Système de stockage domestique
1、 Composants principaux du système
Le système de stockage d'éclairage domestique se compose principalement des éléments clés suivants, qui fonctionnent ensemble pour réaliser la conversion, le stockage et l'utilisation de l'énergie :
1. Système de production d'énergie photovoltaïque
Panneau solaire : composant principal de production d'énergie qui convertit l'énergie solaire en courant continu grâce à l'effet photoélectrique. Les types courants incluent le silicium monocristallin, le silicium polycristallin et les cellules à couches minces. Le silicium monocristallin présente le rendement le plus élevé (environ 18 % à 25 %) et convient à une installation sur les toits des maisons.
-Support photovoltaïque : La structure qui fixe le panneau solaire doit être conçue en fonction de l'angle du toit et de la capacité de charge pour garantir que le panneau solaire reçoive un maximum de soleil.
-Boîtier de confluence et câble CC : Résumez la puissance CC de plusieurs panneaux solaires et transmettez-la à l'onduleur via des câbles.
2. Système de stockage d'énergie
Batterie de stockage d'énergie : équipement de base pour le stockage de l'énergie électrique excédentaire. Les batteries lithium-fer-phosphate sont les plus courantes (haute sécurité, longue durée de vie, environ 3 000 à 6 000 cycles) et certains systèmes utilisent des batteries lithium-ion ternaires (densité énergétique élevée, mais sécurité légèrement inférieure). La capacité de la batterie est généralement mesurée en kWh, la capacité domestique la plus courante étant de 5 à 20 kWh.
-Système de gestion de la batterie (BMS) : surveille l'état de la batterie (tension, courant, température), empêche la surcharge et la décharge excessive, prolonge la durée de vie de la batterie et garantit la sécurité.
3. Conversion et contrôle de l'énergie
-Onduleur : Il convertit le courant continu généré par les panneaux photovoltaïques ou le courant continu stocké dans les batteries en courant alternatif utilisable par le ménage (220V), et se divise en onduleurs de chaîne (haut rendement, adaptés au photovoltaïque distribué) et onduleurs de stockage d'énergie (onduleur photovoltaïque intégré et fonctions de contrôle du stockage d'énergie).
Système de gestion de l'énergie (EMS) : régulation intelligente du flux d'énergie, déterminant la priorité de l'énergie photovoltaïque pour l'autoconsommation, la recharge ou le raccordement au réseau, ainsi que le moment de la décharge de la batterie (par exemple, les pics de consommation et l'alimentation en cas de panne de courant). Certains systèmes peuvent être surveillés à distance via une application.
4. Équipement auxiliaire
-* * Compteur d'électricité bidirectionnel * *: Utilisé pour mesurer la quantité d'électricité photovoltaïque connectée au réseau (vendue au réseau) et d'électricité hors réseau (achetée au réseau), prenant en charge le mode "self use, surplus d'électricité connectée au réseau".
-Disjoncteurs et dispositifs de protection contre la foudre : assurent la sécurité électrique du système et préviennent les dommages matériels causés par une surcharge, un court-circuit ou la foudre.
2、 Principe de fonctionnement
La logique fondamentale d'un système de stockage d'énergie solaire domestique repose sur l'équilibre dynamique entre production d'électricité, stockage, consommation et raccordement au réseau. Le processus spécifique est le suivant :
1. * * Étape de production d'énergie diurne * * : Le panneau solaire génère du courant continu sous éclairage, qui est converti en courant alternatif par un onduleur.
-Donner la priorité à la satisfaction des besoins en électricité des ménages en temps réel (tels que l’éclairage et les appareils électroménagers) ;
-L'électricité excédentaire est utilisée pour charger la batterie via un onduleur de stockage d'énergie jusqu'à ce que la batterie soit complètement chargée ;
-Si la batterie est complètement chargée et qu'il reste encore de l'énergie excédentaire, elle peut être connectée au réseau via un compteur bidirectionnel (bénéficiant de subventions sur le prix de l'électricité ou vendant les revenus de l'électricité).
2. * * Phase nocturne/nuageuse * * : Lorsque le système photovoltaïque cesse de produire de l'électricité, le système passe automatiquement en mode d'alimentation par stockage d'énergie et la batterie libère l'électricité stockée pour l'usage domestique ; si la batterie est faible, achetez de l'électricité sur le réseau électrique pour compléter.
3. * * Fonction d'alimentation de secours * * : En cas de panne de courant, le système de stockage d'énergie peut rapidement passer en mode hors réseau pour assurer l'alimentation électrique des équipements clés tels que les réfrigérateurs et l'éclairage (nécessitant des onduleurs pour prendre en charge la fonction hors réseau).
