Namų energijos kaupimo įrenginiai – tai įrenginiai, kaupiantys elektros energiją ir prireikus ją panaudojantys – taip pat žinomi kaip elektros energijos kaupimo produktai arba „baterijinės energijos kaupimo sistemos“ (BESS), toliau – namų energijos kaupimas. Pagrindinis namų saugojimo komponentas yra įkraunamos baterijos, dažniausiai ličio jonų baterijos arba švino rūgšties akumuliatoriai. Kiti komponentai yra inverteriai, kurie gali protingai valdyti įkrovimo ir iškrovimo valdymo sistemą.
Energijos kaupimui patekus į paprastus namų ūkius, galime įgyvendinti paskirstytos elektros gamybos koncepciją, sušvelninti elektros perdavimo tinklų spaudimą, sumažinti iškastinio kuro naudojimą, o tai yra būtina decentralizuota priemonė siekiant anglies neutralumo arba nulinio neutralumo.
1. Kaip sukonfigūruoti buitinę energijos kaupimo sistemą
Buitinėse energijos kaupimo sistemose pagrindiniai komponentai yra komponentai, energijos kaupimo mašinos ir baterijos; Paveikslėlyje parodyta forma skirta garaže įrengti energijos saugyklą, kad ją naudotų mūsų elektrinės transporto priemonės.
Energijos kaupimo sistemos skirstomos į vienfazes ir trifazes; Toliau pateiktame paveikslėlyje yra paprasta energijos kaupimo sistemos schema, kurioje yra ne tik trys pagrindiniai komponentai, bet ir elektros skaitiklis, buitinė apkrova ir kt. Nesvarbu, ar tai vienfazė, ar trifazė, yra atitinkamų sprendimų.
2. Įvadas į energiją kaupiančius inverterius
ES / ET energijos kaupimo mašinos yra dvikryptės energijos kaupimo priemonės, palaiko integraciją iš tinklo, UPS funkciją, mobiliosios APP valdymą ir gali apsaugoti nuo atgalinio srauto bei galios apribojimo. Tačiau taip pat yra skirtumas tarp ES ir ET. ES yra vienfazis dvikryptis energijos kaupimo keitiklis, o ET skirtas trifaziams elektros tinklams; Ir palaiko nesubalansuotą trifazę išvestį ir vienfazę apkrovą;
Be to, ES yra prijungtas prie žemos įtampos akumuliatoriaus, o ET turi aukštesnį įtampos diapazoną ir yra prijungtas prie aukštos įtampos akumuliatoriaus; Taigi skiriasi ir jų įkrovimo bei iškrovimo srovės. Tai taip pat atsispindės keitiklio sąsajoje.
Dėl to, kad ES įkrovimo ir iškrovimo srovė gali siekti 100A, atitinkama akumuliatoriaus sąsaja taip pat yra didesnė, todėl reikia 25 kvadratų kabelio. ET įkrovimo ir iškrovimo srovė yra tik 25 A, o 6-kvadratinio kabelio pakanka.
Taigi didžiausia šių dviejų mašinų savybė yra ta, kad jos yra integruotos į tinklą, taip pat turi UPS funkciją. Jei tinkle staiga nutrūksta maitinimas, keitiklis automatiškai persijungs į maitinimo šaltinį, o tinklo išjungimo laikas yra trumpesnis nei 10 ms. UPS lygio atsako laikas priklauso nepertraukiamo maitinimo šaltiniui; Daugelis keitiklių gamintojų naudoja EPS energijos kaupimo keitiklius, kurie yra avariniai maitinimo šaltiniai, kurių perjungimo laikas yra trumpesnis nei 5 sekundės.
3. Įvadas į energijos kaupimo baterijas
Visiems rekomenduojama naudoti ličio baterijas, kurios šiuo metu yra suderinamos su daugeliu baterijų prekių ženklų, tokių kaip BYD, Wotai ir Paineng; Be to, vis dar derinamos kai kurios baterijos. Prieš pirkdami įrenginį, klientai pirmiausia turi patvirtinti, ar jie naudoja suderinamų gamintojų akumuliatorius.
