Grid tie com backup de baterias

[carfes]

Vejam se estas contas simples estão bem por favor

Eu tenho 2 baterias de 100AH AGM
Assumindo que as descarrego 80% = 80AH, dá 80 x 2 x 12 = +/- 2Kw

Se montar 3 paineis de 250w = 750w x 5h = 3,75kw/dia

Montando tambem um Grid Tie de 250w a seguir as baterias, ele vai "gastar" directamente dos paineis 250w/h durante umas 7 h = +/-1,75kw ficando os restantes 2Kws armazenados em bateria para continuar em funcionamento durante mais umas 8h depois de ficar sem sol.

Sei que isto são mesmo contas de "merceiro", assumindo que gastamos a toda a hora no minimo os 250w, não contando com perdas, etc mas já dá uma ideia.
Que vos parece?

[jmlflorencio]

Assumindo que as contas estão correctas, falta comparar o custo e durabilidade das baterias com o proveito de receber o valor de 2KWh por dia... É que mesmo em tarifa bi-horária só são cerca de 45 cêntimos...

Quanto custam essas baterias? E quanto duram, com esse uso (não se devia gastar apenas 50%? 80% costuma ser nas de lítio, não?) E o regulador de carga, qual o seu custo?

Creio que a grande questão será essa...

[Quintas2]

E porque não esperar mais um pouco?

Os sistemas baseados em baterias vão com certeza descer de preço, com a chegada da Powerwall e seus concorrentes e da Enphase AC.

Se tiveres residência no UK (tudo bem, utopias) e um sistema PV podes sempre candidatar-te a uma Powerwall de graça até 30 de abril.

Agora mais a sério, os novos microinversores da Enphase dizem ser compatíveis com sistemas de armazenagem (Ver o Enphase S280: https://enphase.com/sites/default/files ... _EN_US.pdf) e ser possível configurá-los para diferentes perfis da rede. Não sei o que querem dizer com isto exatamente, mas interpretei que permitem configurar para diferentes tensões da rede, pois as specs dizem que a gama de tensões nominais pode ser estendida para além da tensão nominal (???) se requerido pela rede. Não sei bem o que querem dizer, mas no site australiano, eles apresentam a S270 (https://enphase.com/sites/default/files ... _EN_AU.pdf), e acrescentam que é configurável para limitar as exportações para a rede (Configurable for export limiting). Isso seria uma maravilha, integrado num microinversor.

As baterias de lítio AC (devem ser baterias que carregam com AC dos microinv. e depois devolvem a DC para estes converterem de novo em AC pois, que eu saiba, só é tecnicamente viável armazenar DC) da Enphase (https://enphase.com/sites/default/files ... -EN-US.pdf), anunciadas para o final desde ano e a começar em 1,2 kWh de capacidade, prometem ser uma boa solução para pequenos sistemas de autoconsumo, tendo em conta os 10 anos de garantia, uma capacidade de descarga superior a 95%, e uma eficiência elevada. Parece bom demais, mas talvez valha a pena esperar para ver os primeiros testes e "senãos". Pelo menos serão certamente muito mais baratas que as Powerwall.

Por todos estes motivos, penso que vale a pena esperar mais um pouco e ver como param as modas.

[Quintas2]

E porque não esperar mais um pouco?

a S270 (https://enphase.com/sites/default/files ... _EN_AU.pdf), e acrescentam que é configurável para limitar as exportações para a rede (Configurable for export limiting). Isso seria uma maravilha, integrado num microinversor.

Não é integrado no microinversor mas na gateway, a nova Envoy-S Metered (https://enphase.com/sites/default/files ... t%20AU.pdf), ainda não disponível em todo o lado, mas já com preço duns simpáticos USD600.

Mas tem a vantagem de vir ainda preparada para ligar às baterias AC da Enphase e de também fazer monitorização dos consumos da casa, para além da produção fotovoltaica. Daqui sai certamente o permitir limitar as exportações.

[carfes]

Obrigado Quintas2

A Powerwall é realmente algo especial mas com um preço de susto...
Sem duvida que as soluções que partilhou são interessantes embora tenho algumas duvidas sobre o payback.

A minha questão inicial era mais relacionada com utilização de material existente e como tal sem investimento.
Imaginando por exemplo que tinha baterias de carros para abate ou parecido...

