Projeto de sistema solar híbrido - uma opção perfeita para seu painel solar

Há três tipos de projetos de sistemas de painéis solares: projetos de sistemas ligados à rede, projetos de sistemas fora da rede e projetos de sistemas solares híbridos. Para cada tipo de projeto de sistema, há configurações exclusivas. E essas configurações afetam o equipamento usado, a complexidade da instalação e, o mais importante, os custos e a economia em potencial.

Com as contas de serviços públicos cada vez mais altas e as quedas de energia cada vez mais frequentes nos Estados Unidos, muitas residências e empresas estão instalando o que é um sistema solar híbrido. As vantagens de um sistema solar de rede híbrida são especialmente claras, pois os sistemas híbridos combinam os melhores recursos dos sistemas ligados à rede e fora da rede. Esses projetos são conectados à rede, o que significa que seu sistema de energia solar está conectado às linhas de energia do provedor de serviços públicos.

Diferente dos projetos tradicionais de sistemas ligados à rede, o projeto de sistema solar híbrido funciona com uma combinação de inversor híbrido e bateria compatível para oferecer energia de bateria de reserva ao sistema ligado à rede. Durante o dia, o sistema solar extrai energia dos raios solares para alimentar a casa e carregar a bateria de reserva. Você pode usar essa energia à noite, quando o sistema não estiver produzindo energia ou durante uma queda de energia.

Para saber como ele funciona, a planta de um sistema solar híbrido apresenta uma visão geral da integração de painéis solares, inversores híbridos, baterias e conexões de rede para criar um sistema de energia autossuficiente. E o que é um sistema solar híbrido? É um sistema no qual tanto a flexibilidade de conexão à rede quanto o benefício adicional do armazenamento de energia permitem que o proprietário desfrute de energia solar confiável, eficiente e econômica.

Introdução ao projeto de sistemas solares híbridos

Depois de instalar os painéis solares, a energia gerada precisa ser convertida em eletricidade doméstica. Há várias maneiras de fazer isso: você pode permanecer conectado à rede, ficar completamente fora da rede ou usar um projeto de sistema híbrido. Um projeto de sistema híbrido é quando seus painéis solares são conectados à rede elétrica por uma linha de transmissão e têm um sistema de bateria de reserva projetado para armazenar o excesso de energia. O que é um sistema solar híbrido funciona com energia solar e/ou energia da rede elétrica, com bateria de reserva para quedas de energia ou períodos sem sol. Toda a energia excedente gerada pelos painéis solares pode ser devolvida à rede elétrica.

A energia solar absorvida pelos painéis solares passa por um inversor para produzir eletricidade utilizável. A eletricidade é então enviada para sua casa, para as baterias ou para a rede elétrica. As vantagens de um projeto de sistema solar de rede híbrida é que ele pode fornecer energia em qualquer situação.

Com uma bateria de reserva, seus painéis solares consistem em energia extra, mas sua casa não está usando e será armazenada nessa bateria. Assim, quando o sol não estiver brilhando, essa bateria fornecerá energia durante toda a noite em caso de falta de energia do projeto do sistema ou mau tempo.

Com um projeto de sistema solar híbrido, se você usar todas as baterias, poderá obter energia da rede.

Com o projeto do sistema solar híbrido, ele funciona fornecendo energia solar a um inversor, que, por sua vez, fornece a energia para sua residência. O excesso de energia não é usado para alimentar sua residência, mas é armazenado na bateria da residência. Quando os painéis solares não estão gerando eletricidade, a bateria é capaz de alimentar a sua casa.

Após todas essas etapas, se houver energia restante, ela é entregue à rede. Um projeto de sistema solar híbrido é um cruzamento entre um projeto de sistema solar ligado à rede e um projeto de sistema solar fora da rede. Ele tem as vantagens de um sistema solar de rede híbrida de se conectar à rede elétrica pública ao mesmo tempo e fornecer à sua casa energia de reserva suficiente para alimentar cargas críticas em caso de falta de energia.

