Ratio de panneau solaire à la batterie : Comment dimensionner les panneaux solaires et le stockage de batterie

Lorsque l'on ajoute un stockage par batterie à un système photovoltaïque, une question courante est de savoir quelle capacité de batterie doit être associée à un panneau solaire donné. Cette relation est souvent décrite comme le rapport entre le panneau solaire et la batterie ou le rapport PV-batterie.

Il n'existe pas de rapport unique qui convient à tous les systèmes solaires avec stockage. La configuration appropriée dépend de la production photovoltaïque, de la demande en électricité, de la capacité de la batterie, de la puissance de l'onduleur ou du PCS, et de l'application souhaitée.

Le rapport peut constituer un point de départ utile pour comparer les configurations système, mais il ne doit pas être considéré comme une méthode complète de dimensionnement des batteries.

Quel est le rapport panneau solaire à batterie?

Le rapport panneau solaire vers batterie décrit la relation entre la capacité d'un système photovoltaïque et la capacité énergétique de sa batterie de stockage.

La capacité photovoltaïque solaire est généralement exprimée en kilowatts (kW) ou kilowatts crête (kWc), tout en capacité de stockage de batterie est mesurée en kilowattheures (kWh).

Une façon simple d'exprimer la relation est :

Ratio panneau solaire-batterie = capacité du panneau solaire (kW) ÷ capacité de la batterie (kWh)

Par exemple, un système solaire de 10 kW associé à une batterie de 20 kWh a un rapport PV-batterie de :

10 kW ÷ 20 kWh = 0,5 kW/kWh

Cette figure montre comment la capacité PV se compare à la capacité énergétique de la batterie. Elle ne précise pas si la batterie est correctement dimensionnée pour une application particulière.

Y a-t-il un rapport standard de la lumière du soleil à la batterie ?

Non. Il n'existe pas de rapport solaire-vers-batterie universel qui s'applique à chaque système solaire et batterie.

La génération solaire et la demande d'électricité n'ont pas toujours lieu en même temps. Un système peut produire un excédent de puissance solaire pendant la journée alors que la majorité de sa demande d'électricité intervient plus tard. La quantité de stockage batterie nécessaire dépend donc de la manière dont le système est censé fonctionner.

Les principaux facteurs sont les suivants :

• Production de PV: Combien d'énergie solaire l'ensemble peut produire et quand elle est disponible.

• Demande d'électricité: Quelle quantité d'énergie le bâtiment ou l'installation consomme et à quel moment la demande intervient.

• Capacité de la batterie : Quelle quantité d'énergie doit être stockée pour l'utilisation prévue.

• Inverser ou la puissance du PCS : Quelle quantité de puissance le système peut convertir, charger ou décharger à un moment donné.

• Candidature : La consommation propre, le secours, la réduction de pointe et l'exploitation hors réseau peuvent nécessiter des configurations différentes.

En conséquence, un rapport fixe peut être utile pour comparer les conceptions de système, mais il ne doit pas être utilisé comme règle générale de dimensionnement.

Comment calculez-vous un ratio solaire-vers-batterie initial ?

Le calcul de base est :

Ratio panneau solaire-batterie = capacité du panneau solaire ÷ capacité énergétique de la batterie

Par exemple :

Les deux exemples montrent comment le rapport change lorsque la capacité de la batterie augmente tout en conservant la même capacité photovoltaïque.

Cependant, ce calcul ne décrit que la relation entre la capacité PV et la capacité d'énergie de la batterie. Il ne détermine pas si l'une ou l'autre configuration est appropriée pour un profil de charge ou un objectif d'exploitation particulier.

Par exemple, deux systèmes peuvent avoir le même rapport mais servir des applications très différentes. Une batterie utilisée principalement pour transférer l'énergie solaire de la journée vers la consommation du soir a des exigences différentes d'une batterie conçue pour fournir une alimentation de secours ou réduire les pics de demande à court terme.

Pourquoi le ratio seul n'est pas suffisant

Le rapport entre le panneau solaire et la batterie ne décrit qu'une seule relation au sein d'un système de stockage d'énergie plus large. La capacité photovoltaïque, la capacité de la batterie et la puissance de l'onduleur ou du PCS mesurent différentes facettes des performances du système.

Ces valeurs ne devraient donc pas être considérées comme interchangeables.

Par exemple, l'augmentation de la capacité de la batterie de 20 kWh à 40 kWh double l'énergie stockée disponible, mais cela ne signifie pas nécessairement que la puissance de décharge de la batterie est doublée. De même, une puissance plus élevée de l'onduleur ou du PCS peut augmenter la puissance disponible pour charger ou décharger la batterie sans augmenter sa capacité énergétique.</p>

Le profil de charge est également important. Un système présentant un excédent solaire important pendant la journée peut bénéficier d'un stockage qui déplace l'énergie vers des périodes ultérieures, tandis qu'un système de secours peut avoir besoin d'être dimensionné en fonction des charges critiques et de la durée de secours requise.