A minha duvida prinicipal é se funciona, se não existe nenhum "contratempo" tecnico que eu esteja a ver.
É possivel ter 750w em paineis ligados a uma bateria que por sua vez tem um Grid Tie de 250w ligado?
E se a bateria estiver carregada? O excesso de produção vai sobrecarregar o grid tie por exemplo? Ou outro problema que eu não esteja a ver...

[Quintas2]

Link do video promocional do Sistema Enphase: https://www.youtube.com/watch?v=rlUmx5C ... e=youtu.be.

No minuto 0:56, vendo em ecrã inteiro, aparecem discriminados consumos de diferentes aparelhos. Como todos os aparelhos têm uma assinatura elétrica única, isso possibilita ao sistema de monitorização distingui-los e, assim, também permitirá o seu controlo à distância por uma App. Não sei se essa App da Enphase já está disponível (estava prevista para 2016), mas isso já é feito pelo

Smappee (http://www.smappee.com/be_en/energy-monitor) ou pelo

CarbonTrack (http://carbontrack.com.au/).

[jmlflorencio]

Ainda está um bocado vago... Mas promete!

Por enquanto creio que não esperaria. Se estamos sempre a aguardar pela melhor solução nunca avançamos com nada...

[Quintas2]

A minha duvida prinicipal é se funciona, se não existe nenhum "contratempo" tecnico que eu esteja a ver.
É possivel ter 750w em paineis ligados a uma bateria que por sua vez tem um Grid Tie de 250w ligado?
E se a bateria estiver carregada? O excesso de produção vai sobrecarregar o grid tie por exemplo? Ou outro problema que eu não esteja a ver...

Não te respondi ontem pois de baterias pouco percebo. Ando a ler e a tentar aprender, pois é uma solução que considero para mais tarde. Mas pela resposta do Patriota e do que vejo aqui pelo fórum, funciona.

Desde que tenhas um controlador de cargas para proteger a bateria, não vejo problema. Um grid tie, por definição, não é sobrecarregado por excessos de produção. Desde que esteja tudo compatível (em termos de tensão máxima de input no grid tie e de amperagens de input para não haver grandes cortes à entrada), o que ele fará é exportar o excesso de produção que não seja localmente consumida para a rede.
Já se fosse sistema isolado, poderias ter que pensar numa carga para absorver excessos de produção.

[CrOhN]

Acho que podemos esperar sentados pela descida de preços das baterias baseadas em Litio. A produção em massa até pode baixar os preços, mas o aumento da procura de matéria prima terá o efeito contrário. Na minha opinião, a tendência será subir. E, se agora não compensa....

Em relação ao armazenamento para uso em grid tie, pode funcionar. A rentabilidade... Terá que ser calculada caso a caso. O grid tie, em principio, auto-limitará a potência absorvida das baterias. O problema é a injecção na rede que, mesmo assim, pode acontecer.

Uma possibilidade de controlar o que o grid-tie injecta, é usar um conversor DC-DC como fonte, ligado entre as baterias e o inversor. Consegue-se desta forma limitar a corrente e tensão máximas de entrada, e por consequência a potência que debita.

[Quintas2]

Acho que podemos esperar sentados pela descida de preços das baterias baseadas em Litio. A produção em massa até pode baixar os preços, mas o aumento da procura de matéria prima terá o efeito contrário. Na minha opinião, a tendência será subir. E, se agora não compensa....

Em relação ao armazenamento para uso em grid tie, pode funcionar. A rentabilidade... Terá que ser calculada caso a caso. O grid tie, em principio, auto-limitará a potência absorvida das baterias. O problema é a injecção na rede que, mesmo assim, pode acontecer.

Uma possibilidade de controlar o que o grid-tie injecta, é usar um conversor DC-DC como fonte, ligado entre as baterias e o inversor. Consegue-se desta forma limitar a corrente e tensão máximas de entrada, e por consequência a potência que debita.

CrOhN, este conversor DC-DC funciona como um limitador de injeção na rede, é isso? Deve ser dimensionado para que não se produza mais AC do que os nossos consumos básicos, para que nunca injete na rede, certo?

Obrigado.

