Po pierwsze, wybór typu baterii
Wraz z rozwojem technologii baterii i szybkim spadkiem kosztów baterie litowe stały się głównym wyborem w projektach przechowywania energii w gospodarstwach domowych, a udział w rynku nowych baterii chemicznych osiągnął ponad 95 procent.
W porównaniu z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi akumulatory litowe mają zalety wysokiej wydajności, długiego cyklu życia, dokładnych danych o akumulatorze i wysokiej spójności.
2. Cztery powszechne nieporozumienia w projektowaniu pojemności baterii
1. Wybierz pojemność baterii tylko w zależności od mocy obciążenia i zużycia energii
W projektowaniu pojemności akumulatora stan obciążenia jest najważniejszym czynnikiem odniesienia. Nie można jednak zignorować pojemności ładowania i rozładowania akumulatora, maksymalnej mocy zasobnika energii oraz okresu poboru mocy przez obciążenie.
2. Pojemność teoretyczna i rzeczywista pojemność baterii
Zwykle instrukcja obsługi baterii wskazuje teoretyczną pojemność baterii, to znaczy w idealnych warunkach maksymalną moc, jaką bateria może uwolnić, gdy stan baterii zmieni się z SOC100 procent na SOC0 procent .
W praktycznych zastosowaniach, biorąc pod uwagę żywotność baterii, nie można rozładować do SOC0 procent, a moc ochrony zostanie ustawiona.
3. Im większa pojemność baterii, tym lepiej
W zastosowaniach praktycznych należy rozważyć wykorzystanie baterii. Jeśli pojemność systemu fotowoltaicznego jest mała lub pobór mocy obciążenia jest duży, akumulator nie może być w pełni naładowany, co spowoduje marnotrawstwo.
4. Konstrukcja pojemności baterii pasuje idealnie
Z powodu utraty procesu pojemność rozładowania akumulatora jest mniejsza niż pojemność akumulatora, a pobór mocy obciążenia jest mniejszy niż pojemność rozładowania akumulatora. Zaniedbanie utraty wydajności może skutkować niewystarczającą mocą baterii.
3. Projekt pojemności baterii w różnych scenariuszach aplikacji
W tym artykule przedstawiono głównie koncepcje projektowania pojemności baterii w trzech typowych scenariuszach zastosowań: spontaniczne zużycie własne (wysokie koszty energii elektrycznej lub brak dotacji), szczytowa i dolna cena energii elektrycznej oraz zasilanie awaryjne (sieć jest niestabilna lub ma duże obciążenia).
1. „Spontaniczne użycie”
Ze względu na wysoką cenę energii elektrycznej lub niskie dotacje związane z podłączeniem do sieci fotowoltaicznej (brak dotacji), fotowoltaiczne systemy magazynowania energii są instalowane w celu obniżenia rachunków za energię elektryczną.
Zakładając, że sieć jest stabilna, praca poza siecią nie jest brana pod uwagę
Fotowoltaika służy jedynie zmniejszeniu zużycia energii elektrycznej w sieci
Generalnie w ciągu dnia jest wystarczająco dużo światła słonecznego
Idealnym stanem jest to, że system fotowoltaiczny plus może całkowicie pokryć energię elektryczną w gospodarstwie domowym. Ale ta sytuacja jest trudna do osiągnięcia. W związku z tym kompleksowo rozważamy koszt wkładu i zużycie energii elektrycznej i możemy wybrać pojemność akumulatora w zależności od średniego dziennego zużycia energii elektrycznej (kWh) gospodarstwa domowego (domyślny system fotowoltaiczny ma wystarczającą ilość energii).
Jeśli zasady dotyczące zużycia energii elektrycznej można dokładnie zebrać, w połączeniu z ustawieniami zarządzania magazynami energii, można maksymalnie poprawić stopień wykorzystania systemu.
2. Szczytowa i dolna cena energii elektrycznej
Struktura szczytowych i dolnych cen energii elektrycznej jest mniej więcej taka, jak pokazano na poniższym rysunku, 17:00-22:00 to szczytowy okres zużycia energii elektrycznej:
W ciągu dnia pobór prądu jest niewielki (system fotowoltaiczny może go w zasadzie pokryć), a w szczytowym okresie poboru prądu należy zadbać o to, aby co najmniej połowa energii pochodziła z akumulatora, aby obniżyć rachunek za prąd .
