Um “carregador solar para veículos elétricos”Pode parecer um carregador especial com tudo em um só lugar, equipado com painéis solares. Na prática, o termo geralmente se refere a um carregador que possui uma bateria integrada.” Solução completa de carregamento solar Isso pode incluir painéis fotovoltaicos, carregadores elétricos para veículos elétricos, a rede elétrica, armazenamento de baterias e equipamentos de gestão energética.
Este artigo explica como funciona um sistema de carregamento de veículos elétricos com energia solar, quais são seus benefícios práticos e quais são as duas configurações mais comuns em projetos reais.
A área de superfície de um carregador de veículos elétricos é muito limitada para acomodar o número suficiente de painéis solares necessários para a carga prática do veículo. Portanto, a maioria dos projetos utiliza energia solar instalada no telhado, portões solares ou painéis fotovoltaicos montados no solo.
[Imagem: Um local de carregamento comercial com energia solar no telhado, um estacionamento solar e carregadores para veículos elétricos]
O próprio equipamento de carregamento pode ser um carregador AC padrão ou um carregador rápido DC. A principal diferença em relação a um projeto convencional de carregamento não é necessariamente o carregador, mas a forma como a eletricidade é fornecida, distribuída e gerenciada.
Um típico sistema de carregamento elétrico solar Pode incluir:
Os sistemas residenciais geralmente são relativamente simples. Os sistemas fotovoltaicos de cobertura do telhado se conectam ao sistema de distribuição da casa através de um inversor e operam em conjunto com a rede elétrica e um carregador de veículos elétricos domésticos. As funções de controle podem já estar integradas no inversor, no medidor inteligente, no carregador ou no aplicativo móvel, portanto, nem sempre é necessário um EMS separado.
Os projetos comerciais envolvem mais equipamentos e condições de carga mais complexas. Um local pode incluir vários pontos de carregamento, cargas de construção, carportes solares, uma BESS e um EMS independente. O sistema de controle deve coordenar essas componentes sem exceder a capacidade elétrica disponível do local.
Observação prática: O armazenamento de energia elétrica é frequentemente um dos componentes mais caros de um projeto de carregamento de veículos elétricos com energia solar. Sua utilização, as economias operacionais e o período de retorno esperado devem ser avaliados antes de ser incluído no projeto.
Em um sistema típico com acoplamento de carga alternada (AC), a instalação fotovoltaica gera eletricidade em DC. Um inversor solar converte essa energia em eletricidade em rede e a alimenta ao sistema de distribuição da instalação. O carregador de veículos elétricos fornece energia de acordo com as necessidades de carga do veículo.
Quando um veículo está sendo carregado, a energia solar disponível pode fornecer diretamente parte da carga de carregamento. Se a geração solar for insuficiente, a rede elétrica fornece o excedente. Quando um BESS for instalado, a energia armazenada também pode suportar a carga de carregamento quando necessário.
Quando nenhum veículo estiver a carregar, a energia solar pode alimentar outros equipamentos no local, carregar a BESS ou ser exportada para a rede elétrica da região, se permitido.
Este é um ponto fundamental para a compreensão. carregador solar para veículos elétricosA energia solar precisa ter um destino. Os veículos elétricos, as cargas instaladas em edifícios, a armazenagem de energia e a rede elétrica podem todos servir como destinos.
Importante: O carregador solar EV varia de acordo com o clima e a hora do dia. A capacidade de energia solar não deve ser considerada como uma capacidade fixa ao dimensionar um transformador ou a conexão à rede elétrica. Benefícios como transferência de energia e energia de reserva também exigem um sistema de armazenamento de energia (BESS) e controle adequadamente projetados.
| Configuração do sistema | Quando a energia solar não é suficiente | Quando a energia solar é em excesso | Condições comuns de aplicação |
|---|---|---|---|
| Energia solar fotovoltaica + rede elétrica + carregamento de veículos elétricos | A grade fornece a diferença | Utilizado no local, exportado ou reduzido | Carregamento diário frequente e cargas diárias estáveis |
| Energia solar fotovoltaica + rede elétrica + armazenamento de baterias + carregamento de veículos elétricos | A rede elétrica ou BESS fornece a diferença | Preferencialmente armazenado, mas também pode ser exportado ou reduzido | Carregamento noturno, capacidade de carga da rede limitada ou diferenças significativas nas tarifas |
Esta é a configuração mais simples e comum, pois não exige armazenamento estacionário de energia elétrica.