[CrOhN]

É mais ou menos isso. O conversor DC-DC permite-te controlar a potência disponivel no grid-tie. Imagina um grid-tie de 250W. Com o conversor podes regular a potência máxima que ele debita (até aos 250W). Do género, com baterias, o grid-tie estar sempre a debitar 100W.

[Patriota]

As minhas experiencias foram feitas com o Involar 250W.
Nas V/ configurações acautelem a tensão máxima DC e não abram o circuito DC antes do circuito AC.
Não há limite para a corrente máxima ou potência máxima DC pois trata-se da corrente ou potência máxima que o inversor consegue absorver. Se não fosse assim, não o podiam alimentar com baterias.

Nunca modulei um microinversor com uma fonte de alimentação. Porém, como este tem um circuito MPPT, não me parece que o controlo seja muito linear ou muito estável.

[microbrain]

Ac sempre ligado , no dc arduino com pwm e assunto resolvido. Idealmente outro arduino com rf a mandar o consumo da edp, desta forma o arduino do involar vai modular a intensidade para nao exceder o consumo da casa

[ztxnew]

Boas,
Eu estou a pensar num sistema igual!
Já tenho um sistema debitar em casa que me anula parte dos consumos diurnos. Pensei que se instalasse uma capacidade de PV entre 500 a 700 W, poderia carregar baterias durante o dia e ligar por relógio um grid tie de 200 ou 300 W durante as horas sem sol.
Assim, sem debitar nada na rede aproveitaria uma corrente na minha casa nas 24 horas do dia.
Será que o grid tie não se avaria por trabalhar sempre no limite da sua potência?
Abraços,

[ztxnew]

Estive a ver a possibilidade de colocar conversores DC-DC com o objetivo de ajustar tensões e eventualmente limitar a corrente de entrada.
Tal como foi dito atras, o principal problema tem a ver com os rendimentos. Perde-se bastante com esta conversão e de facto quase que deixa de fazer sentido se somar-mos todas as perdas!
Creio que no pequeno projeto que já estou a "engenhar", para obter uma injeção de energia durante as horas sem sol, faz mais sentido trabalhar com relógio e carregar de dia com um simples controlador de carga, e ao final do dia o relógio conectar automaticamente um Grid-Tie na rede.
A única questão é mesmo se ao colocar um Grid-Tie de 300W o posso alimentar com as baterias e este faz de limitador, ou não. Já que a alimentação disponível é muito maior que por exemplo os 300W, fará este de limitador injetando na rede os 300W no máximo?
São bem vindas as opiniões e agradeço desde já.

ps: Estou a pensar colocar entre 300 a 400A/h de baterias a 12V ou 200 A/h a 24V. Vou usar estacionarias que são próprias para este tipo de instalações.
Painéis com cerca de 600 a 750W de potencia máxima.

[Patriota]

Da minha experiência com inversores/ microinversores, se respeitarmos a tensão máxima DC, podemos fazer quase tudo.

Já tive um involar MAC250 ligado de várias maneiras, sem que houvesse quaisquer avarias:

- Alimentado por baterias (24V). A saída do regulador servia para ligar/ desligar o inversor mediante a tensão das baterias ou das horas programadas no regulador.
Aqui o inversor produzia quase sempre a potência máxima.

- Alimentado directamente por 2 painéis em paralelo (painéis de 250W/60células). Nesta opção, houve dia que produzia a potência máxima das 11h às 16h30

[ztxnew]

Da minha experiência com inversores/ microinversores, se respeitarmos a tensão máxima DC, podemos fazer quase tudo.

Já tive um involar MAC250 ligado de várias maneiras, sem que houvesse quaisquer avarias:

- Alimentado por baterias (24V). A saída do regulador servia para ligar/ desligar o inversor mediante a tensão das baterias ou das horas programadas no regulador.
Aqui o inversor produzia quase sempre a potência máxima.

- Alimentado directamente por 2 painéis em paralelo (painéis de 250W/60células). Nesta opção, houve dia que produzia a potência máxima das 11h às 16h30

Apenas para completar.
Conforme tenho descrito no meu tópico sobre escolha de inversores, eu tive alguns problemas com o inversor a trabalhar em continuo por aquecimento do mesmo.
É importante ter um sistema de arrefecimento auxiliar, já que aquele que vem incorporado nos inversores não está desenhado para trabalhar sempre a topo, e por aquecimento perde rendimento e tende a queimar transístores (mosfet's).