จะกำหนดค่าแบตเตอรี่ในระบบจัดเก็บพลังงานในครัวเรือนได้อย่างไร?

1. การเลือกประเภทแบตเตอรี่

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่และการลดต้นทุนอย่างรวดเร็ว แบตเตอรี่ลิเธียมจึงกลายเป็นตัวเลือกหลักในโครงการจัดเก็บพลังงานในครัวเรือน เนื่องจากมีข้อดี เช่น ประสิทธิภาพสูง อายุการใช้งานยาวนาน ข้อมูลแบตเตอรี่ที่แม่นยำ และความสม่ำเสมอสูง

2. ความเข้าใจผิดสี่ประการในการออกแบบความจุของแบตเตอรี่

1. เลือกความจุของแบตเตอรี่ตามกำลังโหลดและการใช้พลังงานเท่านั้น

ในการออกแบบความจุของแบตเตอรี่ สภาพโหลดเป็นปัจจัยอ้างอิงที่สำคัญที่สุด อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถละเลยความสามารถในการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่ กำลังไฟฟ้าสูงสุดของเครื่องเก็บพลังงาน และระยะเวลาการใช้พลังงานของโหลดได้

2. ความจุทางทฤษฎีและความจุที่แท้จริงของแบตเตอรี่

โดยปกติ สิ่งที่ทำเครื่องหมายไว้ในคู่มือแบตเตอรี่คือความจุตามทฤษฎีของแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นพลังงานสูงสุดที่แบตเตอรี่สามารถปล่อยออกมาได้เมื่อแบตเตอรี่เปลี่ยนจาก SOC100% ถึง SOC0% ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

ในการใช้งานจริง เมื่อพิจารณาถึงอายุการใช้งานแบตเตอรี่ โดยทั่วไปจะไม่อนุญาตให้คายประจุไปที่ SOC0% และจะมีการตั้งค่าระดับพลังงานในการป้องกัน

3. ยิ่งความจุของแบตเตอรี่มากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น

พิจารณาการใช้งานแบตเตอรี่เมื่อใช้งาน หากความจุของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีน้อย หรือใช้พลังงานน้อย แบตเตอรี่จะไม่สามารถชาร์จจนเต็มได้ ส่งผลให้เกิดการสิ้นเปลือง

4. การออกแบบความจุของแบตเตอรี่เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์แบบ

เนื่องจากการสูญเสียกระบวนการ ความสามารถในการคายประจุของแบตเตอรี่จึงน้อยกว่าความจุของแบตเตอรี่ และการใช้พลังงานโหลดน้อยกว่าความสามารถในการคายประจุของแบตเตอรี่ การเพิกเฉยต่อการสูญเสียประสิทธิภาพอาจทำให้พลังงานแบตเตอรี่ไม่เพียงพอ

3. การออกแบบความจุของแบตเตอรี่ในสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน

บทความนี้จะแนะนำแนวคิดการออกแบบความจุของแบตเตอรี่ในสถานการณ์การใช้งานทั่วไปสามสถานการณ์เป็นหลัก ได้แก่ การใช้เอง (ค่าไฟฟ้าสูงหรือไม่มีเงินอุดหนุน) ราคาไฟฟ้าสูงสุดและต่ำสุด และแหล่งจ่ายไฟสำรอง (โครงข่ายไฟฟ้าไม่เสถียรหรือมีโหลดที่สำคัญ)

1. "การใช้งานส่วนตัวที่เกิดขึ้นเอง"

เนื่องจากราคาไฟฟ้าที่สูงหรือเงินอุดหนุนที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ต่ำ (ไม่มีเงินอุดหนุน) จึงได้มีการติดตั้งระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เพื่อลดค่าไฟฟ้า

สมมติว่าโครงข่ายไฟฟ้ามีความเสถียรและไม่พิจารณาการทำงานนอกโครงข่าย ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะใช้เพื่อลดการใช้พลังงานโครงข่ายเท่านั้น และโดยทั่วไปจะมีแสงสว่างเพียงพอในระหว่างวัน

สถานการณ์ที่เหมาะสมที่สุดคือระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ + เก็บพลังงานสามารถครอบคลุมการใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนได้อย่างสมบูรณ์ แต่สถานการณ์นี้เป็นเรื่องยากที่จะบรรลุ ดังนั้นเราจึงพิจารณาต้นทุนอินพุตและปริมาณการใช้ไฟฟ้าอย่างครอบคลุม และสามารถเลือกความจุของแบตเตอรี่ตามปริมาณการใช้ไฟฟ้าเฉลี่ยต่อวัน (kWh) ของครัวเรือน (ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เริ่มต้นมีพลังงานเพียงพอ) ตรรกะการออกแบบมีดังนี้:

