1. Wybór typu baterii
Wraz z rozwojem technologii akumulatorów i szybkim spadkiem kosztów, akumulatory litowe stały się głównym wyborem w projektach magazynowania energii w gospodarstwach domowych ze względu na ich zalety, takie jak wysoka wydajność, długi cykl życia, dokładne dane dotyczące akumulatorów i wysoka spójność.
2. Cztery powszechne nieporozumienia w projektowaniu pojemności akumulatorów
1. Wybierz pojemność baterii wyłącznie na podstawie mocy obciążenia i zużycia energii
Przy projektowaniu pojemności akumulatora stan obciążenia jest najważniejszym czynnikiem odniesienia. Nie można jednak ignorować pojemności ładowania i rozładowywania akumulatora, maksymalnej mocy urządzenia magazynującego energię oraz okresu poboru mocy przez obciążenie.
2. Pojemność teoretyczna i rzeczywista baterii
Zazwyczaj w instrukcji obsługi baterii podana jest teoretyczna pojemność baterii, czyli maksymalna moc, jaką bateria może wyzwolić, gdy w idealnych warunkach zmieni się z SOC10}0% do SOC0%.
W rzeczywistych zastosowaniach, biorąc pod uwagę żywotność baterii, generalnie nie jest dozwolone rozładowanie do SOC0% i zostanie ustawiony poziom mocy ochronnej.
3. Im większa pojemność baterii, tym lepiej.
Podczas korzystania z urządzenia należy wziąć pod uwagę zużycie baterii. Jeśli moc systemu fotowoltaicznego jest mała lub pobór mocy przez obciążenie jest niewielki, akumulator nie może zostać w pełni naładowany, co skutkuje odpadami.
4. Konstrukcja pojemności baterii idealnie pasuje
Z powodu strat procesowych pojemność rozładowania akumulatora jest mniejsza niż pojemność akumulatora, a pobór mocy przez obciążenie jest mniejszy niż pojemność rozładowania akumulatora. Ignorowanie utraty wydajności może spowodować niewystarczającą moc baterii.
3. Projektowanie pojemności akumulatorów w różnych scenariuszach zastosowań
W artykule przedstawiono głównie koncepcje projektowania pojemności akumulatorów w trzech typowych scenariuszach zastosowań: zużycie własne (wysokie rachunki za energię elektryczną lub brak dotacji), ceny energii elektrycznej w szczytach i dolinach oraz zasilanie rezerwowe (sieć energetyczna jest niestabilna lub ma duże obciążenia).
1. „Spontaniczny użytek osobisty”
Ze względu na wysokie ceny energii elektrycznej lub niskie dotacje na przyłączenie do sieci fotowoltaicznej (brak dotacji), w celu zmniejszenia rachunków za prąd instaluje się fotowoltaiczne systemy magazynowania energii.
Zakładając, że sieć energetyczna jest stabilna i nie bierze się pod uwagę pracy poza siecią, fotowoltaikę stosuje się jedynie w celu zmniejszenia zużycia energii z sieci i ogólnie rzecz biorąc, w ciągu dnia jest wystarczająca ilość światła.
Najbardziej idealną sytuacją jest sytuacja, gdy system fotowoltaiczny + magazynowanie energii może całkowicie pokryć zużycie energii elektrycznej w gospodarstwie domowym. Ale taka sytuacja jest trudna do osiągnięcia. Dlatego kompleksowo uwzględniamy koszt nakładów i zużycie energii elektrycznej, a pojemność baterii możemy dobrać na podstawie średniego dziennego zużycia energii elektrycznej (kWh) w gospodarstwie domowym (domyślny system fotowoltaiczny ma wystarczającą ilość energii). Logika projektowania jest następująca:
Jeśli można dokładnie zebrać wzorce zużycia energii i połączyć je z ustawieniami zarządzania urządzeniami magazynującymi energię, można zmaksymalizować wykorzystanie systemu.
2. Szczytowe i dolinowe ceny energii elektrycznej
Struktura szczytowych i dolinowych cen energii elektrycznej wynosi w przybliżeniu 17:00-22:00, czyli okres szczytowego zużycia energii elektrycznej:
Zużycie prądu w ciągu dnia jest niskie (w zasadzie systemy fotowoltaiczne mogą je pokryć). W okresach szczytowego zużycia energii elektrycznej należy zadbać o to, aby co najmniej połowa energii elektrycznej była zasilana z akumulatorów, aby obniżyć rachunki za prąd.
Zakładając średnie dzienne zużycie energii elektrycznej w okresie szczytowym: 20kWh
Jego pomysły projektowe są następujące:
Maksymalna wartość zapotrzebowania na pojemność baterii jest obliczana na podstawie całkowitego zużycia energii w okresach szczytowych. Następnie znajdź optymalną pojemność akumulatora w tym zakresie w oparciu o wydajność systemu fotowoltaicznego i zwrot z inwestycji.
3. Obszary o niestabilnej sieci energetycznej – zasilanie rezerwowe
Stosowany jest głównie w obszarach o niestabilnych sieciach energetycznych lub w sytuacjach, w których występują duże obciążenia.
Na przykład: Witryna aplikacji: można zainstalować około 5-8komponentów KW
Ważne obciążenie: 4* wentylatory, moc pojedynczego wentylatora wynosi 550W
Sytuacja w sieci energetycznej: Sieć energetyczna jest niestabilna i od czasu do czasu zdarzają się przerwy w dostawie prądu. Najdłuższa przerwa w dostawie prądu trwa od 3 do 4 godzin.
Wymagania aplikacji: Gdy sieć energetyczna działa normalnie, najpierw ładowany jest akumulator; w przypadku awarii sieci energetycznej akumulator + fotowoltaika zapewniają normalną pracę ważnego obciążenia (wentylator).
Wybierając pojemność akumulatora, należy wziąć pod uwagę moc wymaganą przez akumulator, który ma być dostarczany samodzielnie w sytuacji poza siecią (zakładając przerwę w dostawie prądu w nocy i brak fotowoltaiki).
Wśród nich najważniejszymi parametrami są całkowity pobór mocy w trybie wyłączenia z sieci oraz szacowany czas wyłączenia z sieci. Obliczony na podstawie przewidywanego najdłuższego czasu przerwy w dostawie prądu wynoszącego 4 godziny, projekt może odnosić się do:
4. Dwa ważne czynniki przy projektowaniu pojemności baterii
1. Wydajność systemu fotowoltaicznego
Załóżmy, że wszystkie akumulatory są ładowane za pomocą fotowoltaiki, maksymalna moc magazynu energii do ładowania akumulatorów wynosi 5000 W, a liczba godzin słonecznych w ciągu dnia wynosi 4 godziny.
Więc:
① Gdy akumulator używany jest jako zapasowe źródło zasilania, średnie wymagania dotyczące pełnego naładowania akumulatora o efektywnej pojemności 800Ah w idealnych warunkach wynoszą:
800 Ah/100 A/4 godz.=2 dni
2. Projekt redundancji baterii
Ze względu na utratę wydajności spowodowaną niestabilnością, utratą linii, nieefektywnym rozładowaniem, starzeniem się baterii itp. w wytwarzaniu energii fotowoltaicznej, przy projektowaniu pojemności baterii należy zachować pewien margines.
Projektowanie pozostałej pojemności akumulatora jest stosunkowo dowolne i można je kompleksowo określić na podstawie rzeczywistej sytuacji własnego projektu systemu.