כיצד להגדיר את הסוללות במערכות אחסון אנרגיה ביתיות?

1. בחירת סוג הסוללה

עם התפתחות טכנולוגיית הסוללות והירידה המהירה בעלויות, סוללות ליתיום הפכו לבחירה המרכזית בפרויקטים של אחסון אנרגיה ביתי בשל יתרונותיהן כגון יעילות גבוהה, חיי מחזור ארוכים, נתוני סוללה מדויקים ועקביות גבוהה.

2. ארבע אי הבנות נפוצות בתכנון קיבולת הסוללה

1. בחר בקיבולת סוללה רק על סמך כוח העומס וצריכת החשמל

בתכנון קיבולת הסוללה, מצב העומס הוא גורם ההתייחסות החשוב ביותר. עם זאת, לא ניתן להתעלם מיכולת הטעינה והפריקה של הסוללה, מההספק המרבי של מכונת אחסון האנרגיה ותקופת צריכת החשמל של העומס.

2. קיבולת תיאורטית וקיבולת בפועל של הסוללה

בדרך כלל, מה שמסומן במדריך הסוללה הוא הקיבולת התיאורטית של הסוללה, שהיא ההספק המרבי שהסוללה יכולה לשחרר כאשר הסוללה עוברת מ-SOC100% ל-SOC0% בתנאים אידיאליים.

ביישומים בפועל, בהתחשב בחיי הסוללה, בדרך כלל אסור לפרוק ל-SOC0%, ורמת הספק מגן תוגדר.

3. ככל שקיבולת הסוללה גדולה יותר, כך טוב יותר.

שקול את השימוש בסוללה בעת השימוש. אם הקיבולת של המערכת הפוטו-וולטאית קטנה, או שצריכת החשמל של העומס קטנה, לא ניתן לטעון את הסוללה במלואה, מה שגורם לבזבוז.

4. עיצוב קיבולת הסוללה תואם בצורה מושלמת

עקב הפסדי תהליכים, קיבולת פריקת הסוללה קטנה מיכולת האחסון של הסוללה, וצריכת החשמל של העומס קטנה מיכולת פריקת הסוללה. התעלמות מאובדן יעילות עשויה לגרום לאספקת סוללה מספקת.

3. עיצוב קיבולת סוללה בתרחישי יישומים שונים

מאמר זה מציג בעיקר את הרעיונות לתכנון קיבולת הסוללה בשלושה תרחישי יישומים נפוצים: צריכה עצמית (חשבונות חשמל גבוהים או ללא סובסידיות), מחירי חשמל שיא ועמק, ואספקת חשמל גיבוי (רשת החשמל אינה יציבה או בעלת עומסים חשובים).

1. "שימוש אישי ספונטני"

עקב מחירי חשמל גבוהים או סובסידיות נמוכות המחוברות לרשת פוטו-וולטאית (ללא סובסידיות), מותקנות מערכות אחסון אנרגיה פוטו-וולטאיות להפחתת חשבונות החשמל.

בהנחה שרשת החשמל יציבה ולא נחשבת לפעולה מחוץ לרשת, הפוטו-וולטאים משמשים רק להפחתת צריכת החשמל של הרשת, ובדרך כלל יש מספיק אור במהלך היום.

המצב האידיאלי ביותר הוא שמערכת אחסון האנרגיה הפוטו-וולטאית יכולה לכסות לחלוטין את צריכת החשמל הביתית. אבל המצב הזה קשה להשגה. לכן, אנו שוקלים באופן מקיף את עלות הקלט וצריכת החשמל, ויכולים לבחור את קיבולת הסוללה על סמך צריכת החשמל היומית הממוצעת (kWh) של משק הבית (ברירת המחדל של מערכת הפוטו-וולטאית מספקת אנרגיה). הלוגיקה העיצובית היא כדלקמן:

אם ניתן לאסוף במדויק את דפוסי צריכת החשמל ולשלב אותם עם הגדרות ניהול מכונות אחסון האנרגיה, ניתן למקסם את ניצול המערכת.

2. מחירי חשמל שיא ועמק

המבנה של מחירי החשמל בשיא ובעמק הוא בערך 17:00-22:00, שהיא תקופת השיא של צריכת החשמל:

צריכת החשמל נמוכה במהלך היום (מערכות פוטו-וולטאיות יכולות בעצם לכסות אותה). בתקופות שיא של צריכת החשמל, יש צורך לוודא שלפחות מחצית מהחשמל מופעל באמצעות סוללות כדי להפחית את חשבונות החשמל.

בהנחה צריכת חשמל יומית ממוצעת בתקופת שיא: 20kWh

רעיונות העיצוב שלה הם כדלקמן:

ערך הביקוש המרבי של קיבולת הסוללה מחושב על סמך צריכת החשמל הכוללת בתקופות שיא. לאחר מכן מצא קיבולת סוללה אופטימלית בטווח זה על סמך קיבולת המערכת הפוטו-וולטאית וההחזר על ההשקעה.

3. אזורים עם רשת חשמל לא יציבה - ספק כוח גיבוי

הוא משמש בעיקר באזורים עם רשתות חשמל לא יציבות או במצבים עם עומסים חשובים.

לדוגמה: אתר יישום: ניתן להתקין רכיבים של 5-8KW בקירוב

עומס חשוב: מאווררי אוורור 4*, הספק של מאוורר בודד הוא 550W

מצב רשת החשמל: רשת החשמל אינה יציבה והפסקות חשמל מתרחשות מעת לעת. הפסקת החשמל הארוכה ביותר נמשכת 3 עד 4 שעות.

דרישות היישום: כאשר רשת החשמל תקינה, הסוללה נטענת תחילה; כאשר רשת החשמל נכשלת, הסוללה + הפוטו-וולטאית מבטיחים את הפעולה הרגילה של העומס החשוב (מאוורר).

בבחירת קיבולת הסוללה, מה שצריך לקחת בחשבון הוא ההספק הנדרש מהסוללה כדי לספק לבד במצב מחוץ לרשת (בהנחה של הפסקת חשמל בלילה וללא PV).

ביניהם, צריכת החשמל הכוללת כאשר מחוץ לרשת והזמן המשוער מחוץ לרשת הם הפרמטרים הקריטיים ביותר. מחושב על סמך זמן הפסקת החשמל הצפוי הארוך ביותר של 4 שעות, העיצוב יכול להתייחס ל:

4. שני גורמים חשובים בתכנון קיבולת הסוללה

1. קיבולת מערכת פוטו-וולטאית

נניח שהסוללות כולן נטענות על ידי פוטו, ההספק המרבי של מכונת אחסון האנרגיה לטעינת הסוללות הוא 5000W, ומספר שעות השמש ביום הוא 4 שעות.

כך:

① כאשר הסוללה משמשת כמקור כוח גיבוי, הדרישה הממוצעת לטעינה מלאה של סוללה בקיבולת אפקטיבית של 800Ah בתנאים אידיאליים היא:

800Ah/100A/4h=2 ימים

2. עיצוב יתירות סוללה

בשל אובדן היעילות הנגרם מחוסר יציבות, אובדן קו, פריקה לא יעילה, הזדקנות הסוללה וכו' בייצור חשמל פוטו-וולטאי, יש לשמור מרווח מסוים בעת תכנון קיבולת הסוללה.

העיצוב של קיבולת הסוללה הנותרת הוא חופשי יחסית וניתן לקבוע אותו באופן מקיף על סמך המצב בפועל של תכנון המערכת שלך.