3、 Principaux avantages
1. * * Réduire les dépenses d'électricité * *: Privilégier l'utilisation de l'énergie photovoltaïque gratuite et réduire le coût d'achat de l'électricité sur le réseau ; L'électricité excédentaire peut être utilisée pour générer des revenus de vente d'électricité (certaines régions ont des subventions photovoltaïques).
2. * * Faire face à la différence entre les prix de l'électricité en période de pointe et en période creuse * * : décharger les batteries pendant les heures de pointe (par exemple, de 10h00 à 18h00 pendant la journée) et acheter de l'électricité sur le réseau à bas prix pour la recharger pendant les heures creuses (par exemple, tard le soir), ce qui permet de réaliser des économies supplémentaires grâce à l'arbitrage entre les heures de pointe et les heures creuses.
3. * * Améliorer le taux d'autosuffisance énergétique * *: Réduire la dépendance aux réseaux électriques traditionnels, particulièrement adapté aux zones reculées ou aux régions dotées de réseaux électriques instables, et parvenir à l'indépendance énergétique.
4. * * Vert et respectueux de l'environnement * * : La production d'énergie photovoltaïque n'a aucune émission de carbone, réduit l'empreinte carbone des ménages et soutient l'objectif "dual carbon".
5. * * Alimentation de secours d'urgence * *: En cas de panne de courant, elle est alimentée par des batteries de stockage d'énergie pour assurer les besoins quotidiens de base en électricité.
4、 Scénarios applicables
-Les régions bénéficiant d’un ensoleillement suffisant, comme le nord-ouest, le nord et le sud de la Chine, ont des taux d’utilisation photovoltaïque plus élevés en raison d’heures d’ensoleillement annuelles plus longues.
-* * Zones à prix d'électricité élevés * *: Les villes où les prix de l'électricité sont plus élevés (comme les villes de premier rang et les zones où les prix de l'électricité industrielle et commerciale sont plus élevés) ont des cycles de retour sur investissement plus courts.
- Zones de réseau électrique instables : dans les zones où les pannes de courant sont fréquentes ou la tension instable, les systèmes de stockage d’énergie peuvent servir de sources d’alimentation de secours fiables.
-Familles ayant une forte conscience environnementale : utilisateurs qui poursuivent un mode de vie écologique et espèrent réduire leur consommation d’énergie fossile.
5、 Considérations relatives à l'installation et aux coûts
1. Conditions d'installation : Des sites d'installation appropriés (tels que des toits, des balcons, des cours) sont nécessaires pour assurer un éclairage dégagé et suffisant ; Les droits de propriété de la maison sont clairs et il est nécessaire de demander un permis de raccordement au réseau auprès de la compagnie de réseau électrique (le processus est relativement simple et certaines zones prennent en charge le traitement en ligne).
2. * * Coût initial * * : comprend principalement les panneaux photovoltaïques (environ 40 %), les batteries de stockage d'énergie (environ 30 %), les onduleurs et les auxiliaires (environ 30 %). L'investissement initial pour un système photovoltaïque de 5 kW + stockage d'énergie de 10 kWh est d'environ 50 000 à 80 000 yuans (selon la marque et la configuration).
3. * * Période de retour * * : généralement de 5 à 10 ans, en fonction des ressources d’éclairage locales, des politiques de tarification de l’électricité, des niveaux de subvention et de la consommation d’électricité des ménages.
4. * * Coût d'entretien * * : La durée de vie des panneaux photovoltaïques est d'environ 25 à 30 ans, et celle des batteries de stockage d'énergie est d'environ 8 à 15 ans (nécessitant un remplacement régulier). L'entretien quotidien est simple, se limitant principalement au nettoyage des panneaux photovoltaïques et à la vérification des connexions des circuits.
6. Tendances de développement
Avec la baisse du coût des modules photovoltaïques, les progrès technologiques en matière de batteries de stockage d'énergie (comme les batteries longue durée et haute sécurité) et les mesures de soutien (comme la promotion du photovoltaïque dans tout le pays et les subventions au stockage d'énergie), les systèmes de stockage photovoltaïque domestiques passent de configurations optionnelles à des produits essentiels. Les tendances futures incluent :
- Mise à niveau intelligente : combinaison d'algorithmes d'IA pour optimiser la planification énergétique et établir un lien avec les maisons intelligentes et les véhicules électriques (V2G, véhicule vers réseau).
-Conception modulaire : prend en charge une extension flexible (comme l'installation de panneaux photovoltaïques en premier et du stockage d'énergie plus tard), réduisant ainsi la barrière à l'entrée.
-Équipement à haute intégration : l'onduleur de stockage d'énergie est intégré au BMS et à l'EMS, simplifiant l'installation et le fonctionnement.
Les systèmes de stockage d'éclairage domestique ne sont pas seulement un choix pour la conservation de l'énergie et la réduction de la consommation dans les ménages, mais également une voie importante pour promouvoir le développement de l'énergie distribuée et parvenir à une maison zéro carbone.
