1. Επιλογή τύπου μπαταρίας
Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας μπαταριών και τη ταχεία μείωση του κόστους, οι μπαταρίες λιθίου έχουν γίνει η κύρια επιλογή στα έργα αποθήκευσης ενέργειας οικιακής χρήσης λόγω των πλεονεκτημάτων τους όπως η υψηλή απόδοση, η μεγάλη διάρκεια ζωής, τα ακριβή δεδομένα μπαταριών και η υψηλή συνοχή.
2. Τέσσερις κοινές παρεξηγήσεις στο σχεδιασμό χωρητικότητας μπαταρίας
1. Επιλέξτε χωρητικότητα μπαταρίας μόνο με βάση την ισχύ φορτίου και την κατανάλωση ενέργειας
Στο σχεδιασμό χωρητικότητας μπαταρίας, η κατάσταση φορτίου είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας αναφοράς. Ωστόσο, η χωρητικότητα φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας, η μέγιστη ισχύς της μηχανής αποθήκευσης ενέργειας και η περίοδος κατανάλωσης ενέργειας του φορτίου δεν μπορούν να αγνοηθούν.
2. Θεωρητική χωρητικότητα και πραγματική χωρητικότητα της μπαταρίας
Συνήθως, αυτό που αναγράφεται στο εγχειρίδιο της μπαταρίας είναι η θεωρητική χωρητικότητα της μπαταρίας, η οποία είναι η μέγιστη ισχύς που μπορεί να απελευθερώσει η μπαταρία όταν η μπαταρία μεταβαίνει από SOC100% σε SOC0% υπό ιδανικές συνθήκες.
Σε πραγματικές εφαρμογές, λαμβάνοντας υπόψη τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, γενικά δεν επιτρέπεται η αποφόρτιση στο SOC0%, και θα οριστεί ένα προστατευτικό επίπεδο ισχύος.
3. Όσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα της μπαταρίας, τόσο το καλύτερο.
Λάβετε υπόψη τη χρήση της μπαταρίας κατά τη χρήση. Εάν η χωρητικότητα του φωτοβολταϊκού συστήματος είναι μικρή ή η κατανάλωση ισχύος φορτίου είναι μικρή, η μπαταρία δεν μπορεί να φορτιστεί πλήρως, με αποτέλεσμα να προκαλείται σπατάλη.
4. Ο σχεδιασμός χωρητικότητας μπαταρίας ταιριάζει απόλυτα
Λόγω των απωλειών διεργασίας, η χωρητικότητα εκφόρτισης της μπαταρίας είναι μικρότερη από τη χωρητικότητα αποθήκευσης της μπαταρίας και η κατανάλωση ισχύος φορτίου είναι μικρότερη από την χωρητικότητα εκφόρτισης της μπαταρίας. Η αγνόηση της απώλειας απόδοσης είναι πιθανό να προκαλέσει ανεπαρκή ισχύ μπαταρίας.
3. Σχεδιασμός χωρητικότητας μπαταρίας σε διαφορετικά σενάρια εφαρμογής
Αυτή η εργασία εισάγει κυρίως τις ιδέες σχεδιασμού χωρητικότητας μπαταρίας σε τρία κοινά σενάρια εφαρμογής: ιδιοκατανάλωση (υψηλοί λογαριασμοί ηλεκτρικού ρεύματος ή καθόλου επιδοτήσεις), τιμές ηλεκτρικής ενέργειας αιχμής και χαμηλής τάσης και εφεδρική παροχή ρεύματος (το ηλεκτρικό δίκτυο είναι ασταθές ή έχει σημαντικά φορτία).
1. "Αυθόρμητη προσωπική χρήση"
Λόγω των υψηλών τιμών του ηλεκτρικού ρεύματος ή των χαμηλών επιδοτήσεων συνδεδεμένου στο δίκτυο φωτοβολταϊκών (χωρίς επιδοτήσεις), εγκαθίστανται φωτοβολταϊκά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας για τη μείωση των λογαριασμών ηλεκτρικής ενέργειας.
Υποθέτοντας ότι το ηλεκτρικό δίκτυο είναι σταθερό και δεν λαμβάνεται υπόψη η λειτουργία εκτός δικτύου, τα φωτοβολταϊκά χρησιμοποιούνται μόνο για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας του δικτύου και γενικά υπάρχει επαρκής φωτισμός κατά τη διάρκεια της ημέρας.
Η πιο ιδανική κατάσταση είναι ότι το φωτοβολταϊκό + σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να καλύψει πλήρως την οικιακή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Αλλά αυτή η κατάσταση είναι δύσκολο να επιτευχθεί. Επομένως, εξετάζουμε διεξοδικά το κόστος εισόδου και την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας και μπορούμε να επιλέξουμε τη χωρητικότητα της μπαταρίας με βάση τη μέση ημερήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας (kWh) του νοικοκυριού (το προεπιλεγμένο φωτοβολταϊκό σύστημα έχει επαρκή ενέργεια). Η λογική του σχεδιασμού είναι η εξής:
Εάν τα πρότυπα κατανάλωσης ενέργειας μπορούν να συλλεχθούν με ακρίβεια και να συνδυαστούν με τις ρυθμίσεις διαχείρισης του μηχανήματος αποθήκευσης ενέργειας, η χρήση του συστήματος μπορεί να μεγιστοποιηθεί.
