurlijke formaties zoals grotten; laat vervolgens de lucht vrij om elektriciteit op te wekken tijdens de grote vraag naar stroom.

De beste manier om zonne-energie op te slaan

Er is geen directe oplossing voor opslag van zonne-energie . Het hangt af van uw beschikbare middelen en vereisten. Hier zijn echter enkele van de keuzes voor het opslaan van zonne-energie in residentiële en commerciële toepassingen.

● Zonne-energieopslag voor commerciële doeleinden: bedrijven en andere bedrijven hebben over het algemeen grotere toegewezen budgetten dan huishoudens, waardoor thermische en mechanische opslag haalbaar is voor hun optie. Hoewel de kosten van deze opslagopties behoorlijk hoog zijn, helpt het de nutsbedrijven om bij te blijven tijdens pieken in de vraag naar energie. Bovendien zorgt het hebben van grote doorlooptoegangspanelen voor gemakkelijke toegang tijdens inspectie en onderhoud van uw opslagsysteem.

● Opslag van energie op het elektriciteitsnet in combinatie met batterijen van de volgende generatie: dit opslagsysteem biedt een veelbelovende toekomst voor commerciële opslag van zonne-energie.

● Perslucht: is de meest kosteneffectieve optie voor mechanische opslag voor grootschalige energieopslagtoepassingen.

● Pumped Hydro: kan een enorme hoeveelheid potentiële energie produceren; het brengt echter hoge initiële investeringskosten en aanzienlijke regelgevingsproblemen met zich mee.

Residentiële zonne-energieopslag

Residentiële zonne-energietoepassing heeft vele voordelen, waaronder kostenbesparingen, decentralisatie van de elektrische productie en veerkracht en een beter energielabel voor je woning. Maar commerciële energieopslag is onbetaalbaar voor de huiseigenaren. Gelukkig zijn zonne-energieopslag die tegenwoordig op de markt verkrijgbaar is efficiënt en kosteneffectief voor residentieel gebruik om zonne-energie op te slaan.

● Lithium-ionbatterijen – zijn ideaal en worden het meest gebruikt voor de opslag van zonne-energie thuis, ze zijn relatief betaalbaar, hebben een laag profiel en zijn geschikt voor thuisgebruik. Andere beschikbare opslagbatterijen voor huishoudelijk gebruik zijn echter loodzuurbatterijen en zoutwaterbatterijen.

Zonne-energie werd populairder en verving snel andere energiebronnen toen de prijs van zonnepanelen op de markt daalde. Maar ook al is de grootste uitdaging van het hernieuwbare zonne-energiesysteem hoe meer zonne-energie in het systeem op te slaan.

Waarom hebben we zonne-energieopslag nodig?

In tegenstelling tot andere energiebronnen, zoals fossiele brandstoffen, is de productie van zonne-energie minder onvoorspelbaar. Het zal meestal seizoensgebonden fluctueren, zoals tijdens de winter en zelfs tijdige lokale weersveranderingen. Omdat zonne-energie afhankelijk is van zonlicht, kunnen enkele uren per dag geen stroom produceren. We moeten dus een apparaat in het systeem plaatsen om energie op te slaan die tijdens de piekuren met zonlicht is verzameld, zodat we het systeem ’s nachts kunnen gebruiken. Op het eerste gezicht lijkt deze zorg geen groot probleem, maar dat is het wel.

Huidige opties voor zonne-energieopslag

Op korte termijn zorgen , is een van de uitdagingen van zonne-opslag simpelweg de batterijen van het systeem, omdat het behoorlijk duur en omvangrijk is. Hoe meer stroom u moet opslaan, hoe groter de batterij die u in het systeem moet hebben. En de installatie van deze batterijen vereist de hulp van een erkende elektricien om de efficiëntie te garanderen en dat de stroom die gedurende de dag wordt verzameld, wordt opgeslagen en omgezet in wisselstroom om klaar te zijn voor verbruik.

Toekomstige opslag voor zonne-energie

Het andere probleem van de huidige oplossing voor zonne-energie zijn de beperkingen van bepaalde soorten batterijen. Met Tesla’s Power Wall en enkele andere geavanceerde opslagmogelijkheden zetten enorme lithium-ionbatterijen de stap in de goede richting. Deze accu’s zijn fysiek kleiner, lichtgewicht, hebben een hoog rendement bij het opslaan van zonne-energie en zijn gemakkelijker te produceren. Het vereist ook weinig onderhoud en is jarenlang bestand tegen regelmatige ingrijpende cyclusveranderingen zonder enige schade. In vergelijking met oudere zonne-opslagsystemen die afhankelijk zijn van oude batterijtechnologieën, is dat misschien niet zo effectief als het nieuwe batterijopslagsysteem. Het was bijvoorbeeld bekend dat de oude zonnepaneeladapters loodzuurbatterijen met elkaar verbinden om hun opslagmatrix te creëren. Hoewel dit op zijn tijd effectief is, kan het ook riskant zijn. Terwijl sommige van die vroege systemen uitsterven, schakelen aanhangers van het zonnestelsel over op lithium-ion-accu’s vanwege hun lage onderhoud en hoge efficiëntie.

Voordelen van het opslaan van zonne-energie

Het opslaan van deze overtollige energie is van vitaal belang om het meeste uit het zonnepaneelsysteem te halen, wat leidt tot efficiëntere netenergie, kostenbesparing en minimaliseert de uitstoot van fossiele brandstoffen en de koolstofvoetafdruk. Hier zijn enkele voordelen en voordelen van het opslaan van zonne-energie.

