สามตัวเลือกการกําหนดค่าแบตเตอรี่ในระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้าน

ก่อนอื่นให้เลือกประเภทแบตเตอรี่

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่และต้นทุนที่ลดลงอย่างรวดเร็วแบตเตอรี่ลิเธียมได้กลายเป็นตัวเลือกหลักในโครงการจัดเก็บพลังงานในครัวเรือนและส่วนแบ่งการตลาดของแบตเตอรี่เคมีใหม่ได้ถึงมากกว่า 95%

เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบตเตอรี่ลิเธียมมีข้อดีของประสิทธิภาพสูงอายุการใช้งานที่ยาวนานข้อมูลแบตเตอรี่ที่แม่นยําและความสม่ําเสมอสูง

2. ความเข้าใจผิดทั่วไปสี่ประการในการออกแบบความจุของแบตเตอรี่

1. เลือกเฉพาะความจุของแบตเตอรี่ตามกําลังโหลดและการใช้พลังงาน

ในการออกแบบความจุของแบตเตอรี่สภาพการโหลดเป็นปัจจัยอ้างอิงที่สําคัญที่สุด อย่างไรก็ตามความสามารถในการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่พลังงานสูงสุดของเครื่องจัดเก็บพลังงานและระยะเวลาการใช้พลังงานของโหลดไม่สามารถละเลยได้

2. ความจุตามทฤษฎีและความจุที่แท้จริงของแบตเตอรี่

โดยปกติแล้วคู่มือแบตเตอรี่จะระบุความจุทางทฤษฎีของแบตเตอรี่นั่นคือภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมพลังงานสูงสุดที่แบตเตอรี่สามารถปล่อยได้เมื่อแบตเตอรี่เปลี่ยนจาก SOC100% เป็น SOC0%

ในการใช้งานจริงเมื่อพิจารณาถึงอายุการใช้งานแบตเตอรี่จะไม่ได้รับอนุญาตให้คายประจุเป็น SOC0% และพลังงานป้องกันจะถูกตั้งค่า

3. ยิ่งความจุของแบตเตอรี่มากเท่าไหร่ก็ยิ่งดีเท่านั้น

ในการใช้งานจริงควรพิจารณาการใช้แบตเตอรี่ หากความจุของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีขนาดเล็กหรือการใช้พลังงานโหลดมีขนาดใหญ่แบตเตอรี่จะไม่สามารถชาร์จเต็มได้ซึ่งจะทําให้เสีย

4. การออกแบบความจุของแบตเตอรี่เหมาะอย่างยิ่ง

เนื่องจากการสูญเสียกระบวนการความสามารถในการคายประจุแบตเตอรี่จะน้อยกว่าความจุในการจัดเก็บแบตเตอรี่และการใช้พลังงานโหลดน้อยกว่าความสามารถในการคายประจุแบตเตอรี่ การละเลยการสูญเสียประสิทธิภาพมีแนวโน้มที่จะส่งผลให้พลังงานแบตเตอรี่ไม่เพียงพอ

3. การออกแบบความจุของแบตเตอรี่ในสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน

บทความนี้ส่วนใหญ่แนะนําแนวคิดการออกแบบความจุของแบตเตอรี่ในสถานการณ์การใช้งานทั่วไปสามสถานการณ์: การใช้เองโดยธรรมชาติ (ค่าไฟฟ้าสูงหรือไม่มีการอุดหนุน) ราคาไฟฟ้าสูงสุดและหุบเขาและแหล่งจ่ายไฟสํารอง (กริดไม่เสถียรหรือมีโหลดที่สําคัญ)

1. "การใช้งานที่เกิดขึ้นเอง"

เนื่องจากราคาไฟฟ้าสูงหรือเงินอุดหนุนที่เชื่อมต่อกับกริดโซลาร์เซลล์ต่ํา (ไม่มีการอุดหนุน) จึงมีการติดตั้งระบบจัดเก็บไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เพื่อลดค่าไฟฟ้า

สมมติว่ากริดมีเสถียรภาพการดําเนินการนอกกริดจะไม่ได้รับการพิจารณา

ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นเพียงการลดการใช้ไฟฟ้าของกริด

โดยทั่วไปมีแสงแดดเพียงพอในระหว่างวัน

สถานะในอุดมคติคือระบบจัดเก็บไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ + พลังงานสามารถครอบคลุมไฟฟ้าในครัวเรือนได้อย่างสมบูรณ์ แต่สถานการณ์นี้ยากที่จะบรรลุ ดังนั้นเราจึงพิจารณาต้นทุนอินพุตและการใช้ไฟฟ้าอย่างครอบคลุมและสามารถเลือกความจุของแบตเตอรี่ตามปริมาณการใช้ไฟฟ้าเฉลี่ยต่อวัน (kWh) ของครัวเรือน (ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เริ่มต้นมีพลังงานเพียงพอ)

หากกฎการใช้ไฟฟ้าสามารถรวบรวมได้อย่างถูกต้องรวมกับการตั้งค่าการจัดการเครื่องจัดเก็บพลังงานอัตราการใช้ระบบสามารถปรับปรุงได้มากที่สุด

2. ราคาไฟฟ้าสูงสุดและหุบเขา

โครงสร้างของราคาไฟฟ้าสูงสุดและหุบเขาคร่าวๆ ดังแสดงในรูปด้านล่าง 17:00-22:00 น. เป็นช่วงเวลาสูงสุดของการใช้ไฟฟ้า:

