Grid Neutral : comment cet onduleur DC sans transformateur offre un prix abordable

Les dernières avancées en matière de systèmes solaires + de stockage ont été un départ de l'histoire dans cette catégorie - principalement, les préparateurs apocalyptiques et les hippies qui sortent du réseau, mec. Non, les solutions de demain sont connectées au réseau mais conçues pour réduire la dépendance d'une maison au réseau, en utilisant des stratégies de temps d'utilisation pour déplacer les charges afin d'éviter les tarifs électriques les plus punitifs.

Les avancées les plus sexy de l'onduleur solaire + stockage dans ce domaine sont les options sans transformateur CC - un seul onduleur capable de gérer les connexions PV, réseau et batterie. Étant donné que ces onduleurs seront connectés au réseau, ils privilégient l'efficacité énergétique continue au lieu de la puissance de pointe. C'est très bien, sauf si un client recherche un système sur réseau qui peut également gérer des capacités de sauvegarde sur batterie, car cela nécessite une puissance de crête élevée. Il y a aussi la perte d'efficacité lors de la conversion de PV en batterie et de retour en courant alternatif. Un onduleur commençant à 97% d'efficacité pourrait être à 92,2% ou moins selon la marque au moment où l'énergie arrive enfin à destination.

Donc, oui, DC sans transformateur est une architecture rationalisée et évolutive, mais vous ferez quelque part un compromis en matière d'efficacité. Eh bien, sauf avec l'onduleur Sol-Ark.

Sol-Ark est un nouvel onduleur sur le bloc (ou réseau, je suppose). C'est une idée originale d'anciens combattants américains qui cherchent à concevoir une solution pour aider les familles à être moins dépendantes du réseau de manière abordable. Ils voulaient profiter de l'autonomie et des capacités haut de gamme de l'onduleur hors réseau sans perdre en efficacité énergétique continue. Pour ce faire, Sol-Ark a renforcé son matériel pour minimiser les pertes de conversion. Le résultat : Sol-Ark peut fournir une efficacité de 96,5 % en réseau et de 93 % en hors réseau et en temps d'utilisation avec des pertes de conversion minimales. En moyenne, Sol-Ark a besoin de 10 à 15 % de panneaux solaires en moins et de 5 à 30 % de stockage en moins. Ce sont de sérieuses économies.

"Sur notre système, nous avons un bus interne de 400 volts, et nous convertissons des panneaux solaires haute tension à ce 400 volts, puis cela est converti en courant alternatif", explique Tom Brennan, directeur de l'ingénierie chez Sol-Ark. "Lorsque nous passons aux batteries, nous nous sommes concentrés sur une méthode de conversion super efficace qui nous permet le rendement le plus élevé directement dans une batterie de 48 volts." Le résultat final est une efficacité de 95,5 % de la batterie au courant alternatif.

Là où de nombreux onduleurs dans cet espace accusent un retard entre le courant alternatif et l'efficacité de la batterie. Outback, par exemple, est évalué à environ 82% d'efficacité. Sol-Ark atteint une efficacité de 96% en raison d'une méthodologie différente pour pomper l'énergie dans et hors des batteries - un puissant chargeur DC-DC de 185 ampères.

D'autres options sans transformateur CC comme Pika et SolarEdge sont conçues pour les nouvelles batteries au lithium de 380 volts. Mais Brennan note que ces batteries sont toujours de 50 volts en interne et nécessitent une double conversion à chaque entrée ou sortie de la batterie. C'est pourquoi Sol-Ark s'est concentré sur l'amélioration de l'efficacité des batteries 48 volts.

Vos clients connectés au réseau peuvent souhaiter un stockage de secours et avoir de l'électricité lorsque le réseau est en panne. C'est encore une fois que la puissance de crête est cruciale pour gérer le démarrage des moteurs. Par exemple, SolarEdge et Outback Skybox ne sont pas des solutions hors réseau. Ils ne délivrent que 5 kW sur la batterie et peu de puissance de pointe supplémentaire signifie qu'ils ne peuvent pas démarrer la climatisation ou les pompes de puits. Pika a un optimiseur par chaîne, et si vous ne l'utilisez pas, il ne fonctionnera pas hors réseau car ce n'est pas un système couplé en courant alternatif.

[button link="https://staging1.solarbuildermag.com/subscribe/"]Ne manquez pas notre numéro EPC de janvier — abonnez-vous GRATUITEMENT au magazine Solar Builder (imprimé ou numérique) dès aujourd'hui[/button]

La raison pour laquelle Sol-Ark a autant de puissance de pointe est qu'il contient deux fois plus de composants que ses concurrents. Il est littéralement conçu pour survivre à une éruption solaire ou à une attaque IEM, ce qui était l'objectif initial de ces vétérans américains.

"Nous ne nous sommes pas concentrés uniquement sur la personne qui souhaite économiser sur une facture d'électricité, mais sur les intervenants d'urgence et le gouvernement de l'État, mais de manière abordable", déclare Brennan. "Pour ce faire, nous avons essentiellement construit un onduleur de 20 kW et l'avons réduit. Nous n'avons pas de problèmes de chauffage car nous ne taxons pas le système."