● Elektriciteitslasten in evenwicht brengen – Zonder opslag moet u tegelijkertijd de elektriciteit verbruiken die het zonnepaneel heeft opgewekt. Met energieopslag kan overtollige stroomopwekking worden bewaard en gereserveerd voor piekgebruik of stroom of verlichting leveren, zelfs als de zon ondergaat. En overdag laadt hij weer op door het zonlicht wanneer de stroomopwekking hoog is, en het verbruik laag is en weer afgeeft wanneer de vraag of belasting hoog is. U kunt altijd over stroom beschikken die altijd klaar is voor gebruik.

● De hiaten opvullen – Energieopslag op korte termijn zorgt voor een consistente energiestroom tijdens stroomopwekking, korte onderbrekingen zoals routineonderhoud.

● Energiebestendigheid – Het energienetwerk is kwetsbaar voor storingen en storingen, soms vanwege extreme weersomstandigheden. Zonne-energieopslag zal dienen als uw back-upstroom tijdens onvoorspelbare stroomonderbrekingen. Ze kunnen kritieke faciliteiten in bedrijf houden en zorgen voor essentiële diensten zoals communicatie.

Hoewel elke batterij aan specifieke veiligheidseisen en betrouwbaarheid moet voldoen om in een bepaalde regio of staat te kunnen worden gebruikt, kan het uitdagend om te bepalen welke technische specificaties en kenmerken het belangrijkst zijn bij het kiezen van het beste opslagsysteem. Hier zijn enkele handleidingen waar u naar moet kijken bij het vergelijken van verschillende batterijspecificaties.

Waar u op moet letten bij een batterijopslagsysteem

Elke energie opslagsysteem biedt vele voordelen, van noodstroomback-up tot financiële besparingen. Het heeft echter ook meer technische complexiteit en een nieuwe reeks onbekende terminologie.

● Als u meer stroom voor uw huis tegelijk wilt opslaan, kiest u een batterij met een hoog vermogen.

● Als u uw huis voor langere tijd van stroom wilt voorzien met uw batterij, zoek dan naar een hogere bruikbare batterijcapaciteit.

● Als u meer elektrische apparaten wilt veel energie, zoals een pomp, waterverwarmer, zoek naar een batterij met een hoog momentaan vermogen.

● Als u weinig ruimte heeft en de meeste energie wilt opslaan uit de kleinste hoeveelheid, kies dan of zoek naar lithium-ion-, nikkel-, mangaan- of kobalt-accu’s.

● Als u meer kilowattuur elektriciteit uit uw accu wilt halen, kiest u een accu met een hoger retourrendement .

● Als u een accu wilt hebben met de meest verlengde levensduur, kunt u meerdere keren fietsen. Kies een lithium-ion-ijzerfosfaat batterij.

En alle zonnebatterijen hebben een hoge veiligheidsnormering.

De voordelen van het hebben van een zonne-energieopslag

Financiële voordelen: hoewel de belangrijkste reden om zonne-energieopslag te installeren voor back-upstroom is, kan het in sommige scenario’s ook economische voordelen opleveren. Er zijn twee manieren waarop energieopslag financieel voordelig kan zijn, zoals tijdens de hoge vraagkosten en tijdens de gebruiksduur. U kunt in beide gevallen stroom uit uw batterij halen in plaats van stroom van het net te halen, vooral wanneer u een hogere vraag hebt. Bovendien kan energieopslag helpen om de financiële besparingen die u haalt uit zonne-energie te maximaliseren als u geen toegang heeft tot één-op-één-netmeting door meer van de geproduceerde zonne-energie te verbruiken.

Netvoordelen: voor het net, zonne-energieopslag doet meer dan extra hernieuwbare energie mogelijk maken; verschillende diensten zijn essentieel om ons elektriciteitssysteem draaiende te houden, en opslag van zonne-energie biedt niet alle, maar de meeste van die diensten.

In de Nederland werkt het elektriciteitsnet bijvoorbeeld met een frequentie van 60 Hz. Een afwijkingsfrequentie van ongeveer meer dan een paar tienden van een punt van 0,5 hertz kan ongewenste stroomstoringen veroorzaken. Verschillende soorten energiebronnen bieden ondersteuning en frequentieregeling. Een energieopslagsysteem is een andere technologie die frequentieondersteuning biedt, waardoor de behoefte aan fossiele energiebronnen op het net wordt geminimaliseerd.

Helpt bij het integreren van hernieuwbare energiebronnen

Een van de de belangrijke voordelen van zonne-energieopslag zijn dat het het net helpt om hernieuwbare energie beter te integreren. Op die manier zal het andere schone bronnen van energietechnologieën mogelijk maken.

Het belangrijkste contrapunt tegen hernieuwbare energie is de variabiliteit van hun elektriciteitsproductie. Hoewel het doel van het elektriciteitsnet is om centrales voor fossiele brandstoffen te huisvesten die kunnen worden ingeschakeld om aan de grote vraag te voldoen, genereren hernieuwbare energiebronnen wanneer de zon schijnt. Daarom moeten, naarmate er meer hernieuwbare energiecentrales voor schone energie toenemen, hun output worden afgestemd op de vraag naar elektriciteit.

Energieopslagsystemen kunnen zelfs daarbij een belangrijke rol spelen; ze kunnen zelfs zorgen voor een snelle of snelle injectie van energie op het net als een noodgeval. Kan een black-startmogelijkheid bieden en een reserve-energiebron leveren die een nuttige en flexibele hulpbron is en tal van voordelen biedt aan het net.