Ličio baterijos yra baterijos, pagamintos iš ličio metalo arba ličio lydinio kaip neigiamų elektrodų ir naudoja nevandeninius elektrolitų tirpalus. Jie turi daug privalumų, pavyzdžiui, didelę energiją, ilgą tarnavimo laiką ir lengvą svorį, ir yra plačiai naudojami energijos kaupimo sistemose, tokiose kaip hidraulinės, šiluminės, vėjo ir saulės elektrinės.
Ličio geležies fosfatas (LFP)
Trijų elementų ličio baterija (NCM/NCA)
Ličio kobalto oksido (LCO) baterija
Kitos ličio baterijos, tokios kaip ličio mangano oksidas, ličio titanato baterijos ir kt.
4. Įvairių komponentų sąnaudos energijos kaupimo sistemoje
5. Darbo režimas vienas
Apkrovos vartojimo prioritetas:
PV - Baterija - Tinklelis
Fotovoltinės energijos pagaminta elektros energija pirmenybė teikiama apkrovoms, o elektros perteklius kaupiamas baterijose ir parduodamas į tinklą; Kai PV nepakanka, akumuliatorius išsikrauna, kad jį galėtų naudoti apkrova
Kai tinkle nutrūksta maitinimas, tinklo prijungto išėjimo galo apkrova negali veikti; Tačiau apkrova išjungties tinklo išvesties gale gali veikti normaliai, maitinama PV ir baterijomis
Elektromobiliai nakties įkrovimui naudoja akumuliatoriaus elektrą, o trūkumą papildo elektros tinklas
Fotovoltinės energijos pagaminta elektra tiekiama į elektromobilių stoginių lizdus, apšvietimą, elektromobilių įkrovimo stoteles, energijos kaupimo baterijas.
Šis taikymo režimas daugiausia naudojamas vilų projektuose, be lengvų saugojimo ir įkrovimo programų. Šiuo metu šio režimo atvejai daugiausia orientuoti į vilas ir demonstracijas.
6. Antrasis darbo režimas
Paaiškinimas: Bendrojo režimo maitinimo tinklas neįkrauna akumuliatoriaus. Nustačius jį į ekonominį režimą, galima nustatyti akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo periodus.
Pagrindinė ekonominio modelio funkcija yra skutimosi smailės ir slėnio užpildymas. Jis gali naudoti elektros energiją iš elektros tinklo įkrauti akumuliatorių slėnyje naktį ir tiekti apkrovą piko metu dienos metu; Šis režimas gali sumažinti piko slėnio skirtumą ir taip sutaupyti elektros sąnaudas.
Paaiškinimas: Apkrovos, esančios iš tinklo, gali būti maitinamos iš fotovoltinės energijos ir baterijų be pertrūkių elektros energijos tiekimo nutraukimo metu; Išjungtas tinklo galas perjungiamas iš maitinimo tinklo į akumuliatoriaus maitinimo šaltinį UPS maitinimo šaltiniui.
Kai elektros tinklas yra atjungtas, įjungtame tinklo gale baigiasi maitinimas, o įrenginys perjungia režimus 10 milisekundžių greičiu, kad būtų užtikrintas įprastas svarbių apkrovų naudojimas atsarginiame gale. Reikėtų pažymėti šios apkrovos vietą, nes svarbius įsipareigojimus reikia prijungti prie tinklo galo.
Pavyzdžiui, 5G ryšio bazinės stotys paprastai statomos atokiose vietose, kur tinklo energijos kokybė nėra aukšta. Kad būtų patenkintas nepertraukiamas elektros energijos poreikis, apkrovą galima prijungti prie atsarginio galo, o energijos kaupimo įrenginį galima nustatyti į atsarginį atsarginį režimą. Paprastai jį papildo fotovoltinis maitinimo tinklas ir avarinio elektros energijos tiekimo nutraukimo atveju perjungiamas į baterijų maitinimą.
