Ao projetar um sistema de energia solar com armazenamento, uma das perguntas mais comuns é:Qual é a melhor relação entre a capacidade fotovoltaica, a potência do inversor e a capacidade da bateria de lítio?Não existe uma proporção única que funcione para todos os projetos. A configuração ideal depende do consumo de eletricidade do cliente, das necessidades de energia de reserva, dos recursos solares disponíveis, da estratégia de carregamento da bateria e do orçamento.No entanto, existem faixas de tamanhos práticas que podem servir como ponto de partida. 1. Relação entre painéis fotovoltaicos e inversores: geralmente entre 1,2 e 1,5.A relação entre a capacidade fotovoltaica e a capacidade do inversor é geralmente expressa como: relação CC/CA:Relação CC/CA = Capacidade FV (kWp) ÷ Capacidade do inversor (kW)Por exemplo:Inversor fotovoltaico de 130 kWp + inversor de 100 kW → relação CC/CA = 1,3Inversor fotovoltaico de 150 kWp + inversor de 100 kW → relação CC/CA = 1,5Uma relação CC/CA acima de 1,0 é comum porque os painéis solares raramente operam em sua potência nominal STC por longos períodos. O superdimensionamento do conjunto fotovoltaico permite que o inversor opere mais próximo de sua potência nominal por mais horas do dia.A configuração de referência de usinas fotovoltaicas com baterias em escala de utilidade pública do NREL utiliza uma relação CC/CA de aproximadamente 1,34, e suas pesquisas indicam que índices de 1,2 a 1,3 são frequentemente aceitáveis ​​sem restrições significativas.Recomendação práticaPara muitos projetos comerciais e industriais:PV: Inversor ≈ 1,2–1,5: 1Um ponto de partida típico é:1,3 kWp PV: inversor de 1 kWNo entanto, a relação final deve ser verificada em relação à potência máxima de entrada CC do inversor, à faixa de tensão MPPT e à corrente máxima de entrada. 2. Inversor para bateria: Foque na potência da bateria, não apenas em kWhA bateria possui duas especificações importantes:Alimentação por bateria: kWCapacidade de energia da bateria: kWhNão são a mesma coisa.Por exemplo:BESS de 100 kW / 215 kWhSignifica que, teoricamente, o sistema pode descarregar a 100 kW, enquanto a bateria armazena aproximadamente 215 kWh de energia.A duração aproximada da descarga em plena carga é:215 kWh ÷ 100 kW = 2,15 horasPortanto, ao selecionar a bateria, você deve primeiro determinar:De quanta energia o cliente precisa e por quantas horas?Por exemplo:Requisito de backupBateria recomendada100 kW por 1 hora≈ 100 kWh100 kW por 2 horas≈ 200 kWh100 kW por 3 horas≈ 300 kWh250 kW por 2 horas≈ 500 kWh500 kW por 2 horas≈ 1.000 kWhNa prática, deve-se considerar a capacidade adicional para compensar a profundidade de descarga (DoD) da bateria, as perdas de conversão, a temperatura, o envelhecimento e o estado de carga (SOC) de reserva. 3. Uma relação de partida prática para sistemas fotovoltaicos + bateriasPara um projeto comercial ou industrial de energia solar com armazenamento de energia, um ponto de partida útil é:PV : Inversor : Potência da bateria ≈ 1,3 : 1 : 1Por exemplo:130 kWp fotovoltaico + inversor de 100 kW + Bateria de 100 kW PCSA capacidade de energia da bateria é então selecionada de acordo com a duração de autonomia necessária.Caso sejam necessárias duas horas de reserva:130 kWp fotovoltaico + inversor de 100 kW + bateria de 100 kW / 200 kWhSe forem necessárias três horas:130 kWp fotovoltaico + inversor de 100 kW + bateria de 100 kW / 300 kWhEste é apenas um método de dimensionamento preliminar. O projeto final deve ser baseado no perfil de carga real e na estratégia de operação.4. Qual a capacidade de bateria necessária para um sistema de energia solar?É aqui que muitos projetos são concebidos incorretamente.Um sistema fotovoltaico de 500 kWp não exigem automaticamente uma bateria de 500 kWh.A capacidade da bateria deve ser determinada principalmente por:Consumo diário de eletricidadeDemanda de energia noturnaCarga máximaDuração do backup necessáriafrequência de interrupções na redeTaxa de autoconsumo desejadaTarifa de eletricidade e preços de pico/fora de picoPor exemplo, se uma fábrica tiver:Potência máxima: 300 kWCarga média noturna: 150 kWBackup necessário: 4 horasA necessidade de bateria pode ser aproximadamente:150 kW × 4 h = 600 kWhem vez de simplesmente igualar a capacidade fotovoltaica. 