Dispozitivele de stocare a energiei pentru casă sunt dispozitive care stochează energia electrică și o folosesc atunci când este necesar - cunoscute și sub denumirea de produse de stocare a energiei electrice sau „sisteme de stocare a energiei în baterii” (BESS), denumite în continuare stocarea energiei la domiciliu. Componenta de bază a stocării acasă sunt bateriile reîncărcabile, de obicei bateriile litiu-ion sau bateriile plumb-acid. Celelalte componente sunt invertoare, care pot controla inteligent sistemul de control al încărcării și descărcării.
Odată cu intrarea stocării energiei în gospodăriile obișnuite, putem implementa conceptul de generare distribuită de energie, atenua presiunea transmisiei rețelei de energie, reduce utilizarea combustibililor fosili, care este o măsură descentralizată necesară pentru a obține neutralitatea carbonului sau neutralitatea zero.
1. Cum se configurează un sistem de stocare a energiei de uz casnic
În sistemele de stocare a energiei de uz casnic, componentele principale sunt componentele, mașinile de stocare a energiei și bateriile; Forma prezentată în imagine este de a configura stocarea energiei în garaj pentru ca vehiculele noastre electrice să fie folosite.
Sistemele de stocare a energiei sunt împărțite în monofazate și trifazate; Următoarea imagine este o diagramă simplă a sistemului de stocare a energiei, care include nu numai cele trei componente majore, ci și contorul de energie electrică, sarcina casnică etc. Indiferent dacă este monofazat sau trifazat, există soluții corespunzătoare.
2. Introducere în invertoarele de stocare a energiei
Mașinile de stocare a energiei ES/ET sunt ambele stocare bidirecțională a energiei, acceptă integrarea în afara rețelei, funcția UPS, controlul aplicației mobile și pot realiza anti-retur și limitarea puterii. Cu toate acestea, există și o diferență între ES și ET. ES este un invertor de stocare a energiei bidirecțional monofazat, în timp ce ET este proiectat pentru rețele electrice trifazate; Și acceptă ieșire trifazată neechilibrat și sarcină monofazată;
În plus, ES este conectat la o baterie de joasă tensiune, în timp ce ET are o gamă de tensiune mai mare și este conectat la o baterie de înaltă tensiune; Deci, curenții lor de încărcare și descărcare sunt de asemenea diferiți. Acest lucru se va reflecta și pe interfața invertorului.
Datorită faptului că curentul de încărcare și descărcare al lui ES poate ajunge la 100A, interfața bateriei corespunzătoare este și ea mai mare, necesitând un cablu pătrat de 25. Curentul de încărcare și descărcare al ET este de numai 25 A și un cablu 6-pătrat este suficient.
Deci, cea mai mare caracteristică a acestor două mașini este că sunt integrate cu rețeaua și au și funcția de UPS. Dacă rețeaua își pierde brusc puterea, invertorul va trece automat la alimentarea cu baterie, iar timpul de comutare în afara rețelei este mai mic de 10 ms. Timpul de răspuns la nivelul UPS-ului aparține sursei de alimentare neîntreruptibilă; Și mulți producători de invertoare folosesc invertoare de stocare a energiei EPS, care sunt surse de alimentare de urgență cu un timp de comutare de mai puțin de 5 secunde.
3. Introducere în bateriile de stocare a energiei
Se recomandă ca toată lumea să folosească baterii cu litiu, care sunt în prezent compatibile cu multe mărci de baterii precum BYD, Wotai și Paineng; În plus, există încă unele baterii care sunt potrivite. Înainte de a cumpăra aparatul, clienții trebuie să confirme dacă folosesc mărci de baterii compatibile.
Bateriile cu litiu sunt baterii fabricate din metal litiu sau aliaj de litiu ca materiale pentru electrozi negativi și folosesc soluții de electroliți neapoase. Ele au multiple avantaje, cum ar fi energie mare, durată lungă de viață și greutate redusă și sunt utilizate pe scară largă în sistemele de alimentare cu energie de stocare, cum ar fi centralele hidraulice, termice, eoliene și solare.
Fosfat de fier de litiu (LFP)
Baterie cu trei elemente cu litiu (NCM/NCA)
Baterie cu oxid de litiu cobalt (LCO).
Alte baterii cu litiu, cum ar fi oxidul de litiu mangan, bateriile cu titanat de litiu etc.
4. Costurile diferitelor componente ale sistemului de stocare a energiei
5. Modul de lucru unu
Prioritate consum de sarcină:
PV - Baterie - Grid
Electricitatea generată de fotovoltaice este prioritară pentru utilizare de către sarcini, cu excesul de electricitate stocat în baterii și vândut la rețea; Când PV este insuficientă, bateria se descarcă pentru a fi utilizată de sarcină
Când există o întrerupere de curent în rețea, sarcina de la capătul de ieșire conectat la rețea nu poate funcționa; Dar sarcina de la capătul de ieșire în afara rețelei poate funcționa normal, alimentată de PV și baterii
Vehiculele electrice folosesc energia electrică a bateriei pentru a se încărca noaptea, iar deficitul este completat de rețeaua electrică
Electricitatea generată de fotovoltaice este furnizată la prizele de magazie pentru vehicule electrice, la iluminat, la stațiile de încărcare a vehiculelor electrice și la bateriile de stocare a energiei.
