Ръководство за домашни системи за съхранение на енергия

Въведение.

Батерията за домашно натрупване на енергия съхранява електричество за по-късно използване. Тя може да събира слънчева енергия, произведена през деня, да запазва електричество за критични вериги по време на прекъсване на захранването или да следва дефиниран график за зареждане и разреждане, когато местните тарифи за електричество правят това полезно. батерията не е самостоятелно устройство. Тя работи в комбинация с инвертор, система за управление на батерията (BMS), защитно оборудване, система за мониторинг и план за домакинските натоварвания, които се очаква да поддържа.

За собствениците на жилища привлекателността обикновено е енергийната надеждност: хладилници, осветление, интернет, сигурност, медицински устройства, помпи и избрани контакти остават в употреба при прекъсване на централната електрическа мрежа. За монтажниците и доставчиците на енергийни решения истинската работа е да превърнат това очакване в технически обоснована система. Капацитетът на батерията, мощността на инвертора, източникът на заряд, работещ

температура, инсталиране място на инсталация, достъп за обслужване и бъдещо разширение – всичко това влияе ff върху това дали системата изпълнява предвидената си роля.

Това Ръководство за домашни системи за съхранение на енергия набори o решенията на купувачите, които имат значение. То е предназначено за собственици на жилища с сериозно намерение да закупят такава система, инсталатори на слънчеви панели, фирми в областта на възобновяемата енергия б) дистрибутори, интегратори на системи и професионалисти по набавки, които трябва да оценяват домашните енергийни акумулаторни системи като операционна система, а не като спецификация на батерия. фикация на батерия. б) - Да, сър.

__________________________________________________________________________________________________

Какво представлява домашната енергийна батерия за съхранение?

Батерията за съхранение на енергия в дома е презареждаща се батерия система за съхранение на електрическа енергия и по-късно доставка чрез жилищна енергийна система. Може да се зарежда от слънчеви панели, от електрическата мрежа или от друг одобрен източник. По време на прекъсване или планиран период на разрязване, инверторът преобразува батерията s енергия от едновременно движение в Електричество за домакинството избрани вериги.

Цялата жилищна система включва повече от бате - Модулите. Основните му елементи са: Батерия + BMS + Инвертор + Управление на енергията стапан

Батерия: електрически съоръжения енергия в kWh.

Система за управление на батерия (BMS): монитори на клетки напрежение, ток, температура, състояние за зареждане, балансиране и ограничения за защита.

Инвертори или хибридни инвертори - Да, сър. преобразува електрическата енергия на батерията в Променлив ток за домакински вериги и управлява зареждането от слънчеви или мрежи източници .

Система за управление на енергията (EMS): а прилага операционната стратегия — самопотребление на слънчева енергия, резервно захранване, планирано зареждане ,товар контрол ,или тарифи ff отговор .

Практическата разлика е между енергия и мощност. Акумулаторът може да съхранява достатъчно енергия за резервно захранване през нощта но все пак да се повреди да стартира помпа, ако инверторът или BMS не могат да изпълнят изискванията за върхов ток. Обратно, голям инвертор не осигурява по-дълго време за резервно захранване, ако капацитетът на батерията е недостатъчен. Пълният проект разглежда и двете стойности независимо една от друга.

__________________________________________________________________________________________________

Защо домовете имат нужда от батерии за съхранение на енергия?

Битовото съхранение служи за различни цели в зависимост от типа дом, надеждността на мрежата, производството на слънчева енергия, тарифите за електричество и приоритетите на домакинството. Система, проектирана само за аварийно резервно захранване, ще изглежда различно от система, която работи всеки ден, за да използва повече слънчева енергия или да намали разходите за електричество според времето на употреба.

Защита при прекъсване на захранването. Батерията може да поддържа работа на дефинирани вериги при отказ на мрежовото захранване. Правилният проект започва със списък на критичните потребители, а не с общо обещание системата да захранва всички уреди. Хладилници, осветление, комуникации, сигурността, медицинското оборудване и управлението на водните ресурси често заемат първо място. Вентилацията, електрическото отопление, големите кулинарни натоварвания, зареждането на електромобили (EV) и работилничното оборудване изискват отделна оценка, тъй като могат рязко да променят както енергийните, така и мощните изисквания.