O princípio básico da energia solar híbrida é que, quando o sol brilha, os painéis solares geram eletricidade que é armazenada em uma bateria. Quando a bateria estiver totalmente carregada, você poderá utilizar o excesso de energia gerada pela energia solar para alimentar seus eletrodomésticos ou, se houver alguma sobra, exportá-la para a rede elétrica.

Quando a rede elétrica é desligada, a energia armazenada nas baterias é usada como energia de reserva. Um projeto de sistema solar híbrido oferece todos os benefícios de um projeto de sistema ligado à rede e, ao mesmo tempo, fornece energia de reserva em caso de falta de energia.

Quando a energia é cortada, o projeto do sistema solar na rede é desligado. Os painéis solares e as baterias sozinhos não podem gerar eletricidade, e você precisará de outros componentes para ajudar a gerar eletricidade.

Funcionamento do projeto do sistema solar híbrido

A matriz de painéis solares em um projeto de sistema solar híbrido é interconectada com o inversor solarO painel solar é um dispositivo de controle de temperatura, que é conectado à bateria solar e à rede elétrica. O painel solar absorve a luz do sol e a converte em eletricidade de corrente contínua. Essa eletricidade vai então para o inversor solar conectado, que converte ainda mais a energia de corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA). Essa corrente alternada é a corrente elétrica padrão usada para alimentar nossos eletrodomésticos e objetos de luxo.

Durante o dia, se a produção do projeto do sistema solar exceder as necessidades elétricas de sua casa, a energia excedente será armazenada em baterias solares e, quando as baterias estiverem totalmente carregadas, a eletricidade será automaticamente exportada para a rede elétrica por meio do "Net-Metering".

À noite, você terá duas opções: a rede do inversor e baterias de até 50%. Se você escolher a energia/grade do governo, a grade executará sua carga e, no caso de um corte de energia, as baterias solares alimentarão sua casa. Se você escolher a bateria como segunda prioridade, a bateria será alimentada com até 50%. Caso sua residência consuma mais do que a bateria de 50%, a eletricidade extra necessária para alimentar a casa será retirada da rede elétrica pública.

Componentes do projeto do sistema híbrido de energia solar

Painéis solares:

Essa é a fonte de energia solar. Caso queira comprar um, você precisará de um técnico para ajudá-lo a racionalizar o tamanho. A instalação solar requer conhecimento especializado.

Baterias:

É possível usar baterias de íon-lítio ou outras tecnologias de bateria no projeto do seu sistema solar híbrido. Uma unidade de backup de bateria pode armazenar o excesso de energia solar gerada durante o dia para uso durante a noite. Você também precisará dimensionar adequadamente a unidade de armazenamento para obter energia suficiente para uso intensivo à noite.

Controlador de carga:

Esse é um componente importante que garante a integridade do projeto do sistema de bateria de reserva. Como o nome sugere, ele regula o fluxo de carga na bateria. O projeto do sistema de bateria não deve ser sobrecarregado. A sobrecarga pode causar danos à bateria, o que pode reduzir a vida útil da bateria.

Inversor híbrido:

O inversor híbrido é crucial no projeto de um sistema solar híbrido. Sua principal função é converter a energia CC gerada pelos painéis solares e baterias em energia CA utilizável. Ele monitora o desempenho dos painéis solares e registra a energia recebida, consumida e armazenada, bem como o excesso de energia exportado para a rede.

Quadro de distribuição CC:

Como o nome sugere, esse é um painel que consiste em disjuntores e outros projetos de sistemas de proteção de circuitos para combinar várias conexões dos painéis solares.

Quadro de distribuição CA:

Trata-se de uma placa de interrupção com fusíveis e disjuntores para proteger os aparelhos e dispositivos conectados. É como sua unidade consumidora.