Le rapport décrit une relation ; la taille détermine si le système peut répondre à son application prévue.

Comment la taille de la batterie change-t-elle selon l'application?

Le rôle de la batterie change en fonction de l'utilisation du système solaire-plus-stockage. Cela peut affecter l'équilibre requis entre la production photovoltaïque, la capacité énergétique de la batterie et sa capacité en puissance.

Autoconsommation résidentielle

Pour les systèmes résidentiels, les batteries sont souvent utilisées pour stocker la production solaire excédentaire afin de l'utiliser lorsque la production photovoltaïque est plus faible.

La configuration dépend donc de la consommation d'électricité du ménage et de la quantité et de l'heure de la surproduction solaire disponible pour le stockage.

Secours résidentiel

Les systèmes de secours sont généralement conçus autour des charges qui doivent rester alimentées et de la durée de secours requise.

La capacité énergétique de la batterie détermine la quantité d'énergie qui peut être fournie, tandis que la puissance de l'onduleur détermine si le système peut supporter les charges nécessaires en même temps.

Autoconsommation C&I

Pour les systèmes commerciaux et industriels, le profil de charge de l'installation peut avoir un effet important sur la taille des batteries.

Un plus grand groupe photovoltaïque ne nécessite pas automatiquement une batterie proportionnellement plus grande. La quantité de soleil disponible en excès et à quel moment l'installation consomme de l'électricité influencent toutes deux la quantité de stockage qui peut être utilisée efficacement.

Rasage de pointe

Écrêtement de pointe les applications exigent une attention portée à la capacité d'énergie de la batterie ainsi qu'à la puissance de décharge.

La batterie doit disposer d'une puissance suffisante pour réduire la demande pendant les périodes de pointe et d'une énergie stockée suffisante pour maintenir le débit requis pendant la durée concernée.

Systèmes hors réseau

Les systèmes hors réseau ont des exigences supplémentaires d'autonomie énergétique car la batterie peut avoir besoin de fournir des charges lorsque la génération solaire n'est pas disponible.

La dimension donc doit tenir compte de la demande énergétique, de la génération solaire disponible, de la capacité de la batterie et de la période d'autonomie requise, plutôt que de se reposer sur un rapport fixe panneau solaire-batterie.

Conclusion

Le rapport entre la plaque solaire et la batterie est une bonne manière de comparer la capacité PV avec la capacité énergétique de la batterie, mais ce n'est qu'une partie du dimensionnement d'un système solaire + stockage.

Une configuration pratique doit prendre en compte la production de panneaux solaires, la demande en électricité, la capacité de la batterie, la puissance de l'onduleur ou du PCS, ainsi que l'application visée. Le même ratio peut représenter des conceptions de système très différentes selon que l'objectif est la consommation autonome résidentielle, le secours, la gestion énergétique commerciale, la réduction des pics de consommation, ou l'exploitation hors réseau.

Pour les projets solaires résidentiels et commerciaux, la taille de la batterie doit correspondre à la configuration du système, au profil de charge et aux exigences d'application. Batterie ACE développe des solutions de stockage d'énergie sur mesure pour les marques OEM/ODM, les intégrateurs de systèmes importants et les fournisseurs de solutions industrielles, aidant à répondre aux besoins spécifiques des projets, applications et intégrations. Contactez ACE Battery pour discuter de vos besoins en énergie solaire et stockage.

FAQ

Quel est un bon rapport panneau solaire vers batterie?

Il n'existe pas de rapport unique qui convient à tous les systèmes. La relation appropriée entre la capacité PV et la capacité de la batterie dépend de facteurs tels que la génération solaire, la demande électrique, le profil de charge, l'utilisation de la batterie et la puissance de l'onduleur ou du PCS.</p>

Comment calculez-vous le ratio solaire-vers-batterie?

Divisez la capacité de la centrale photovoltaïque en kW ou en kWc par la capacité énergétique de la batterie en kWh. Par exemple, un système photovoltaïque de 10 kW associé à une batterie de 20 kWh a un rapport de 0,5 kW/kWh.

Un plus grand panneau solaire nécessite-t-il une batterie plus grande?

Pas nécessairement. Un plus grand groupe photovoltaïque peut produire plus d'énergie solaire excédentaire, mais la capacité de la batterie requise dépend également de la demande en électricité, de l'horodatage de la consommation et de l'application souhaitée.

Le même rapport solaire-vers-batterie fonctionne-t-il pour les systèmes résidentiels et commerciaux ?

Il peut être utilisé pour décrire les deux types de systèmes, mais le même rapport n'entraîne pas nécessairement le même résultat d'exploitation. Les systèmes résidentiels et commerciaux peuvent avoir des profils de charge différents, des besoins en secours et des objectifs de gestion de l'énergie.