Acest mod de aplicație este utilizat în principal în proiectele de vile, pe lângă aplicațiile de stocare și încărcare ușoare. În prezent, cazurile acestui mod sunt concentrate în principal pe vile și demonstrații.
6. Modul de lucru doi
Explicație: Rețeaua de alimentare în modul general nu încarcă bateria. Setarea în modul economic permite setarea perioadelor de încărcare și descărcare a bateriei.
Funcția principală a modelului economic este bărbierirea vârfurilor și umplerea văii. Poate folosi energia electrică din rețeaua electrică pentru a încărca bateria în timpul văii pe timp de noapte și pentru a alimenta sarcina în orele de vârf din timpul zilei; Acest mod poate reduce diferența de vârf de vale, economisind astfel costurile cu electricitatea.
Explicație: Încărcăturile din afara rețelei pot fi alimentate cu energie fotovoltaică și baterii fără întrerupere în timpul întreruperilor de curent; Capătul în afara rețelei este comutat de la rețea electrică la sursa de alimentare cu baterie pentru alimentarea UPS.
Când rețeaua de alimentare este deconectată, capătul din rețea rămâne fără energie, iar dispozitivul comută între moduri la o viteză de 10 milisecunde pentru a asigura utilizarea normală a sarcinilor importante pe partea de sus. Trebuie remarcată locația acestei sarcini, deoarece obligațiile importante trebuie conectate la capătul în afara rețelei.
De exemplu, stațiile de bază de comunicații 5G sunt în general construite în locații îndepărtate unde calitatea energiei rețelei nu este ridicată. Pentru a satisface cererea neîntreruptă de energie electrică, sarcina poate fi conectată la capătul de rezervă, iar mașina de stocare a energiei poate fi setată în modul de rezervă de rezervă. De obicei, este completată de rețeaua de alimentare cu energie fotovoltaică și comutată la alimentarea cu baterie în caz de întrerupere de urgență a curentului electric.
7. Cum se transformă un proiect deja instalat în stocare de energie
În continuare, să aruncăm o privire la un alt formular. Proiectul de renovare a stocării de energie necesită utilizarea mașinilor de renovare SBP și BT, fără a modifica aspectul original al sistemului fotovoltaic. Stocarea de energie instalată deasupra sistemului fotovoltaic este conectată la partea noastră de comunicare. În circumstanțe normale, prioritatea consumului de energie electrică este aceeași de la fotovoltaic la baterii la rețea. După o întrerupere a curentului electric, rețeaua se poate baza doar pe energia electrică a bateriei pentru a furniza energie sarcinilor din afara rețelei.
8. Cum se configurează capacitatea bateriei
Selectarea bateriei ar trebui să ia în considerare sarcina, indiferent dacă este utilizată zilnic sau dacă este în rezervă; Alegerea unei capacități prea mari a bateriei poate duce la risipă, iar dacă toată energia electrică stocată este consumată, este posibil ca bateria să nu fie complet încărcată.
Producătorii de echipamente de stocare a energiei oferă clienților, de asemenea, diferite opțiuni de capacitate a bateriei prin diferite forme. Diferite forme de soluții flexibile de selecție a energiei, cum ar fi instalarea stivuită, mașini modulare all-in-one și potrivirea multi-putere/energie a produselor integrate.
Deci, cum să selectați rapid și direct cea mai bună soluție de capacitate a bateriei în scenariul de stocare a energiei la domiciliu?
În prezent, majoritatea gospodăriilor folosesc stocarea energiei ca o modalitate de a regla alimentarea cu energie și utilizarea rețelei, pe care o numim în mod obișnuit stocare de energie conectată la rețea. Pentru stocarea energiei conectate la rețea, principalele scopuri pot fi, în general, împărțite în trei categorii: autoutilizare fotovoltaică (cu costuri mari ale energiei electrice sau fără subvenții), prețuri la energie electrică de vârf și de vale și surse de energie de rezervă (cu rețele electrice instabile sau sarcini importante).
1. Îmbunătățiți rata de utilizare a energiei fotovoltaice
Scopul principal al acestui scenariu este de a instala sisteme de stocare a energiei fotovoltaice pentru a reduce costurile cu energia electrică atunci când prețurile energiei electrice sunt mari sau subvențiile rețelei fotovoltaice sunt mici (fără subvenții), astfel încât energia electrică rămasă în sistemul fotovoltaic să poată fi stocată și utilizată noaptea, cu excepția pentru utilizare în timpul zilei.