Le système de stockage d'éclairage domestique se compose principalement des éléments clés suivants, qui fonctionnent ensemble pour réaliser la conversion, le stockage et l'utilisation de l'énergie :
1. Système de production d'énergie photovoltaïque
Panneau solaire : composant principal de production d'énergie qui convertit l'énergie solaire en courant continu grâce à l'effet photoélectrique. Les types courants incluent le silicium monocristallin, le silicium polycristallin et les cellules à couches minces. Le silicium monocristallin présente le rendement le plus élevé (environ 18 % à 25 %) et convient à une installation sur les toits des maisons.
-Support photovoltaïque : La structure qui fixe le panneau solaire doit être conçue en fonction de l'angle du toit et de la capacité de charge pour garantir que le panneau solaire reçoive un maximum de soleil.
-Boîtier de confluence et câble CC : Résumez la puissance CC de plusieurs panneaux solaires et transmettez-la à l'onduleur via des câbles.
2. Système de stockage d'énergie
Batterie de stockage d'énergie : équipement de base pour le stockage de l'énergie électrique excédentaire. Les batteries lithium-fer-phosphate sont les plus courantes (haute sécurité, longue durée de vie, environ 3 000 à 6 000 cycles) et certains systèmes utilisent des batteries lithium-ion ternaires (densité énergétique élevée, mais sécurité légèrement inférieure). La capacité de la batterie est généralement mesurée en kWh, la capacité domestique la plus courante étant de 5 à 20 kWh.
-Système de gestion de la batterie (BMS) : surveille l'état de la batterie (tension, courant, température), empêche la surcharge et la décharge excessive, prolonge la durée de vie de la batterie et garantit la sécurité.
3. Conversion et contrôle de l'énergie
-Onduleur : Il convertit le courant continu généré par les panneaux photovoltaïques ou le courant continu stocké dans les batteries en courant alternatif utilisable par le ménage (220V), et se divise en onduleurs de chaîne (haut rendement, adaptés au photovoltaïque distribué) et onduleurs de stockage d'énergie (onduleur photovoltaïque intégré et fonctions de contrôle du stockage d'énergie).
Système de gestion de l'énergie (EMS) : régulation intelligente du flux d'énergie, déterminant la priorité de l'énergie photovoltaïque pour l'autoconsommation, la recharge ou le raccordement au réseau, ainsi que le moment de la décharge de la batterie (par exemple, les pics de consommation et l'alimentation en cas de panne de courant). Certains systèmes peuvent être surveillés à distance via une application.
4. Équipement auxiliaire
-* * Compteur d'électricité bidirectionnel * *: Utilisé pour mesurer la quantité d'électricité photovoltaïque connectée au réseau (vendue au réseau) et d'électricité hors réseau (achetée au réseau), prenant en charge le mode "self use, surplus d'électricité connectée au réseau".
-Disjoncteurs et dispositifs de protection contre la foudre : assurent la sécurité électrique du système et préviennent les dommages matériels causés par une surcharge, un court-circuit ou la foudre.
2、 Principe de fonctionnement
La logique fondamentale d'un système de stockage d'énergie solaire domestique repose sur l'équilibre dynamique entre production d'électricité, stockage, consommation et raccordement au réseau. Le processus spécifique est le suivant :
1. * * Étape de production d'énergie diurne * * : Le panneau solaire génère du courant continu sous éclairage, qui est converti en courant alternatif par un onduleur.
-Donner la priorité à la satisfaction des besoins en électricité des ménages en temps réel (tels que l’éclairage et les appareils électroménagers) ;
-L'électricité excédentaire est utilisée pour charger la batterie via un onduleur de stockage d'énergie jusqu'à ce que la batterie soit complètement chargée ;
-Si la batterie est complètement chargée et qu'il reste encore de l'énergie excédentaire, elle peut être connectée au réseau via un compteur bidirectionnel (bénéficiant de subventions sur le prix de l'électricité ou vendant les revenus de l'électricité).
2. * * Phase nocturne/nuageuse * * : Lorsque le système photovoltaïque cesse de produire de l'électricité, le système passe automatiquement en mode d'alimentation par stockage d'énergie et la batterie libère l'électricité stockée pour l'usage domestique ; si la batterie est faible, achetez de l'électricité sur le réseau électrique pour compléter.
3. * * Fonction d'alimentation de secours * * : En cas de panne de courant, le système de stockage d'énergie peut rapidement passer en mode hors réseau pour assurer l'alimentation électrique des équipements clés tels que les réfrigérateurs et l'éclairage (nécessitant des onduleurs pour prendre en charge la fonction hors réseau).
3、 Principaux avantages
1. * * Réduire les dépenses d'électricité * *: Privilégier l'utilisation de l'énergie photovoltaïque gratuite et réduire le coût d'achat de l'électricité sur le réseau ; L'électricité excédentaire peut être utilisée pour générer des revenus de vente d'électricité (certaines régions ont des subventions photovoltaïques).