Собствено потребление на слънчева енергия. Слънчевите панели генерират електричество, когато има слънчева светлина, докато домакинската консумация често върховете си достига вечер. Батерията може да премести част от производството през деня към по-късна консумация. Това намалява несъответствието между генерирането от фотоволтаични панели (PV) и времето на натоварване, при условие че стратегията за управление на инвертора запазва достатъчно енергия за резервната цел на собственика.

Управление на разходите за електричество. На пазарите с ценови тарифи, зависещи от времето, батерията може да се зарежда през периоди с по-ниски цени или от излишната слънчева енергия и да разтоварва, когато електричеството от мрежата е по-скъпо. Финансовият резултат зависи от структурата на тарифите, ефективността на цикъла „зареждане–разреждане“, плана за циклиране на батерията и условията на гаранцията. Той трябва да се моделира, а не да се предполага. излишък от слънчева енергия и разреждане, когато електричеството от мрежата е по-скъпо. Финансовият резултат зависи от тарифната структура, ефективността на цикъла „зареждане–разреждане“, плана за циклиране на батерията и условията на гаранцията. Трябва да се моделира, а не да се предполага.

Енергийна независимост и устойчивост. Батерията сама по себе си не прави дома напълно независим. Тя може да намали зависимостта от електроразпределителната мрежа и да подобри устойчивостта, когато се комбинира със слънчева генерация, управляеми натоварвания и — където е необходимо — план за генератор при продължителни периоди с ниско слънчево производство. Нивото на автономност трябва да се определи преди избора на капацитет.

За домакински купувачи, които се фокусират специално върху избора на резервни системи, вижте [ Най-добра литиева батерия за резервно захранване на домакинството ].

__________________________________________________________________________________________________

Как работи една домашна система за съхранение на енергия? Работи?

Енергийният поток в типична домашна система за съхранение може да се опише просто:

Слънчеви панели / Мрежа ↓ Инвертор ↓ Съхранение в батерии ↓ Битови уреди

Реалната работа включва няколко режима. Когато производството на енергия от слънчеви панели надвишава незабавната нужда, хибридният инвертор или контролер за зареждане насочва наличната енергия към батерията, като се спазват ограниченията на системата за управление на батерията (BMS) и на цялата система. когато домакинството има нужда от повече електрическа мощност, отколкото слънчевите панели произвеждат в момента, батерията може да се разрежда чрез инвертора, за да поддържа електрическите натоварвания. при прекъсване на захранването от мрежата инверторът изолира или прехвърля поддържаните електрически вериги според проекта за резервно захранване и местните електротехнически изисквания.

Режим на зареждане системата може да се зарежда от фотоволтаични панели (PV), от мрежата или и от двете източника, в зависимост от конфигурацията и действащите нормативни изисквания. Литиевата батерия изисква съвместим профил за зареждане; напрежението, токът, температурата и комуникационните ограничения трябва да съответстват на указанията в документацията на производителя. поведението при зареждане става особено важно при ниски температури, когато някои типове батерии изискват защита срещу зареждане извън одобрените им работни диапазони.

Режим на разреждане. Инверторът преобразува съхранената постоянна ток (DC) енергия в променлив ток (AC) за поддържаните вериги. Управлението на батерията (BMS) следи тока, температурата, степента на зареждане и клетъчните ограничения. Ако системата достигне прага за защита, BMS може да намали или спре разреждането, затова настройките за резерв и приоритетът на натоварването имат значение по време на продължително прекъсване.

Режим на резервно захранване. Ефективността на резервната система зависи единствено от последователността на превключване, капацитета на инвертора, резерва на батерията и плана на веригите. При пускането в експлоатация трябва да се потвърди нормалното функциониране, зареждането на батерията, загубата на мрежово захранване, превключването към резервно захранване, поведението на натоварването и слънчевата енергия, зареждането по време на прекъсване — когато е приложимо — и възстановяването при връщане на мрежовото захранване.

Режим на наблюдение. Добро наблюдение осигурява на собствениците на жилища и техническите екипи прозрачност относно степента на зареждане, температурата на батерията, генерирането от слънчеви панели, потреблението на натоварване, аларми и системни събития. За дистрибутор или инсталатор дистанционната диагностика може да намали ненужните посещения на обекта и да предостави полезни доказателства по време на оценка по гаранция.