5. Diferentes aplicações exigem diferentes proporções.Autoconsumo comercial e industrialPara reduzir o consumo da rede elétrica durante o dia e transferir a energia solar para o período noturno:PV: Inversor ≈ 1,2–1,5: 1A duração da bateria é geralmente projetada em torno de 2 a 4 horas, dependendo do perfil de carga e da tarifa de eletricidade.Energia de reservaPara clientes que se preocupam principalmente com cortes de energia:A bateria classificação de potência torna-se mais importante.Por exemplo:Carga de 500 kW → potência da bateria de aproximadamente 500 kWEm seguida, determine a capacidade de energia de acordo com o tempo de reserva necessário.Durante 2 horas:500 kW × 2 h = 1.000 kWhAssim, uma configuração preliminar poderia ser:650 kWp fotovoltaico + inversor de 500 kW + 500 kW / 1.000 kWh BESSSistemas fotovoltaicos de grande escala com armazenamento de energia.Projetos maiores podem usar taxas CC/CA fotovoltaicas mais elevadas e baterias com várias horas de duração. A configuração fotovoltaica com baterias, representativa para uma usina de grande escala, segundo o NREL, utiliza aproximadamente 1,34 MW de energia fotovoltaica em corrente contínua, capacidade do inversor em corrente alternada de 100 MW e 240 MWh de energia utilizável em baterias., demonstrando que a proporção ideal depende muito da arquitetura do sistema e do objetivo operacional. 6. Sistemas acoplados em CC versus sistemas acoplados em CAA proporção ideal também depende de a bateria estar conectada ao lado CC ou CA.Em um Sistema acoplado em CCA bateria pode capturar parte da energia fotovoltaica que, de outra forma, seria limitada pelo inversor. Isso pode ser particularmente útil quando o conjunto fotovoltaico é superdimensionado em relação ao inversor.Em um Sistema acoplado em CAEm geral, o sistema fotovoltaico e o sistema de baterias possuem seus próprios equipamentos de conversão de energia. Isso proporciona maior flexibilidade para adicionar armazenamento a uma usina fotovoltaica existente, mas introduz estágios de conversão adicionais.Portanto, a mesma capacidade fotovoltaica pode exigir diferentes configurações de inversores e baterias, dependendo da arquitetura de acoplamento. 7. Uma regra prática simplesPara projetos comerciais e industriais preliminares, você pode usar o seguinte como ponto de partida:Capacidade fotovoltaica: 1,2–1,5 × capacidade do inversorPotência da bateria: aproximadamente 0,5–1,0 × capacidade do inversorEnergia da bateria: potência da bateria × horas de autonomia necessáriasPor exemplo:Sistema comercial de 1 MWUm projeto preliminar razoável poderia ser:PV: 1,3 MWpInversor: 1 MWBateria PCS: 500–1.000 kWBateria: 1–2 MWh por aproximadamente 2 horas a 500–1.000 kWA configuração final deve então ser otimizada de acordo com a curva de carga real do cliente.Conclusão: Existe realmente uma proporção “perfeita”?Não existe uma proporção ideal entre painéis fotovoltaicos, inversores e baterias que seja perfeita para todos os projetos.Um sistema projetado para autoconsumo máximo de energia solar pode exigir uma configuração diferente daquela projetada para energia de reserva, redução de picos de demanda ou arbitragem de energia.Portanto, a verdadeira questão não é:Qual é a proporção padrão?Isso é:Qual é a proporção ideal para o meu projeto?Um sistema fotovoltaico de 1 MW não precisa necessariamente de uma bateria de 1 MW. Uma bateria de 1 MWh não fornece necessariamente 1 MW de energia de reserva. E instalar mais painéis solares ou aumentar a capacidade da bateria nem sempre significa melhor custo-benefício.O segredo é encontrar o equilíbrio certo entre Geração fotovoltaica, potência do inversor, capacidade da bateria, demanda de carga e horas de operação..Mas quanta capacidade de painéis fotovoltaicos e baterias seu projeto realmente precisa?Se você puder fornecer o seu pico de carga, consumo diário de energia, horas de reserva necessárias e capacidade fotovoltaica disponível.O tamanho ideal do sistema pode ser calculado com base nas suas condições reais de operação, e não apenas em uma proporção padrão.Porque o melhor sistema de armazenamento de energia não é o maior. É aquele dimensionado de acordo com a forma como você realmente usa energia.