Fournir l'onduleur le plus puissant et le plus efficace pour le stockage solaire + sur ou hors réseau s'accompagne de nouveaux inconvénients scolaires, du moins pour le moment. Par exemple, Sol-Ark ne répond pas aux critères de la règle 21 de la Californie.

"Cela n'a pas été un problème parce que nous n'exportons tout simplement pas d'électricité en Californie", déclare Brennan. "Nous utilisons le solaire pendant la journée, les batteries la nuit et le réseau comme secours."

Sol-Ark est prêt à exécuter les fonctionnalités typiques du réseau telles que le temps d'utilisation et la revente du réseau, mais propose également quelques options uniques :

Mode maison limité. Les TC ou les capteurs de courant sont placés sur le secteur de la maison, et au lieu de vendre uniquement le réseau complet ou d'alimenter uniquement les charges critiques, le mode domestique limité est une option intermédiaire. Les TC détectent quand un autre circuit qui n'est pas sur le panneau des charges critiques démarre et augmente l'énergie solaire autant qu'il le faut pour remettre le compteur à zéro si possible.

"Peut-être que vous n'avez pas d'accord de mètre net pour revendre de l'électricité au réseau, mais vous pouvez pousser l'électricité dans toute votre maison tant que le réseau est en place", déclare Brennan. "S'il est en panne, vous ne pouvez exécuter que des circuits critiques. Nous avons conçu le Sol-Ark 8K pour une capacité transparente sur le réseau."

Beaucoup de gens dans les zones rurales en profitent parce qu'ils ne veulent pas traiter avec la compagnie d'électricité ou n'ont aucune incitation à le faire, alors ils l'utilisent pour pousser autant d'électricité que possible vers la maison.

Charges intelligentes. Il s'agit d'une charge programmable qui n'est pas basée sur le temps mais plutôt sur l'état de charge des batteries ou sur la quantité d'énergie PV produite. Brennan explique : "Nous pouvons allumer la climatisation ou le chauffe-eau à 100 % de la batterie et l'énergie solaire produit 2 000 W entre 9 h et 15 h lorsque je produis de l'énergie solaire en excès. Et si l'énergie solaire cesse de produire [ ou les batteries atteignent 95%], elles s'éteignent automatiquement.C'est parfait pour le temps d'utilisation sur le réseau et hors réseau pour préserver la durée de vie de la batterie.

Le chauffage à l'eau chaude nécessite environ six panneaux d'énergie par jour, et la climatisation peut prendre environ 12 panneaux par jour, donc si seulement ceux-ci peuvent fonctionner à partir du PV seul et sans les batteries, cela prolongera la durée de vie des batteries d'au moins 50 pour cent ou plus et réduisez probablement la taille du groupe de batteries de 30 pour cent. Le système Sol-Ark prendra également en compte et s'adaptera à la dégradation de la santé de la batterie au fil du temps.

Une autre question posée par Brennan : pourquoi les clients de l'énergie solaire + stockage attendent-ils que les prix du lithium baissent alors qu'ils se connecteront de toute façon au réseau ? L'objectif de Sol-Ark est de proposer une approche hors réseau du travail solaire + stockage sur le réseau sans doubler le coût d'un système.

"Nous ne pensons pas que les clients aient besoin de lithium s'il reste là pour la sauvegarde ; c'est un gaspillage d'argent", dit-il. "Si vous êtes sur le réseau, profitez-en. Vous pouvez opter pour des batteries AGM moins chères qui durent plus de 10 ans. Si vous avez le réseau où vous êtes, procurez-vous des batteries AGM et utilisez-les comme sauvegarde ou légèrement utilisées et ne les cyclez pas nécessairement en profondeur. Si vous êtes totalement hors réseau, nous vous recommandons d'utiliser des AGM au lithium ou à base de carbone qui ont quatre à cinq fois la durée de vie. Vous pouvez minimiser votre utilisation du réseau, mais faites-le pour garder votre batterie à un coût/taille raisonnable. Si vous deviez essayer de vous déconnecter complètement du réseau avec une maison de taille traditionnelle, le coût de la batterie vous ferait pleurer."

Chris Crowell est le rédacteur en chef de Solar Builder.

Le rapport sur les toits résidentiels pour le premier trimestre de 2019 est maintenant disponible en téléchargement. Le thème est "Chauffer les ventes", et nous nous sommes associés au sponsor du rapport Aurora Solar pour examiner les moyens pour les entreprises d'installation solaire résidentielle de réduire les coûts d'acquisition de clients, de conclure plus de prospects et de gérer globalement une entreprise solaire locale plus rationalisée et efficace. Remplissez simplement le formulaire ci-dessous pour accéder à votre rapport gratuit.

D

Nos séries les plus populaires incluent :Puissance en avant ! | Une collaboration avec BayWa re pour discuter de sujets industriels de plus haut niveau.Le bourdonnement | Où nous donnons nos 2 cents le kWh sur le marché du solaire résidentiel.Le terrain | Discussions avec les fabricants solaires sur leurs nouvelles technologies et idées.

Les commentaires sont fermés ici.