Împărțim consumul de energie electrică al gospodăriilor în consumul de energie electrică în timpul zilei (perioada de generare fotovoltaică de mare putere) și consumul de energie electrică pe timp de noapte (perioada fotovoltaică cu putere redusă sau fără putere). În conformitate cu scopul de mai sus, cea mai ideală stare ar trebui să fie ca electricitatea generată de fotovoltaice să poată satisface cererea de energie electrică în timpul zilei, iar după stocare, poate satisface doar cererea de energie electrică pe timp de noapte.
Adică, capacitatea efectivă a bateriei ar trebui să fie aproximativ egală cu generarea de energie fotovoltaică minus consumul de energie electrică în timpul zilei. Dar aceasta este doar o stare ideală. Pentru a evita redundanța în capacitatea bateriei (pentru a preveni ca aceasta să nu fie consumată pe deplin noaptea), trebuie să ne asigurăm, de asemenea, că puterea efectivă a bateriei nu depășește consumul de energie electrică pe timp de noapte.
2. Rabirea vârfurilor și umplerea văii pentru a reduce cheltuielile cu energia electrică
Scopul principal al acestui scenariu este de a încărca bateria la prețurile scăzute ale energiei electrice în timpul zilei și de a o descărca în timpul prețurilor ridicate de energie electrică noaptea, pentru a reduce cheltuielile generale cu energia electrică.
Împărțim consumul de energie electrică al gospodăriilor în consumul de energie electrică în timpul zilei (perioada cu prețul scăzut al energiei electrice) și consumul de energie electrică pe timp de noapte (perioada cu prețul ridicat al energiei electrice). În acest scenariu, cea mai ideală stare este utilizarea energiei fotovoltaice pentru a furniza surplus de energie electrică la sarcină în timpul zilei și a încărca bateria cu rețeaua, iar puterea bateriei este suficientă pentru a satisface cererea pe timp de noapte (în timpul prețurilor de vârf la energie electrică) .
Adică, capacitatea efectivă a bateriei este aproximativ egală cu consumul de energie electrică pe timp de noapte al gospodăriei. Cu toate acestea, calcularea capacității bateriei pe baza consumului de energie electrică pe timp de noapte este doar o valoare maximă a cererii.
Atunci când se iau în considerare costurile bateriei, este, în general, necesar să se ia în considerare în mod cuprinzător trei aspecte: capacitatea sistemului fotovoltaic, investiția în baterii și economiile la prețul energiei electrice și să se determine raportul optim. În același timp, este necesar să vă asigurați că timpul de descărcare a bateriei nu este mai mare decât timpul de consum de energie electrică pe timp de noapte.
3. Ca sursă de alimentare de rezervă în zonele cu rețele electrice instabile
Sistemele de lumină pură de pe piață pot genera energie electrică doar în timpul zilei, dar nu pot furniza energie de rezervă. În cazul unei întreruperi bruște de curent, sistemul integrat de stocare a luminii poate continua să susțină funcționarea aparatelor de uz casnic, cum ar fi acvariile, sprinklerele, frigiderele, monitorizarea, iluminatul și alte surse importante de alimentare, asigurând siguranța proprietății gospodărești.
Atunci când se proiectează capacitatea bateriei cu puterea de rezervă ca scop principal, principala considerație este cantitatea de energie electrică necesară bateriei pentru a furniza sarcini importante separat în timpul celui mai lung timp de întrerupere a rețelei (cea mai lungă perioadă de întrerupere de curent), inclusiv necesitatea de a lua în considerare situația. fără PV noaptea.
În acest scenariu, capacitatea bateriei este relativ ușor de calculat. Pur și simplu enumerați toate sarcinile importante și calculați consumul total de energie al tuturor sarcinilor în timpul celui mai lung timp de întrerupere a energiei pentru a determina preliminar capacitatea bateriei.
Cele trei situații de mai sus sunt cele mai comune cerințe pentru instalarea sistemelor de stocare a energiei conectate la rețea și există și reguli de urmat atunci când selectați capacitatea bateriei. Cu toate acestea, în aplicațiile practice, poate exista o situație în care două sau mai multe cerințe se suprapun, ceea ce ne impune să le analizăm în mod specific pe baza cerințelor și, în cele din urmă, să clarificăm capacitatea optimă de selecție a bateriei.
În plus, în analiza de mai sus, am menționat puterea efectivă a bateriei, iar în selecția efectivă a bateriei, diverși factori, cum ar fi sarcina de impact a sarcinii, adâncimea de descărcare (DOD) a bateriei, pierderea eficienței sistemului, energie. trebuie luate în considerare performanța echipamentului de stocare și rentabilitatea așteptată a investițiilor.
Deci, atunci când alegeți capacitatea bateriei, este necesar să luați în considerare energia electrică a întregii gospodărie sau scenariul de utilizare ca un întreg sistem și este deosebit de important să alegeți cel mai bun furnizor de echipamente și integrare a sistemului.