2. * * Faire face à la différence entre les prix de l'électricité en période de pointe et en période creuse * * : décharger les batteries pendant les heures de pointe (par exemple, de 10h00 à 18h00 pendant la journée) et acheter de l'électricité sur le réseau à bas prix pour la recharger pendant les heures creuses (par exemple, tard le soir), ce qui permet de réaliser des économies supplémentaires grâce à l'arbitrage entre les heures de pointe et les heures creuses.
3. * * Améliorer le taux d'autosuffisance énergétique * *: Réduire la dépendance aux réseaux électriques traditionnels, particulièrement adapté aux zones reculées ou aux régions dotées de réseaux électriques instables, et parvenir à l'indépendance énergétique.
4. * * Vert et respectueux de l'environnement * * : La production d'énergie photovoltaïque n'a aucune émission de carbone, réduit l'empreinte carbone des ménages et soutient l'objectif "dual carbon".
5. * * Alimentation de secours d'urgence * *: En cas de panne de courant, elle est alimentée par des batteries de stockage d'énergie pour assurer les besoins quotidiens de base en électricité.
4、 Scénarios applicables
-Les régions bénéficiant d’un ensoleillement suffisant, comme le nord-ouest, le nord et le sud de la Chine, ont des taux d’utilisation photovoltaïque plus élevés en raison d’heures d’ensoleillement annuelles plus longues.
-* * Zones à prix d'électricité élevés * *: Les villes où les prix de l'électricité sont plus élevés (comme les villes de premier rang et les zones où les prix de l'électricité industrielle et commerciale sont plus élevés) ont des cycles de retour sur investissement plus courts.
- Zones de réseau électrique instables : dans les zones où les pannes de courant sont fréquentes ou la tension instable, les systèmes de stockage d’énergie peuvent servir de sources d’alimentation de secours fiables.
-Familles ayant une forte conscience environnementale : utilisateurs qui poursuivent un mode de vie écologique et espèrent réduire leur consommation d’énergie fossile.
5、 Considérations relatives à l'installation et aux coûts
1. Conditions d'installation : Des sites d'installation appropriés (tels que des toits, des balcons, des cours) sont nécessaires pour assurer un éclairage dégagé et suffisant ; Les droits de propriété de la maison sont clairs et il est nécessaire de demander un permis de raccordement au réseau auprès de la compagnie de réseau électrique (le processus est relativement simple et certaines zones prennent en charge le traitement en ligne).
2. * * Coût initial * * : comprend principalement les panneaux photovoltaïques (environ 40 %), les batteries de stockage d'énergie (environ 30 %), les onduleurs et les auxiliaires (environ 30 %). L'investissement initial pour un système photovoltaïque de 5 kW + stockage d'énergie de 10 kWh est d'environ 50 000 à 80 000 yuans (selon la marque et la configuration).
3. * * Période de retour * * : généralement de 5 à 10 ans, en fonction des ressources d’éclairage locales, des politiques de tarification de l’électricité, des niveaux de subvention et de la consommation d’électricité des ménages.
4. * * Coût d'entretien * * : La durée de vie des panneaux photovoltaïques est d'environ 25 à 30 ans, et celle des batteries de stockage d'énergie est d'environ 8 à 15 ans (nécessitant un remplacement régulier). L'entretien quotidien est simple, se limitant principalement au nettoyage des panneaux photovoltaïques et à la vérification des connexions des circuits.
6. Tendances de développement
Avec la baisse du coût des modules photovoltaïques, les progrès technologiques en matière de batteries de stockage d'énergie (comme les batteries longue durée et haute sécurité) et les mesures de soutien (comme la promotion du photovoltaïque dans tout le pays et les subventions au stockage d'énergie), les systèmes de stockage photovoltaïque domestiques passent de configurations optionnelles à des produits essentiels. Les tendances futures incluent :
- Mise à niveau intelligente : combinaison d'algorithmes d'IA pour optimiser la planification énergétique et établir un lien avec les maisons intelligentes et les véhicules électriques (V2G, véhicule vers réseau).
-Conception modulaire : prend en charge une extension flexible (comme l'installation de panneaux photovoltaïques en premier et du stockage d'énergie plus tard), réduisant ainsi la barrière à l'entrée.
-Équipement à haute intégration : l'onduleur de stockage d'énergie est intégré au BMS et à l'EMS, simplifiant l'installation et le fonctionnement.
Les systèmes de stockage d'éclairage domestique ne sont pas seulement un choix pour la conservation de l'énergie et la réduction de la consommation dans les ménages, mais également une voie importante pour promouvoir le développement de l'énergie distribuée et parvenir à une maison zéro carbone.