7. Kaip jau įdiegtą projektą paversti energijos kaupikliu
Toliau pažvelkime į kitą formą. Energijos kaupimo atnaujinimo projektui reikia naudoti renovacijos mašinas SBP ir BT, nekeičiant pirminio fotovoltinės sistemos išdėstymo. Energijos kaupiklis, įrengtas ant fotovoltinės sistemos, prijungtas prie mūsų komunikacijos pusės. Įprastomis aplinkybėmis elektros energijos suvartojimo prioritetas yra vienodas nuo fotovoltinės iki baterijų iki tinklo. Po elektros energijos tiekimo nutraukimo tinklas gali pasikliauti tik akumuliatoriaus elektra, kad tiektų energiją iš tinklo apkrovų.
8. Kaip sukonfigūruoti akumuliatoriaus talpą
Renkantis bateriją reikia atsižvelgti į apkrovą, nesvarbu, ar ji naudojama kasdien, ar atsarginė; Pasirinkus per didelę baterijos talpą, galima eikvoti, o išnaudojus visą sukauptą elektros energiją, baterija gali būti nevisiškai įkrauta.
Energijos kaupimo įrangos gamintojai taip pat siūlo klientams įvairias akumuliatoriaus talpos parinktis įvairiomis formomis. Įvairios lanksčios energijos pasirinkimo sprendimų formos, pvz., sukrautas instaliavimas, modulinės „viskas viename“ mašinos ir integruotų produktų kelių galios ir energijos derinimas.
Taigi, kaip greitai ir tiesiogiai pasirinkti geriausią akumuliatoriaus talpos sprendimą namų energijos kaupimo scenarijuje?
Šiuo metu dauguma namų ūkių naudoja energijos kaupimą kaip būdą reguliuoti energijos tiekimą ir tinklo naudojimą, o tai paprastai vadiname į tinklą prijungta energijos kaupimu. Į tinklą prijungto energijos kaupimo pagrindinius tikslus paprastai galima suskirstyti į tris kategorijas: fotovoltinis savarankiškas naudojimas (su didelėmis elektros sąnaudomis arba be subsidijų), piko ir slėnio elektros kainos ir atsarginiai energijos šaltiniai (su nestabiliais elektros tinklais ar svarbiomis apkrovomis).
1. Pagerinkite fotovoltinės energijos savarankiško naudojimo rodiklį
Pagrindinis šio scenarijaus tikslas – įrengti fotovoltinės energijos kaupimo sistemas, kad būtų sumažintos elektros sąnaudos, kai elektros kainos yra didelės arba subsidijos fotovoltiniam tinklui mažos (be subsidijų), kad fotovoltinėje sistemoje likusią elektros energiją būtų galima kaupti ir naudoti naktį, išskyrus dienos naudojimui.
Buitinį elektros suvartojimą skirstome į dienos elektros suvartojimą (didelės galios fotovoltinės energijos gamybos laikotarpis) ir naktinį elektros suvartojimą (mažos galios arba be galios fotovoltinės energijos periodas). Pagal minėtą tikslą, idealiausia būsena turėtų būti tokia, kad fotoelektros generuojama elektros energija galėtų patenkinti dienos elektros poreikį, o po saugojimo – tiesiog naktinį elektros poreikį.
Tai reiškia, kad efektyvi baterijos talpa turėtų būti maždaug lygi fotovoltinės energijos generavimui atėmus dienos elektros suvartojimą. Bet tai tik ideali būsena. Kad išvengtume baterijos talpos pertekliaus (kad ji nebūtų visiškai išeikvota naktį), taip pat turime užtikrinti, kad efektyvi baterijos galia neviršytų nakties suvartojamos elektros energijos.
2. Didžiausias skutimas ir slėnio užpildymas, siekiant sumažinti elektros sąnaudas
Pagrindinis šio scenarijaus tikslas – įkrauti akumuliatorių esant žemoms elektros kainoms dieną ir iškrauti esant aukštoms elektros kainoms naktį, siekiant sumažinti bendras elektros sąnaudas.