Załóż średnie dzienne zużycie energii elektrycznej w okresie szczytu: 20kWh
Oblicz maksymalną wymaganą wartość pojemności baterii na podstawie całkowitego zużycia energii w okresie szczytu. Następnie, w zależności od wydajności systemu fotowoltaicznego i korzyści z inwestycji, w tym zakresie znajduje się optymalna moc baterii.
3. Obszary z niestabilną siecią energetyczną - zasilanie awaryjne
Stosowany głównie w niestabilnych obszarach sieci energetycznej lub sytuacjach z ważnymi obciążeniami. Na początku 2017 roku GoodWe zaprojektowało kiedyś projekt w Azji Południowo-Wschodniej. Szczegóły są następujące:
Miejsce zastosowania: ferma kurcząt, biorąc pod uwagę utwardzony obszar fotowoltaiki, można na niej zainstalować 5-8moduły KW
Ważne obciążenie: 4* wentylatory, moc pojedynczego wentylatora to 550W (jeżeli wentylator nie działa, dopływ tlenu w kurniku jest niewystarczający)
Sytuacja z siecią energetyczną: sieć energetyczna jest niestabilna, przerwy w dostawie prądu są nieregularne, a najdłuższa przerwa w dostawie prądu trwa od 3 do 4 godzin
Wymagania aplikacji: Gdy sieć energetyczna jest normalna, akumulator jest ładowany jako pierwszy; gdy sieć energetyczna jest wyłączona, bateria plus fotowoltaika zapewnia normalną pracę ważnego obciążenia (wentylator)
Przy doborze pojemności akumulatora należy wziąć pod uwagę moc wymaganą przez akumulator do zasilania samego akumulatora w przypadku braku sieci (przy założeniu braku zasilania w nocy, braku PV).
Wśród nich najistotniejszymi parametrami są łączne zużycie energii poza siecią i szacowany czas poza siecią. Jeśli w systemie są inne ważne obciążenia, należy je wszystkie wymienić (jak w poniższym przykładzie), a następnie określić wymaganą pojemność akumulatora na podstawie maksymalnej mocy obciążenia i poboru mocy podczas najdłuższej ciągłej przerwy w dostawie prądu w ciągu całego dnia .
Cztery, dwa ważne czynniki w projektowaniu pojemności baterii
1. Wydajność systemu fotowoltaicznego
Założyć:
Akumulator jest w pełni naładowany przez fotowoltaikę
Maksymalna moc zasobnika energii do ładowania akumulatora wynosi 5000W
Liczba godzin słonecznych dziennie to 4 godziny
Więc:
①W trybie zasilania awaryjnego akumulator o efektywnej pojemności 800Ah musi być średnio w pełni naładowany w idealnym stanie:
800Ah/100A/4h=2 dni
②W trybie spontanicznego użytkowania przyjmuje się, że system ładuje akumulator średnio 3000W w ciągu 4 godzin dziennie. W pełni naładowany akumulator o efektywnej pojemności 800Ah (bez rozładowywania) wymaga:
800Ah*50V/3000=13 dni
Nie można pokryć dziennego zużycia energii elektrycznej obciążenia. W konwencjonalnym systemie zużycia własnego akumulatora nie można w pełni naładować.
2. Projekt nadmiarowości baterii
Jak wspomniano w trzech scenariuszach zastosowań, o których mowa powyżej, ze względu na niestabilność wytwarzania energii fotowoltaicznej, utratę linii, nieprawidłowe rozładowanie, starzenie się akumulatora itp., powodujące utratę wydajności, konieczne jest zarezerwowanie pewnego marginesu przy projektowaniu pojemności akumulatora.
Projekt pozostałej pojemności akumulatora jest stosunkowo dowolny, a projektant może dokonać kompleksowej oceny zgodnie z faktyczną sytuacją własnego projektu systemu.