Vantagens de um sistema solar de rede híbrida

O projeto de um sistema solar híbrido é uma ótima opção se a sua prioridade for manter a casa funcionando com energia solar de reserva durante uma interrupção ou se a empresa de serviços públicos tiver tarifas de tempo de uso, cobranças de demanda ou não oferecer uma política de medição líquida, em que ela o compensa pelo excesso de energia enviado de volta à rede. 

As vantagens de um projeto de sistema solar de rede híbrida têm a flexibilidade de gerenciar o tempo de uso das tarifas de eletricidade para obter o máximo de economia solar nas contas mensais de eletricidade.

1. Custo-efetividade

O projeto de um sistema solar híbrido permite que você mantenha as tarifas de energia baixas por muitos anos e o protege de futuros aumentos nas tarifas. Ele também permite que você gerencie as tarifas de eletricidade por tempo de uso para obter o máximo de economia solar nas contas de luz. Os projetos de sistemas solares híbridos são mais baratos do que os projetos de sistemas solares fora da rede. Você realmente não precisa de um gerador de reserva e a capacidade do seu banco de baterias pode ser reduzida.

Se a sua bateria ficar sem carga à noite, você pode simplesmente comprar eletricidade fora do horário de pico da empresa de serviços públicos. Isso será muito mais barato do que operar um gerador.

2. Flexibilidade e escalabilidade

Um projeto de sistema híbrido pode ser projetado para atender às necessidades específicas de uma residência e é escalonável para futuras necessidades de energia.

Por exemplo, um cliente pode querer ter uma fonte de energia de reserva para cargas essenciais, como equipamentos médicos, luzes, TV, geladeira e computadores. Nesse caso, o banco de baterias seria dimensionado para atender aos requisitos de carga crítica e seria usado conforme necessário. Um projeto de sistema fotovoltaico híbrido pode oferecer flexibilidade e escalabilidade que não são possíveis com outros tipos de projetos de sistemas fotovoltaicos.

3. Sustentabilidade ambiental

Os painéis solares são cada vez mais populares à medida que as pessoas procuram maneiras de reduzir sua pegada de carbono. Um projeto de sistema solar híbrido é uma ótima opção para aqueles que querem fazer sua parte pelo meio ambiente. 

4. Reduzir o risco de interrupções

Os sistemas solares híbridos são projetados para fornecer eletricidade no caso de uma interrupção da rede elétrica. As principais vantagens de um projeto de sistema solar de rede híbrida é que, no caso de uma interrupção da rede devido a falhas técnicas ou condições climáticas severas, o projeto do sistema garante que sua propriedade ainda terá acesso à eletricidade quando a rede não estiver disponível.

5. A energia solar inteligente é muito promissora

A introdução do projeto de sistema solar híbrido abriu muitas inovações interessantes. Os novos inversores permitem que os proprietários tirem proveito das mudanças nas tarifas de eletricidade da concessionária ao longo do dia.

Acontece que os painéis solares produzem a maior quantidade de energia elétrica ao meio-dia, pouco antes do pico do preço da eletricidade. Sua casa e o veículo elétrico podem ser programados para consumir energia fora dos horários de pico (ou dos painéis solares).

Consequentemente, você pode armazenar temporariamente o excesso de eletricidade que seus painéis solares geram em suas baterias e colocá-lo na rede elétrica quando receber o maior valor por cada kWh.

A energia solar inteligente é muito promissora. O conceito se tornará cada vez mais importante à medida que fizermos a transição para a rede inteligente nos próximos anos.

Quando você deve considerar projetos de sistemas híbridos solares?

Os projetos de sistemas solares híbridos não são para todos. Algumas situações não são ideais para considerar a instalação de painéis solares e um projeto de sistema de bateria. Por exemplo, os moradores urbanos não precisam gastar com projetos de sistemas de backup de bateria porque a energia da rede normalmente é mais estável.