Buitinį elektros suvartojimą skirstome į dienos elektros suvartojimą (mažos elektros kainos laikotarpis) ir naktinį elektros suvartojimą (aukštos elektros kainos laikotarpis). Pagal šį scenarijų idealiausia būsena fotovoltinės energijos pagalba tiekti perteklinę elektros energiją į apkrovą dienos metu ir įkrauti akumuliatorių iš tinklo, o baterijos energijos užtenka poreikiui patenkinti naktį (elektros kainų piko metu). .
Tai reiškia, kad baterijos efektyvi talpa yra maždaug lygi namų elektros energijos suvartojimui naktį. Tačiau baterijos talpos apskaičiavimas pagal nakties elektros suvartojimą yra tik maksimali paklausos vertė.
Svarstant baterijų sąnaudas, paprastai reikia kompleksiškai įvertinti tris aspektus: fotovoltinės sistemos talpą, investicijas į bateriją ir elektros kainos taupymą bei nustatyti optimalų santykį. Kartu būtina užtikrinti, kad akumuliatoriaus išsikrovimo laikas būtų ne ilgesnis nei nakties elektros suvartojimo laikas.
3. Kaip atsarginis maitinimo šaltinis vietovėse su nestabiliais elektros tinklais
Rinkoje esančios grynos šviesos sistemos gali gaminti elektros energiją tik dieną, bet negali užtikrinti atsarginės energijos. Staigiai nutrūkus elektrai, integruota šviesos kaupimo sistema gali ir toliau palaikyti buitinės technikos, pvz., žuvų rezervuarų, purkštuvų, šaldytuvų, stebėjimo, apšvietimo ir kitų svarbių maitinimo šaltinių veikimą, užtikrinant namų ūkio turto saugumą.
Projektuojant akumuliatoriaus talpą, kurios pagrindinis tikslas yra atsarginė energija, pagrindinis dėmesys skiriamas elektros energijos kiekiui, kurio akumuliatoriui reikia svarbioms apkrovoms atskirai tiekti per ilgiausią išjungimo nuo tinklo laiką (numatomas ilgiausias elektros energijos tiekimo nutraukimo laikas), įskaitant poreikį atsižvelgti į situaciją. be PV naktį.
Pagal šį scenarijų akumuliatoriaus talpą palyginti lengva apskaičiuoti. Tiesiog surašykite visas svarbias apkrovas ir apskaičiuokite bendrą visų apkrovų energijos suvartojimą per ilgiausią elektros energijos tiekimo nutraukimo laiką, kad preliminariai nustatytumėte akumuliatoriaus talpą.
Aukščiau pateiktos trys situacijos yra dažniausiai keliami reikalavimai montuojant į tinklą prijungtas energijos kaupimo sistemas, taip pat yra taisyklių, kurių reikia laikytis renkantis akumuliatoriaus talpą. Tačiau praktikoje gali susiklostyti situacija, kai du ar daugiau reikalavimų sutampa, todėl juos reikia išanalizuoti konkrečiai pagal reikalavimus ir galiausiai išsiaiškinti optimalų akumuliatoriaus pasirinkimo pajėgumą.
Be to, pirmiau pateiktoje analizėje paminėjome efektyvią akumuliatoriaus galią, o renkantis akumuliatorių – įvairius veiksnius, tokius kaip apkrovos smūginė apkrova, akumuliatoriaus iškrovimo gylis (DOD), sistemos efektyvumo praradimas, energija. reikia atsižvelgti į saugojimo įrangos našumą ir numatomą investicijų grąžą.
Tad renkantis baterijos talpą, būtina atsižvelgti į viso namų ūkio elektros energiją ar naudojimo scenarijų kaip į visą sistemą, o ypač svarbu pasirinkti geriausią įrangos ir sistemų integravimo tiekėją.