Трябва да се конфигурира стратегия за резервно, не да се предполага. Обикновено в жилищните системи се използва един от следните три подхода за контрол:

запазват фиксиран резерв за прекъсвания, използват наличната батерийна енергия ежедневно, за да увеличат собствената консумация на слънчева енергия, или планират облагане и освобождаване от тарифа. Тези подходи произвеждат различни състояния на батерията в момента, в който започва прекъсване. Дом, който изпуска много електричество всяка вечер, за да намали покупките от мрежата, може да има по-малко резервни резерви от дом, който поддържа високо минимално ниво на зареждане. Собственикът, монтажникът и конструкторът на системата трябва да се споразумеят за това кой резултат има приоритет преди пускането в експлоатация.

Дизайнът на критичната натоварване контролира опита на клиента. Панел за критично натоварване или стратегия за управлявана схема често е по- това е по-ценно от просто увеличаване на капацитета на батерията. Това прави запасния обхват видим: основните вериги остават активни, допълнителните натоварвания могат да се изолират, а уредите с високо потребление могат да се управляват според наличната енергия. Без това определение собствениците на жилища може да предположат, че батерията, предназначена за захранване на хладилници, осветление, комуникации и сигурност, ще работи и за електрическо отопление, централно климатично охлаждане, кухненски уреди или зареждане на ЕП (EV) без ограничения.

Пускането в експлоатация трябва да тества работни сценарии, а не само статуса на отделните устройства. При практическото предаване трябва да се проверят: зареждане от мрежата, зареждане от слънчеви панели (ако са инсталирани), комуникация между BMS и инвертора, преминаване в резервен режим, поведението при критични натоварвания, възстановяване след връщане на мрежата и видимостта на алармите в платформата за наблюдение. Монтажникът също трябва да документира настройките за резервния режим, поддържаните вериги, ограниченията за високи натоварвания и контактите за ескалация. Този запис намалява разликата между очакванията и реалността и осигурява базови данни, ако системата по-късно се нуждае от поддръжка.

__________________________________________________________________________________________________

Литиева батерия срещу традиционното жилище Съхранителни батерии

Технологиите с оловно-киселинни, AGM, гелови и литиеви батерии могат да се използват за домашни системи за съхранение на енергия. Подходящият избор зависи от честотата на циклиране, наличността на поддръжка, разполагаемото монтажно пространство, екологичните условия, очакваният срок на експлоатация, моделът на обслужване и бюджетът. Сравнението трябва да се прави от експлоатационна гледна точка, а не само въз основа на химическия състав.

Оловно-киселинните батерии с течния електролит имат по-ниска първоначална покупна цена и са добре познати на много монтажници. Те могат да са подходящи за системи с ниска честота на циклиране, при които бюджетът е определящ фактор, или за съществуващи инсталации, където е осигурен достъп за поддръжка. Ограниченията им включват теглото, по-ниска полезна дълбочина на разреждане при изискване за дълъг срок на експлоатация, необходимост от вентилация, потенциална нужда от доливане на вода и по-бавно зареждане при приближаване до пълна капацитетност.

AGM е герметичен оловно-киселинен формат, който избягва подаването на електролит. Използва се в избрани резервни, РВ и морски приложения. Все още изисква правилни настройки за зареждане и може да е по-малко привлекателен за повтарящо се дълбоко слънчево циклиране, когато са важни полезната капацитетност, теглото и цикличната стойност.

Геловите батерии също са герметични и могат да отговарят на някои приложения, стига профилът им на зареждане да се управлява внимателно. При избора на инвертор или контролер трябва да се вземат предвид тяхната способност за приемане на заряд и чувствителност към неправилни настройки.

Литиевите и LiFePO4 системи обикновено предлагат по-висока използваема част от номиналната енергия, ефективно зареждане, по-ниско рутинно обслужване и компактна инсталация за проекти, които циклират редовно. Те също изискват внимателен BMS, инвертор, комуникация, инсталация и преглед на гаранцията.

Няма технология, която автоматично е подходяща за всяка къща. Леко използвана резервна система с установена инфраструктура за оловно-киселинни батерии може да използвате AGM или гел. Домът, свързан със слънчева енергия, който обикновено се движи на цикъл, има ограничен капацитет. за да се осигури по-голямо пространство за в допълнение, при поддържането на LiFePO4 често се прави по- подробна оценка. Проектът при използването на технологията трябва да се вземат решения.