Então, quando vale a pena investir em um projeto de sistema solar híbrido? Considere os seguintes casos:

Elegibilidade para medição de rede

A medição líquida não é favorecida por todas as empresas de serviços públicos. Algumas não têm políticas favoráveis para exportar seu excesso de energia solar para a rede, e outras nem sequer permitem isso.

Se você não puder se beneficiar do net metering, não precisa perder tempo com isso. Você pode instalar um projeto de sistema de backup de bateria para armazenar a eletricidade gerada pela energia solar durante o dia. Isso reduzirá sua dependência da rede elétrica e resultará em economia de custos no longo prazo.

Variações nas tarifas de energia

Se a empresa de serviços públicos cobrar tarifas diferentes, você ainda pode considerar um projeto de sistema solar híbrido. Quando a tarifa é baixa, o que geralmente ocorre durante o dia, quando todos estão trabalhando, você pode armazenar a energia solar produzida.

Aguarde até o horário de pico da noite, quando as tarifas estão no máximo. Mude para a energia da bateria. E se você armazenou mais do que precisa usar, ainda poderá exportar para a rede se a medição líquida for favorável. Esse truque ajuda você a jogar com o projeto do sistema e evitar picos de custo quando a demanda aumenta.

Interrupções de energia

Se você mora na zona rural, pode estar em uma área em que a rede elétrica não é tão estável e pode ser incomodado por apagões ocasionais. Além disso, geralmente leva mais tempo para consertar as linhas de rede danificadas por tempestades e coisas do gênero nas áreas rurais. É nesse momento que o projeto de seu sistema híbrido se torna útil.

Se você dimensionou corretamente o projeto do seu sistema de energia de backup de bateria, não precisará se preocupar com nada! Você ainda pode operar todos os seus aparelhos diretamente das baterias solares, com ou sem energia da rede. Elas são ecologicamente corretas e mais econômicas a longo prazo do que usar geradores movidos a diesel para backups.

Disponibilidade de recursos financeiros

Um projeto de sistema solar híbrido é o mais caro de todos os três projetos de sistema solar. O custo das baterias solares para backup pode ser maior do que o dos painéis solares.

Diferentemente dos projetos de sistemas solares ligados à rede, que podem ser financiados por meio de contratos de aluguel solar e de compra de energia, os projetos de sistemas híbridos não se qualificam para esses programas. Portanto, você deve estar pronto para arcar com o alto custo inicial. Essa só será uma opção viável se você tiver estabilidade financeira.

Dicas de segurança

A segurança é um dos aspectos mais importantes a se ter em mente ao instalar equipamentos elétricos. Durante e após a instalação, você precisa seguir determinadas diretrizes de segurança. Ao instalar um projeto de sistema de energia solar híbrido ou qualquer outra aplicação fotovoltaica, veja algumas dicas de segurança que devem ser levadas em conta:

• Não trabalhe em condições climáticas adversas para evitar choques elétricos nos componentes do projeto do sistema.
• Ao levantar e transportar peças de painéis solares, pelo menos duas pessoas devem estar ao seu lado, pois elas tendem a ser pesadas.
• Cubra os painéis solares com folhas opacas para evitar o acúmulo de calor.
• Se a pessoa que instala o projeto do sistema tem um projeto de sistema de desligamento rápido para evitar choque elétrico.
• Instale interruptores de falha de arco para evitar faíscas e incêndios causados por falhas de arco.
• Use inversores de várias linhas para reduzir o risco potencial de arco elétrico.
• Não instale o projeto do sistema fotovoltaico próximo a gases inflamáveis.

Conclusão

Concluindo, o projeto de um sistema solar híbrido é uma ótima opção para os proprietários de casas que não só querem usar energia solar para reduzir a conta de eletricidade, mas também para garantir que sua propriedade seja alimentada durante uma queda de energia. Se você estiver interessado em instalar um projeto de sistema solar híbrido, não deixe de pesquisar e encontrar um instalador de painéis solares de boa reputação.