1. انتخاب نوع باتری
با توسعه فناوری باتری و کاهش سریع هزینه‌ها، باتری‌های لیتیومی به دلیل مزایایی مانند راندمان بالا، عمر چرخه طولانی، داده‌های دقیق باتری و ثبات بالا، به گزینه اصلی در پروژه‌های ذخیره‌سازی انرژی خانگی تبدیل شده‌اند.
2. چهار سوء تفاهم رایج در طراحی ظرفیت باتری
1. ظرفیت باتری را فقط بر اساس توان بار و مصرف برق انتخاب کنید
در طراحی ظرفیت باتری، شرایط بار مهمترین عامل مرجع است. با این حال، ظرفیت شارژ و دشارژ باتری، حداکثر توان دستگاه ذخیره انرژی و دوره مصرف انرژی بار را نمی توان نادیده گرفت.
2. ظرفیت تئوری و ظرفیت واقعی باتری
معمولاً آنچه در دفترچه راهنمای باتری مشخص شده است ظرفیت تئوری باتری است، که حداکثر توانی است که باتری می تواند در شرایط ایده آل زمانی که باتری از SOC100٪ به SOC0٪ می رسد آزاد کند.
در برنامه های واقعی، با توجه به عمر باتری، به طور کلی مجاز به تخلیه به SOC0٪ نیست و یک سطح توان محافظ تنظیم می شود.
3. هرچه ظرفیت باتری بیشتر باشد، بهتر است.
هنگام استفاده، مصرف باتری را در نظر بگیرید. اگر ظرفیت سیستم فتوولتائیک کم باشد یا مصرف برق بار کم باشد، باتری نمی تواند به طور کامل شارژ شود و در نتیجه هدر می رود.
4. طراحی ظرفیت باتری کاملا مطابقت دارد
به دلیل تلفات فرآیند، ظرفیت تخلیه باتری کمتر از ظرفیت ذخیره سازی باتری است و مصرف انرژی بار کمتر از ظرفیت تخلیه باتری است. نادیده گرفتن از دست دادن راندمان احتمالاً باعث کمبود انرژی باتری می شود.
3. طراحی ظرفیت باتری در سناریوهای کاربردی مختلف
این مقاله عمدتاً ایده‌های طراحی ظرفیت باتری را در سه سناریو کاربردی رایج معرفی می‌کند: خود مصرفی (قبض‌های برق بالا یا بدون یارانه)، قیمت‌های اوج و دره برق، و منبع تغذیه پشتیبان (شبکه برق ناپایدار است یا بارهای مهمی دارد).
1. "استفاده شخصی خود به خود"
به دلیل قیمت بالای برق یا کم بودن یارانه های متصل به شبکه فتوولتائیک (بدون یارانه)، سیستم های ذخیره انرژی فتوولتائیک برای کاهش قبوض برق نصب می شوند.
با فرض اینکه شبکه برق پایدار است و عملکرد خارج از شبکه در نظر گرفته نمی شود، فتوولتائیک فقط برای کاهش مصرف برق شبکه استفاده می شود و به طور کلی نور کافی در طول روز وجود دارد.
ایده آل ترین حالت این است که سیستم ذخیره سازی فتوولتائیک + انرژی بتواند مصرف برق خانگی را به طور کامل پوشش دهد. اما دستیابی به این وضعیت دشوار است. بنابراین، ما به طور جامع هزینه ورودی و مصرف برق را در نظر می گیریم و می توانیم ظرفیت باتری را بر اساس میانگین مصرف برق روزانه (کیلووات ساعت) خانوار انتخاب کنیم (سیستم فتوولتائیک پیش فرض دارای انرژی کافی است). منطق طراحی به شرح زیر است:
اگر بتوان الگوهای مصرف برق را به دقت جمع آوری کرد و با تنظیمات مدیریت ماشین ذخیره انرژی ترکیب کرد، استفاده از سیستم را می توان به حداکثر رساند.
2. قیمت برق اوج و دره
ساختار قیمت برق پیک و دره تقریباً 17 است:00-22:00 که دوره اوج مصرف برق است:
مصرف برق در طول روز کم است (سیستم های فتوولتائیک اساساً می توانند آن را پوشش دهند). در دوره های اوج مصرف برق، لازم است اطمینان حاصل شود که حداقل نیمی از برق با باتری تامین می شود تا قبض برق کاهش یابد.
با فرض متوسط مصرف برق روزانه در دوره پیک: 20 کیلووات ساعت
ایده های طراحی آن به شرح زیر است:
حداکثر مقدار تقاضای ظرفیت باتری بر اساس کل مصرف برق در دوره های اوج مصرف محاسبه می شود. سپس ظرفیت باتری بهینه را در این محدوده بر اساس ظرفیت سیستم فتوولتائیک و بازگشت سرمایه پیدا کنید.
3. مناطق با شبکه برق ناپایدار - منبع تغذیه پشتیبان
عمدتاً در مناطقی با شبکه های برق ناپایدار یا موقعیت هایی با بارهای مهم استفاده می شود.
به عنوان مثال: سایت برنامه: تقریباً 5-8قطعات KW قابل نصب هستند
بار مهم: فن های تهویه 4*، قدرت یک فن 550 وات است
وضعیت شبکه برق: شبکه برق ناپایدار است و هر از چند گاهی قطع برق رخ می دهد. طولانی ترین قطع برق 3 تا 4 ساعت طول می کشد.
الزامات برنامه: هنگامی که شبکه برق عادی است، ابتدا باتری شارژ می شود. هنگامی که شبکه برق از کار می افتد، باتری + فتوولتائیک عملکرد عادی بار مهم (پنکه) را تضمین می کند.
هنگام انتخاب ظرفیت باتری، آنچه باید در نظر گرفته شود، توان مورد نیاز باتری است که به تنهایی در شرایط خارج از شبکه (با فرض قطع برق در شب و بدون PV) تامین شود.
در این میان، کل مصرف برق در حالت خارج از شبکه و زمان تخمینی خارج از شبکه بحرانی ترین پارامترها هستند. محاسبه شده بر اساس طولانی ترین زمان قطع برق مورد انتظار 4 ساعت، طراحی می تواند به موارد زیر اشاره داشته باشد:
4. دو عامل مهم در طراحی ظرفیت باتری
1. ظرفیت سیستم فتوولتائیک
فرض کنید باتری ها همه توسط فتوولتائیک شارژ می شوند، حداکثر توان دستگاه ذخیره انرژی برای شارژ باتری ها 5000 وات و تعداد ساعات آفتابی در روز 4 ساعت است.
بنابراین:
① هنگامی که باتری به عنوان منبع تغذیه پشتیبان استفاده می شود، میانگین نیاز برای شارژ کامل باتری با ظرفیت موثر 800Ah در شرایط ایده آل عبارت است از:
800Ah/100A/4h=2 روز
2. طراحی افزونگی باتری
با توجه به افت راندمان ناشی از ناپایداری، از دست دادن خط، دشارژ بی اثر، کهنگی باتری و غیره در تولید برق فتوولتائیک، لازم است حاشیه مشخصی هنگام طراحی ظرفیت باتری رزرو شود.
طراحی ظرفیت باقیمانده باتری نسبتاً رایگان است و می تواند به طور جامع بر اساس وضعیت واقعی طراحی سیستم شما تعیین شود.