2. Τιμές ηλεκτρικής ενέργειας αιχμής και κοιλάδας
Η δομή των τιμών ηλεκτρικής ενέργειας αιχμής και κοιλάδας είναι περίπου 17:00-22:00, που είναι η περίοδος αιχμής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας:
Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας είναι χαμηλή κατά τη διάρκεια της ημέρας (τα φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν βασικά να την καλύψουν). Κατά τις περιόδους αιχμής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι τουλάχιστον το ήμισυ της ηλεκτρικής ενέργειας τροφοδοτείται από μπαταρίες για τη μείωση των λογαριασμών ηλεκτρικής ενέργειας.
Υποθέτοντας μέση ημερήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά την περίοδο αιχμής: 20 kWh
Οι σχεδιαστικές του ιδέες είναι οι εξής:
Η μέγιστη τιμή ζήτησης της χωρητικότητας της μπαταρίας υπολογίζεται με βάση τη συνολική κατανάλωση ενέργειας κατά τις περιόδους αιχμής. Στη συνέχεια, βρείτε μια βέλτιστη χωρητικότητα μπαταρίας εντός αυτού του εύρους με βάση τη χωρητικότητα του φωτοβολταϊκού συστήματος και την απόδοση της επένδυσης.
3. Περιοχές με ασταθές ηλεκτρικό δίκτυο - εφεδρική παροχή ρεύματος
Χρησιμοποιείται κυρίως σε περιοχές με ασταθή δίκτυα ισχύος ή καταστάσεις με σημαντικά φορτία.
Για παράδειγμα: Ιστότοπος εφαρμογής: Μπορούν να εγκατασταθούν περίπου 5-8εξαρτήματα KW
Σημαντικό φορτίο: Ανεμιστήρες εξαερισμού 4*, η ισχύς ενός μόνο ανεμιστήρα είναι 550W
Κατάσταση δικτύου: Το ηλεκτρικό δίκτυο είναι ασταθές και κατά καιρούς συμβαίνουν διακοπές ρεύματος. Η μεγαλύτερη διακοπή ρεύματος διαρκεί 3 έως 4 ώρες.
Απαιτήσεις εφαρμογής: Όταν το ηλεκτρικό δίκτυο είναι κανονικό, η μπαταρία φορτίζεται πρώτα. όταν το ηλεκτρικό δίκτυο αστοχεί, η μπαταρία + φωτοβολταϊκό εξασφαλίζουν την κανονική λειτουργία του σημαντικού φορτίου (ανεμιστήρα).
Κατά την επιλογή της χωρητικότητας της μπαταρίας, αυτό που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι η ισχύς που απαιτείται από την μπαταρία για να παρέχεται μόνη της σε κατάσταση εκτός δικτύου (υποθέτοντας διακοπή ρεύματος τη νύχτα και χωρίς φωτοβολταϊκό).
Μεταξύ αυτών, η συνολική κατανάλωση ενέργειας όταν είναι εκτός δικτύου και ο εκτιμώμενος χρόνος εκτός δικτύου είναι οι πιο κρίσιμες παράμετροι. Υπολογισμένος με βάση τον αναμενόμενο μεγαλύτερο χρόνο διακοπής ρεύματος των 4 ωρών, ο σχεδιασμός μπορεί να αναφέρεται σε:
4. Δύο σημαντικοί παράγοντες στο σχεδιασμό της χωρητικότητας της μπαταρίας
1. Χωρητικότητα φωτοβολταϊκού συστήματος
Ας υποθέσουμε ότι οι μπαταρίες φορτίζονται όλες με φωτοβολταϊκά, η μέγιστη ισχύς της μηχανής αποθήκευσης ενέργειας για τη φόρτιση των μπαταριών είναι 5000 W και ο αριθμός των ωρών ηλιοφάνειας ανά ημέρα είναι 4 ώρες.
Ετσι:
① Όταν η μπαταρία χρησιμοποιείται ως εφεδρική πηγή ενέργειας, η μέση απαίτηση για την πλήρη φόρτιση μιας μπαταρίας με πραγματική χωρητικότητα 800 Ah υπό ιδανικές συνθήκες είναι:
800Ah/100A/4h=2 ημέρες
2. Σχεδιασμός εφεδρείας μπαταρίας
Λόγω της απώλειας απόδοσης που προκαλείται από την αστάθεια, την απώλεια γραμμής, την αναποτελεσματική εκφόρτιση, τη γήρανση της μπαταρίας κ.λπ. στην παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας, πρέπει να δεσμευτεί ένα ορισμένο περιθώριο κατά το σχεδιασμό της χωρητικότητας της μπαταρίας.
Ο σχεδιασμός της υπολειπόμενης χωρητικότητας της μπαταρίας είναι σχετικά δωρεάν και μπορεί να προσδιοριστεί αναλυτικά με βάση την πραγματική κατάσταση του σχεδιασμού του δικού σας συστήματος.