__________________________________________________________________________________________________

Защо батерииите LiFePO4 Популярни за домашни системи за съхранение на енергия

LiFePO4 често се използва за жилищно съхранение, защото отговаря на няколко общи случая за домашно използване на енергия: ежедневни слънчеви циклично, компактна инсталация, контролирана резервна експлоатация и по-ниска рутинна поддръжка. Практическото предимство не е една характеристика, а как няколко оперативни характеристики работят заедно.

Безопасност и топлинно поведение. LiFePO4 се избира широко за стационарно съхранение поради своите термични и химични свойства характеристики. Безопасната експлоатация все още зависи от цялата система: качеството на клетките, логиката на BMS, правилно конфигурираният инвертор, кабели и прекъсвачи с номинални стойности, разположението на корпуса, монтирането, разстоянията и качеството на инсталационната работа. Химическият състав намалява някои рискове; той не отменя необходимостта от инженерна защита.

Циклична производителност. Дом със слънчеви панели може да разрежда батерията вечер и да я презарежда по време на следващия слънчев период. Този редовен работен цикъл изисква батерийно решение, проектирано за многократна употреба. Покупателите трябва да сравняват данните за цикли само когато са посочени дълбочината на разреждане (DoD), температурата, токът и дефинициите за капацитет в края на експлоатационния живот. Голям брой цикли без указани условия не е смислен критерий за покупка.

Топлинна стабилност в реални домакинства. Битовите батерии могат да се инсталират в гаражи, подвалите, технически помещения, външни шкафове или в топли климатични зони. Защитата при зареждане при ниски температури, вентилацията, въздействието на влага, разстоянията за обслужване и физическото защитата трябва да бъде прегледана преди избора на корпуса. Най-високата номинална капацитет не е задължително най-доброто решение за инсталиране, ако системата не може да работи надеждно на мястото.

Дневна способност за зареждане и разреждане. Системите LiFePO4 често осигуряват висока използваема част от номиналния капацитет и добра приемственост при зареждане в рамките на одобрените граници. Това може да помогне на домакинството, свързано със слънчева енергия, да съхранява произведената през деня енергия за по-късно използване, докато запазва дефиниран резерв за резервно захранване. Системата трябва да бъде конфигурирана според приоритетите на собственика: устойчивост при резервно захранване, самопотребление на слънчева енергия, управление на разходите за електричество или комбинация от тях.

Как как да изберете правилното домашно енергийно съхранение батерия

Изборът на решение за домашно съхранение изисква структуриран преглед. Покупателите трябва да питат как ще функционира системата, а не само колко струва или колко kWh съдържа.

Капацитет на батерията. Капацитетът в кВч определя продължителността. Съответната стойност е използваемата енергия след резервния процент на зареждане, дълбочината на разреждане, температурата и системните загуби. Определете критичните натоварвания и желаното време на резервно захранване преди избора на капацитет.

Изходна мощност. Изходната мощност на инвертора и токът на BMS определят кои натоварвания могат да работят едновременно. Върховете при стартиране на мотори от помпи, компресори, гаражни врати и климатични инсталации могат да са по-важни от средното дневно потребление на енергия. Системата трябва да има достатъчно кВч за продължителност и достатъчно кВт за очакваното натоварване.

Химически състав на батерията. LiFePO4 е често срещан избор за жилищни приложения, но купувачите трябва да сравняват химическия състав заедно с цикъла на работа, монтажната среда, техническата поддръжка и общата стойност на притежанието. Продуктът трябва да се избира според условията на проекта, а не като универсален «най-добър аккумулатор».

Съвместимост с инвертор. Проверете напрежението на батерията, комуникационния протокол, поведението на BMS и списъка с одобрените инвертори, фърмуера съвместимост, профил на зареждане, непрекъснат ток и граници за върхов ток. Една батерия и инвертор могат да са технически подходящи поотделно, но все пак да предизвикват проблеми, ако комуникационните и контролни настройки не са синхронизирани.

Среда за инсталиране. Проверете температурата, влажността, праха, вентилацията, повърхността за монтиране, външното излагане, физическите разстояния, достъпа за обслужване и местните правила. Условията на инсталацията могат да повлияят върху наличната мощност, ограниченията за зареждане, спазването на гаранцията и дългосрочното поддръжане.

