Ce se întâmplă dacă ai panouri solare și se ia curentul?

Multe sisteme solare rezidențiale nu funcționează atunci când se ia curentul—decât dacă au o baterie de rezervă sau sunt izolate de rețeaua electrică extinsă. Acest lucru ar putea părea nedrept, mai ales dacă este o zi însorită și ai panouri solare perfect funcționale chiar acolo pe acoperiș. Penele de curent ar trebui să fie un moment în care casele cu energie solară să se bucure de înțelepciunea—și puterea electrică—investiției lor, nu-i așa?

Totuși, există motive întemeiate pentru care unele sisteme solare nu funcționează în timpul penelor de curent, inclusiv necesitatea de a proteja lucrătorii de la utilități în timp ce repară rețeaua. Și în timp ce un sistem tipic conectat la rețea ar putea fi indisponibil într-o pană de curent, situația este puțin diferită cu sistemele off-grid sau cele echipate cu baterii, care ar putea continua să furnizeze electricitate chiar și atunci când vecinii citesc la lumina lumânărilor.

Fiecare tip de sistem are avantaje și dezavantaje, iar ceea ce funcționează pentru o casă, un cartier sau o regiune s-ar putea să nu funcționeze pentru alta. Dar, în speranța de a arunca mai multă lumină asupra problemei, iată o privire mai atentă asupra modului în care funcționează sistemul solar dacă se ia curentul.

Cum funcționează panourile solare?

Energia solară vine în multe forme, de la panouri mici pe indicatoare rutiere la întinse centrale solare cu concentrare, dar majoritatea sistemelor rezidențiale se bazează pe ansambluri pe acoperiș cu aspect mai familiar de panouri fotovoltaice (PV).

Fiecare dintre aceste panouri solare conține celule PV, care la rândul lor conțin un material semiconductiv ce eliberează electroni atunci când este lovit de lumina soarelui, astfel convertind energia solară în electricitate. Fluxul de electroni rezultat formează un curent electric, începând de obicei ca energie de curent continuu (DC), apoi trecând printr-un invertor pentru a produce energie de curent alternativ (AC) pentru utilizare în casă.

Pe lângă panourile în sine, tipul de sistem pe care îl instalezi este un factor important în determinarea dacă ai putea fi capabil să generezi electricitate în timpul unei pene de curent. Sistemele solare conectate la rețea sunt adesea obligate prin lege să includă măsuri de siguranță împotriva „insulizării”—un termen pentru un sistem funcțional care continuă să trimită electricitate suplimentară în rețeaua altfel întunecată în timpul unei pene de curent, prezentând un pericol potențial grav pentru lucrătorii de la utilități în timp ce încearcă să rezolve întreruperea. Multe sisteme se opresc automat dacă energia rețelei dispare, dar în unele sisteme cu stocare de energie și echipament specializat anti-insulizare, este posibil să te bucuri de beneficiile vieții conectate la rețea, împreună cu o anumită independență față de penele de curent.

Sistemele solare rezidențiale pot fi grupate în câteva categorii generale pe baza relației lor cu rețeaua electrică din jur:

Sisteme solare off-grid

Așa cum sugerează și numele, un sistem solar off-grid nu este conectat la rețeaua electrică locală. Deoarece îi lipsește în mod inerent potențialul inconvenient al unei conexiuni la rețea, poate continua să genereze electricitate atâta timp cât soarele strălucește și panourile funcționează, indiferent de orice întreruperi ale rețelei locale.

Fără o modalitate de a stoca energia suplimentară generată în timpul zilei, totuși, un sistem complet off-grid ar furniza electricitate doar în timpul orelor cu lumină naturală. Acest lucru poate fi evitat cu un sistem de stocare a energiei cu baterii și/sau un generator de rezervă, ambele costisitoare, dar importante surse de reziliență pentru multe sisteme solare off-grid.

Sisteme conectate la rețea cu stocare de energie

Există avantaje în a adopta conexiunea la rețea, și acest lucru nu înseamnă neapărat pierderea capacității de a genera electricitate într-o pană de curent. Menținerea acestei capacități, pe lângă o conexiune la rețea, implică de obicei mai mult echipament și costuri suplimentare.

Un beneficiu major al unui sistem solar conectat la rețea este contorizare netă, un mecanism de facturare care acordă credit caselor cu energie solară pentru trimiterea energiei solare suplimentare în rețea. O conexiune la rețea oferă și siguranță, rețeaua acționând ca un sistem de stocare a energiei atunci când lumina soarelui este prea puțină pentru a-ți alimenta casa.

Ar putea exista totuși valoare într-un sistem real de stocare a energiei, mai ales dacă vrei să păstrezi luminile aprinse în timpul penelor de curent. Într-un sistem solar-plus-stocare, bateriile litiu-ion sunt de obicei folosite pentru a stoca energia suplimentară captată în timpul zilei, păstrând ideal suficientă electricitate pentru a alimenta casa peste noapte sau dimineața devreme și seara târziu, când nivelurile de lumină solară sunt mai scăzute. O gospodărie americană medie folosește aproximativ 30 de kilowați-oră (kWh) de electricitate pe zi, iar o baterie solară tipică are o capacitate de stocare de aproximativ 10 kWh. Bateriile solare sunt scumpe, adesea costând mii de dolari în plus față de costul instalării.

Datorită pericolelor insulizării, însă, bateriile singure sunt puțin probabil să te elibereze de limitările care vin cu o conexiune la rețea. Stocarea energiei poate ajuta la menținerea unei surse de energie consistente în absența rețelei, dar pentru a genera electricitate în primul rând în timpul unei pene de curent, un sistem solar trebuie să fie capabil să se deconecteze temporar de la rețea.

Într-un astfel de sistem solar „insulizabil”, un invertor specializat ar putea fi necesar pentru a se detașa și a se reconecta la rețeaua externă, oferind protecție lucrătorilor de la utilități și permițând potențial generarea sigură de electricitate de la panourile PV în timpul unei pene de curent. În modul său insulizabil, un sistem ar putea fi configurat să alimenteze o casă întreagă, sau mai frecvent doar anumite sarcini critice precum încălzirea, răcirea și refrigerarea. Și, pentru a continua să sfideze o pană de curent pe timp de noapte, un sistem insulizabil va avea nevoie și de un fel de stocare a energiei, și posibil un generator de rezervă.

Sisteme conectate la rețea fără stocare de energie

Stocarea energiei este o adăugare costisitoare la un sistem solar, și pe lângă cheltuielile pentru capacitățile de insulizare, s-ar putea să nu merite prețul doar pentru a evita neplăcerile relativ rare și de obicei ușoare ale penelor de curent.

În locurile cu energie de rețea fiabilă, sistemele PV rezidențiale sunt de obicei legate la rețea fără o baterie de rezervă, o configurație care economisește bani acceptând penele de curent ocazionale. Îi lipsește reziliența sistemelor off-grid și insulizabile, dar este o opțiune mai ieftină care poate face energia solară accesibilă pentru mai multe persoane.