หากสามารถรวบรวมรูปแบบการใช้พลังงานได้อย่างถูกต้องและรวมกับการตั้งค่าการจัดการเครื่องจัดเก็บพลังงาน การใช้งานระบบก็จะสามารถขยายได้สูงสุด

2. ราคาไฟฟ้าสูงสุดและหุบเขา

โครงสร้างของราคาไฟฟ้าสูงสุดและหุบเขามีค่าประมาณ 17:00-22:00 ซึ่งเป็นช่วงการใช้ไฟฟ้าสูงสุด:

ปริมาณการใช้ไฟฟ้าในระหว่างวันต่ำ (โดยพื้นฐานแล้วระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สามารถครอบคลุมได้) ในช่วงที่มีการใช้ไฟฟ้าสูงสุด จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าไฟฟ้าอย่างน้อยครึ่งหนึ่งใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ เพื่อลดค่าไฟฟ้า

สมมติว่าปริมาณการใช้ไฟฟ้าเฉลี่ยต่อวันในช่วงที่มีการใช้งานสูงสุด: 20kWh

แนวคิดการออกแบบมีดังนี้:

ค่าความต้องการสูงสุดของความจุของแบตเตอรี่คำนวณจากการใช้พลังงานทั้งหมดในช่วงที่มีการใช้งานสูงสุด จากนั้นหาความจุของแบตเตอรี่ที่เหมาะสมที่สุดภายในช่วงนี้โดยพิจารณาจากความจุของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และผลตอบแทนจากการลงทุน

3. พื้นที่ที่มีโครงข่ายไฟฟ้าไม่เสถียร - มีแหล่งจ่ายไฟสำรอง

ส่วนใหญ่จะใช้ในพื้นที่ที่มีโครงข่ายไฟฟ้าไม่เสถียรหรือในสถานการณ์ที่มีโหลดที่สำคัญ

ตัวอย่างเช่น: ไซต์แอปพลิเคชัน: สามารถติดตั้งส่วนประกอบ KW ได้ประมาณ 5-8

โหลดที่สำคัญ: พัดลมระบายอากาศ 4* พลังของพัดลมตัวเดียวคือ 550W

สถานการณ์โครงข่ายไฟฟ้า: โครงข่ายไฟฟ้าไม่เสถียรและเกิดไฟฟ้าดับเป็นครั้งคราว ไฟฟ้าดับยาวนานที่สุดเป็นเวลา 3 ถึง 4 ชั่วโมง

ข้อกำหนดการใช้งาน: เมื่อกริดไฟฟ้าเป็นปกติ แบตเตอรี่จะถูกชาร์จก่อน เมื่อโครงข่ายไฟฟ้าขัดข้อง แบตเตอรี่ + เซลล์แสงอาทิตย์จะทำให้การทำงานปกติของภาระสำคัญ (พัดลม)

เมื่อเลือกความจุของแบตเตอรี่ สิ่งที่ต้องพิจารณาคือกำลังไฟที่แบตเตอรี่ต้องการเพื่อจ่ายเพียงอย่างเดียวในสถานการณ์นอกโครงข่าย (สมมติว่าไฟฟ้าดับในเวลากลางคืนและไม่มี PV)

การใช้พลังงานทั้งหมดเมื่ออยู่นอกโครงข่ายและเวลานอกโครงข่ายโดยประมาณเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุด คำนวณตามเวลาไฟฟ้าดับที่ยาวนานที่สุดที่คาดไว้คือ 4 ชั่วโมง การออกแบบสามารถอ้างอิงถึง:

4. ปัจจัยสำคัญสองประการในการออกแบบความจุของแบตเตอรี่

1. ความจุของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

สมมติว่าแบตเตอรี่ทั้งหมดชาร์จด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ กำลังสูงสุดของเครื่องเก็บพลังงานสำหรับชาร์จแบตเตอรี่คือ 5,000 วัตต์ และจำนวนชั่วโมงแสงแดดต่อวันคือ 4 ชั่วโมง

ดังนั้น:

1) เมื่อใช้แบตเตอรี่เป็นแหล่งพลังงานสำรอง ข้อกำหนดโดยเฉลี่ยสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่จนเต็มซึ่งมีความจุประสิทธิผล 800Ah ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมคือ:

800Ah/100A/4 ชม.=2 วัน

2. การออกแบบความซ้ำซ้อนของแบตเตอรี่

เนื่องจากการสูญเสียประสิทธิภาพที่เกิดจากความไม่เสถียร การสูญเสียสายไฟ การคายประจุที่ไม่มีประสิทธิภาพ อายุของแบตเตอรี่ ฯลฯ ในการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ จึงจำเป็นต้องสงวนส่วนต่างไว้เมื่อออกแบบความจุของแบตเตอรี่

การออกแบบความจุคงเหลือของแบตเตอรี่ค่อนข้างฟรีและสามารถกำหนดได้อย่างครอบคลุมตามสถานการณ์จริงของการออกแบบระบบของคุณเอง