Os veículos podem utilizar energia solar no local enquanto carregam durante o dia. Quando a produção solar cai ou a demanda de carregamento aumenta, a rede elétrica fornece o restante da energia. Portanto, o carregamento não depende totalmente das condições climáticas.
Esta configuração é mais indicada quando:
Quando nenhum veículo estiver sendo carregado, o sistema solar ainda pode fornecer energia para outras instalações. A exportação ou redução da produção só se torna necessária quando a geração solar exceder a demanda total em tempo real do local.
Esta configuração adiciona um BESS ao sistema conectado à rede elétrica. A bateria pode transferir energia solar não utilizada durante o dia para a carga noturna ou à noite. Além disso, ela pode fornecer energia adicional quando a demanda de carga aumentar repentinamente.
Nos projetos de carregamento rápido DC, o armazenamento de baterias pode ajudar a reduzir a demanda máxima da rede elétrica. Um documento informativo da Joint Office, com base em análise do NREL, indica que, em casos específicos de carregamento com baterias de 150 kW DC, o armazenamento poderia reduzir a capacidade de serviço da rede em aproximadamente 50%–80%.
Este não é um resultado garantido para todos os projetos. O desempenho real depende dos padrões de chegada dos veículos, da potência de carregamento, da capacidade da bateria e da capacidade disponível da rede elétrica. Veja Referência conjunta do Office e do NREL.
Um BESS é mais valioso quando:
Um BESS não é uma parte essencial de todos os sistemas. carregador solar para veículos elétricos. Aumenta os custos de equipamentos, a complexidade do controle e os requisitos de manutenção. Se os veículos ou outras cargas instaladas no local puderem consumir diretamente a maior parte da geração solar diurna, adicionar armazenamento pode não melhorar a economia do projeto.
Perspectiva da XYDF: A capacidade de armazenamento de energia solar (PV), a capacidade da bateria e a potência do carregador não devem ser selecionadas com base numa proporção simples de 1:1. O projeto do sistema deve considerar a energia diária de carregamento, a demanda de carregamento simultâneo, o tempo de permanência do veículo no local de carregamento, a curva de produção solar e a capacidade disponível da rede elétrica. Comparar apenas as classificações nominales pode resultar em uma bateria subutilizada ou em uma potência insuficiente durante os picos de carga.
Sim, mas a energia solar deve primeiro passar por um inversor ou conversor DC/DC, juntamente com os controles de carregamento necessários e proteção de segurança. Como o carregamento apenas com energia solar varia com a intensidade da luz solar, a maioria dos sistemas também utiliza a rede elétrica ou um BESS.
Não. Um sistema conectado à rede pode utilizar energia da rede quando a produção solar for insuficiente. Um BESS é mais valioso quando a geração solar e a demanda de carregamento ocorrem em horários diferentes, ou quando o local enfrenta restrições de capacidade da rede, tarifa de eletricidade ou exportação.
Um local pode ser adequado se tiver espaço suficiente para a instalação de painéis solares, como um telhado ou um espaço para estacionamento, e se os veículos forem estacionados ou carregados regularmente durante o dia. Também é necessário avaliar a capacidade da rede elétrica, a demanda de carregamento, as condições solares locais, as tarifas de eletricidade e as regras de exportação de energia solar.
Xinya Dongfang Electricity Technology Co., Ltd.