ในระหว่างวันการใช้พลังงานต่ํา (ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สามารถครอบคลุมได้โดยทั่วไป) และในช่วงระยะเวลาสูงสุดของการใช้พลังงานจําเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ใช้พลังงานอย่างน้อยครึ่งหนึ่งเพื่อลดค่าไฟฟ้า

สมมติว่าปริมาณการใช้ไฟฟ้าเฉลี่ยต่อวันในช่วงที่มีการใช้งานสูงสุด: 20kWh

คํานวณค่าความต้องการสูงสุดของความจุของแบตเตอรี่ตามการใช้พลังงานทั้งหมดในช่วงที่มีการใช้งานสูงสุด จากนั้นตามความจุของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และประโยชน์ของการลงทุนพลังงานแบตเตอรี่ที่เหมาะสมจะพบได้ในช่วงนี้

3. พื้นที่ที่มีกริดพลังงานไม่เสถียร - แหล่งจ่ายไฟสํารอง

ส่วนใหญ่ใช้ในพื้นที่กริดพลังงานที่ไม่เสถียรหรือสถานการณ์ที่มีโหลดที่สําคัญ ในช่วงต้นปี 2017 GoodWe เคยออกแบบโครงการในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยมีรายละเอียดดังนี้

สถานที่ใช้งาน: ฟาร์มไก่เมื่อพิจารณาพื้นที่ปูของเซลล์แสงอาทิตย์สามารถติดตั้งโมดูล 5-8KW ได้

โหลดที่สําคัญ: พัดลมระบายอากาศ 4 * กําลังของพัดลมตัวเดียวคือ 550W (หากพัดลมระบายอากาศไม่ทํางานปริมาณออกซิเจนในโรงเก็บไก่ไม่เพียงพอ)

สถานการณ์โครงข่ายไฟฟ้า: โครงข่ายไฟฟ้าไม่เสถียรไฟฟ้าดับผิดปกติและไฟฟ้าดับที่ยาวที่สุดใช้เวลา 3 ถึง 4 ชั่วโมง

ข้อกําหนดการใช้งาน: เมื่อกริดพลังงานเป็นปกติแบตเตอรี่จะถูกชาร์จก่อน เมื่อปิดกริดพลังงานแบตเตอรี่ + ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทํางานปกติของโหลดที่สําคัญ (พัดลม)

เมื่อเลือกความจุของแบตเตอรี่สิ่งที่ต้องพิจารณาคือพลังงานที่แบตเตอรี่ต้องการเพื่อจ่ายแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียวในกรณีที่อยู่นอกกริด (สมมติว่าไฟฟ้าดับในเวลากลางคืนไม่มี PV)

ในหมู่พวกเขาการใช้พลังงานทั้งหมดเมื่ออยู่นอกกริดและเวลานอกกริดโดยประมาณเป็นพารามิเตอร์ที่สําคัญที่สุด หากมีโหลดที่สําคัญอื่น ๆ ในระบบคุณต้องแสดงรายการทั้งหมด (ดังตัวอย่างด้านล่าง) จากนั้นกําหนดความจุของแบตเตอรี่ที่ต้องการตามกําลังโหลดสูงสุดและการใช้พลังงานในช่วงที่ไฟฟ้าดับต่อเนื่องที่ยาวนานที่สุดในตลอดทั้งวัน

สี่ปัจจัยสําคัญสองประการในการออกแบบความจุของแบตเตอรี่

1. ความจุของระบบ PV

สมมุติ:

แบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้วโดยไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

พลังงานสูงสุดของเครื่องจัดเก็บพลังงานในการชาร์จแบตเตอรี่คือ 5000W

จํานวนชั่วโมงของแสงแดดต่อวันคือ 4 ชั่วโมง

ดังนั้น:

(1) ในโหมดของแบตเตอรี่เป็นแหล่งจ่ายไฟสํารองแบตเตอรี่ที่มีความจุที่มีประสิทธิภาพ 800Ah จะต้องชาร์จเต็มในสถานะที่เหมาะสมโดยเฉลี่ย:

800Ah / 100A / 4h = 2 วัน

(2)ในโหมดการใช้งานที่เกิดขึ้นเองจะถือว่าระบบชาร์จแบตเตอรี่ด้วยค่าเฉลี่ย 3000W ภายใน 4 ชั่วโมงต่อวัน แบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มแล้วที่มีความจุ 800Ah ที่มีประสิทธิภาพ (โดยไม่ต้องคายประจุ) ต้องการ:

800Ah * 50V / 3000 = 13 วัน

ไม่สามารถตอบสนองปริมาณการใช้ไฟฟ้าต่อวันของโหลดได้ ในระบบการบริโภคด้วยตนเองทั่วไปแบตเตอรี่ไม่สามารถชาร์จเต็มได้

2. การออกแบบความซ้ําซ้อนของแบตเตอรี่

ดังที่ได้กล่าวไว้ในสามสถานการณ์การใช้งานที่กล่าวถึงข้างต้นเนื่องจากความไม่แน่นอนของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์การสูญเสียสายการคายประจุที่ไม่ถูกต้องอายุของแบตเตอรี่ ฯลฯ ส่งผลให้เกิดการสูญเสียประสิทธิภาพจึงจําเป็นต้องสํารองระยะขอบบางอย่างเมื่อออกแบบความจุของแบตเตอรี่

การออกแบบความจุของแบตเตอรี่ที่เหลืออยู่ค่อนข้างฟรีและนักออกแบบสามารถตัดสินใจได้อย่างครอบคลุมตามสถานการณ์จริงของการออกแบบระบบของเขาเอง