Armazenamento doméstico inteiro? Cópia de segurança. Vamos discutir os controles de carga primeiro

Este artigo apareceu originalmente na edição do primeiro trimestre de 2023 da revista Solar Builder. Certifique-se de obter sua própria assinatura impressa e/ou digital gratuita aqui.

Quando comecei a trabalhar na indústria fotovoltaica em meados dos anos 2000, o novo setor de instalador fotovoltaico vinculado à rede evitava ativamente sistemas caros e complicados de bateria de chumbo-ácido que eram comumente usados ​​em aplicações domésticas fora da rede. Uma vez que a família média perde energia por menos de 10 minutos por ano, poucos contratantes solares sentiram que o backup de bateria fazia algum sentido para os proprietários de sistemas solares conectados à rede.

Mas os tempos mudaram. As baterias de lítio eliminaram o alto custo e as complexidades dos sistemas de bateria de chumbo-ácido mais antigos e as quedas de energia cada vez mais frequentes na Califórnia e no Texas levaram os proprietários de residências solares a buscar soluções de bateria para fornecer energia de backup e independência energética. Além disso, o novo tempo de uso das tarifas de serviços públicos que aumentam as taxas de kWh noturnas e reduzem o valor de um kWh retroalimentado durante as horas ensolaradas do dia levaram os proprietários de energia solar a carregar suas próprias baterias durante o dia e usar o kWh à noite para economizar dinheiro. .

Infelizmente, vejo muitos erros de aplicação quando os empreiteiros projetam e instalam sistemas de bateria para clientes conectados à rede. Um dos maiores problemas é que todo mundo quer fazer backup de toda a sua casa, mas poucas pessoas têm um grande orçamento para permitir a compra de um sistema de bateria grande o suficiente para fazer backup de todas as cargas em uma casa moderna.

Infelizmente, muitos vendedores solares e empreiteiros estão vendendo sistemas de bateria de 10 a 20 kWh e os configurando para "backup doméstico completo". Quando ocorre a próxima queda de energia, a maioria dos proprietários descobre, para sua consternação, que seu inversor não pode alimentar todas as cargas em sua casa e para ou, se o inversor não desligar devido a sobrecarga, a bateria descarrega rapidamente quando o ar o ar condicionado e/ou o aquecedor de água quente ligam. Só então eles percebem que o backup de toda a casa significa energia por algumas horas e, em seguida, não há mais energia para luzes, geladeira e outras cargas críticas até que o sol carregue o sistema novamente.

Mais de 90% dos proprietários de residências que desejam baterias com seu sistema solar são aconselhados a ter uma configuração de backup de carga parcial. Isso normalmente envolve a instalação de um subpainel de backup especial e a realocação dos disjuntores de carga de maior prioridade. Essas cargas de prioridade mais alta geralmente incluem luzes, computadores, equipamentos médicos (máquinas CPAP), geladeiras e abridores de portas de garagem.

Os circuitos de carga considerados críticos irão variar de uma região para outra e de uma família para outra, claro. Em áreas com poços, uma bomba de poço é uma grande carga que provavelmente é crítica para a vida diária. Outros podem achar que as bombas de depósito são uma carga crítica, e outros podem achar uma unidade de CA de janela crítica para dormir em noites quentes. No Texas, muitos proprietários de residências têm, compreensivelmente, feito backup de seu ventilador de forno para que seus aquecedores a gás continuem a operar quando a rede cair.

Como regra geral, aquecedores de água quente, bombas de piscina, condicionadores de ar centrais e carregadores EV consomem muita energia e provavelmente paralisarão o inversor para sistemas de bateria ou esgotarão sua bateria muito rapidamente.

Apenas para usar um exemplo, minha casa de 2.600 pés quadrados em Phoenix com duas unidades de CA de 4 toneladas e uma bomba de piscina usará uma média de 70 a 80 kWh por dia no verão. Para fazer backup de todas as minhas cargas no verão, provavelmente seria necessário um sistema de bateria de 100 kWh que custaria de $ 70.000 a $ 100.000. Mesmo que eu tivesse dinheiro para comprar uma bateria tão grande, seria difícil encontrar um espaço adequado para um sistema tão grande.

Portanto, a melhor opção é tomar a difícil decisão de quais cargas reconectar a um painel de carga de backup.

Há uma nova tecnologia que está aumentando a flexibilidade para fornecer energia às residências em caso de interrupção da rede. Os controles de carga de demanda da Lumin, Span, Savant, Generac e outros estão permitindo que sistemas solares + de armazenamento alimentem todo o painel de carga residencial e controlem quais disjuntores devem ser desligados em caso de interrupção da rede.