Cientistas do Instituto Coreano de Engenharia Civil e Tecnologia de Construção analisaram diferentes modos de operação para combinar baterias residenciais com módulos fotovoltaicos nas varandas de prédios de apartamentos sul-coreanos.
Na configuração proposta, a bateria está incluída no sistema híbrido, mas apenas para descarregar energia para eletrodomésticos conectados à linha de carregamento. A carga é alimentada pelos módulos fotovoltaicos na varanda ou por bateria, e o excesso de energia é armazenado no sistema de armazenamento quando necessário.
«A bateria é carregada pela rede elétrica quando está no sistema de verificação ou o nível da bateria (estado de carga) está em um nível de emergência», disse o grupo de pesquisa.
Os pesquisadores simularam o sistema híbrido em uma casa de demonstração na cidade coreana de Goyang, com um protótipo de bateria LiFePO4 de 2.016 kWh com eficiência de 93%. O sistema incluía um sistema fotovoltaico de varanda orientada para o sul de 1,2 kW, construído com quatro módulos de 300 W ligados em série, com uma eficiência de 18%. O ângulo de inclinação era de 70 graus, junto com um ventilador elétrico de 260 W responsável pela carga de conexão.
Os pesquisadores calcularam a capacidade de armazenamento da bateria levando em consideração a capacidade do sistema fotovoltaico e o consumo total de energia da casa. Os acadêmicos disseram que as configurações básicas para a operação do sistema de armazenamento de energia da bateria foram definidas em uma tensão de carga da bateria de 58,4 V, com uma tensão de corte de descarga da bateria de 41 V e uma tensão de recarga da bateria de 44 V.
«Este sistema pode ser usado em qualquer lugar, não apenas na Coreia do Sul, devido à sua pequena capacidade», disse o pesquisador Ji-Young Eum à pv magazine.
Os pesquisadores avaliaram o desempenho do sistema em quatro modos de operação. Eles examinaram uma configuração em que o sistema fotovoltaico fornece preferencialmente a carga e só carrega a bateria com energia fotovoltaica, bem como um sistema que primeiro fornece energia fotovoltaica à carga e carrega a bateria com energia fotovoltaica e da rede. Além disso, consideraram um projeto em que a bateria é carregada preferencialmente com energia fotovoltaica e apenas a energia fotovoltaica é fornecida, juntamente com um sistema que carrega preferencialmente a bateria com energia fotovoltaica e depois com energia fotovoltaica e da rede.
«O experimento durou cerca de três meses, de 21 de agosto de 2019 a 8 de novembro de 2019», disseram os cientistas. “Para verificar os resultados de carga e descarga, o experimento era feito todos os dias, exceto nos dias de chuva e nos dias em que os aparelhos eram checados”.
No primeiro modo, eles desconriram que cerca de 92% da capacidade da bateria foi descarregada e cerca de 91% da carga foi entregue à bateria. Eles também observaram que a tensão da bateria atingiu a faixa de descarga completa de 33 V e, como resultado, a bateria não foi usada, pois a tensão da bateria não poderia ser mantida até a próxima carga fotovoltaica.
No segundo modo, em que a eletricidade fotovoltaica era injetada na carga com prioridade, era quase impossível carregar a bateria se não houvesse energia fotovoltaica após alimentar a carga, disseram eles. Afirmaram que para isso é necessário evitar a descarga da bateria, reduzindo o tempo de inatividade e o consumo de eletricidade da rede.
No terceiro modo de operação, a bateria estava completamente descarregada e sua tensão não era mantida até a carga de energia FV no dia seguinte, quando a eletricidade FV era transmitida para a carga e para a rede. Com a quarta configuração, a bateria tinha uma boa chance de não ser completamente descarregada devido à carga da rede elétrica. E quando a tensão da bateria atingiu a tensão de proteção contra descarga total, a bateria foi carregada com a energia da rede elétrica.
“Os modos de operação do sistema de armazenamento de energia de bateria residencial… com varanda fotovoltaica foram confirmados em residências de apartamentos individuais por meio de experimentos para cada modo de operação do (sistema de armazenamento de energia de bateria) residencial”, disseram os pesquisadores. “Os resultados sugerem que o modo quatro é o mais adequado entre os quatro modos de operação do (sistema de armazenamento de energia da bateria). No entanto, algumas funções ainda são necessárias para aplicar o regime a apartamentos individuais ”.
Os pesquisadores descreveram seu trabalho em : “Operation Modes of Residential BESS with Balcony-PV for Apartment Houses in Korea“, publicado recientemente en Sustainability.
Al enviar este formulario, usted acepta que pv magazine utilice sus datos con el fin de publicar su comentario.
Sus datos personales solo se divulgarán o transmitirán a terceros para evitar el filtrado de spam o si es necesario para el mantenimiento técnico del sitio web. Cualquier otra transferencia a terceros no tendrá lugar a menos que esté justificada sobre la base de las regulaciones de protección de datos aplicables o si pv magazine está legalmente obligado a hacerlo.
Puede revocar este consentimiento en cualquier momento con efecto para el futuro, en cuyo caso sus datos personales se eliminarán inmediatamente. De lo contrario, sus datos serán eliminados cuando pv magazine haya procesado su solicitud o si se ha cumplido el propósito del almacenamiento de datos.
Puede encontrar más información sobre privacidad de datos en nuestra Política de protección de datos.