Възможност за разширение. Домакинствата могат да добавят климатични инсталации, помпи, уреди, зарядни станции за електромобили (EV), слънчеви панели или нови потребители. Потвърдете дали могат да се добавят допълнителни батерийни модули, дали те трябва да съответстват по модел, възраст или фърмуер, и дали инверторът, фотоволтаичният масив, електрическата защита и физическото пространство могат да се разширят заедно с тях. Гаранция и поддръжка. Преглед на календарното покритие, запазване на капацитета, ограничения за енергиен пропускателен капацитет, процес на обслужване, изисквания за инсталиране, достъп до диагностика, локална поддръжка и наличност на резервни модули. Гаранцията е полезна само когато купувачът разбира работните условия, които тя предполага.

Документация от доставчика и критерии за приемане. Преди поръчване на оборудването монтажните бригади и екипите за набавки трябва да поискат техническия паспорт на батерията, спецификациите на системата за управление на батерията (BMS), одобрен списък на инверторите, бележки за протокола за комуникация, ограничения за зареждане и разреждане, работен температурен диапазон, ръководство за инсталиране, документ за гаранция и процедура за пускане в експлоатация. Тези документи преобразуват предложението за батерия в аудитируема спецификация на системата. Освен това те улесняват установяването на отговорност, ако по-късно възникне проблем, причинен от настройките на батерията, фърмуера на инвертора, неподдържана комуникация, условията на инсталиране или операционния режим на собственика на жилището. поискат техническия паспорт на батерията, спецификациите на системата за управление на батерията (BMS), одобрен списък на инверторите, бележки за протокола за комуникация, ограничения за зареждане и разреждане, работен температурен диапазон, ръководство за инсталиране, документ за гаранция и процедура за пускане в експлоатация. Тези документи преобразуват предложението за батерия в аудитируема спецификация на системата. Освен това те улесняват установяването на отговорност, ако по-късно възникне проблем, причинен от настройките на батерията, фърмуера на инвертора, неподдържана комуникация, условията на инсталиране или операционния режим на собственика на жилището. операционния режим на собственика на жилището.

За разпределените жилищни проекти критериите за приемане трябва да бъдат съгласувани преди инсталацията. Типичните проверки включват записване на серийния номер, физическа инспекция, потвърждение на фърмуера, комуникация между батерията и инвертора, зареждане и разреждане поведение, прехвърляне в резервен режим, докладване на аларми, верификация на поддържаните вериги и видимост в платформата за мониторинг. Ясният протокол за приемане защитава собственика на жилището, инсталатора, дистрибутора и производителя, тъй като установява базовото състояние на системата по време на предаването.

Обучението на собственика на жилището е част от доставката на системата. Предаването трябва да обясни кои вериги са резервирани, как настройките за резерв влияят върху времето на работа, кои високопотребителски уреди трябва да се избягват по време на прекъсване на захранването, как се чете приложението за мониторинг и кога е необходимо обслужване поради аларма. Това кратко оперативно инструктиране предотвратява ненужното изтощаване на батерията и помага на собственика да използва системата така, както е проектирана, а не като неограничен източник на електрозахранване за цялата къща. приложение и когато алармата изисква техническо обслужване. Това кратко оперативно инструктиране предотвратява ненужното изтощаване на батерията и помага на собственика да използва системата така, както е проектирана, а не като неограничен източник на електроенергия за цялата къща.

__________________________________________________________________________________________________

Колко батерийна мощност е необходима за Нуждаете ли се от домашна батерия?

Размерът на батерията за жилищна употреба трябва да се определя въз основа на обхвата на резервното захранване. Първото решение е дали системата ще поддържа избрани критични вериги или по-широк стратегически подход за цялото жилище.

Суточно електрическо потребление. Започнете с измереното потребление от сметките за електроенергия, умни електросчетчици или мониторинг на уредите. След това идентифицирайте частта от това енергийно потребление, която ще се осигурява от батерията по време на прекъсване на захранването или планиран период на разреждане.

Критични натоварвания. Често избрани приоритетни натоварвания включват вериги за хладилници и фризери, осветление, рутери, сигурностни устройства, избрани контакти, медицински уреди, водни помпи и гаражни врати. Натоварвания с високо потребление като електрическо отопление, електрически печки, големи Системи за отопление, вентилация и климатизация (HVAC), зареждане на електромобили (EV), перални машини, оборудване за басейни и инструменти за работилница изискват конкретни решения: поддържане, управление или изключване от резервното захранване.

Продължителност на резервното захранване. Определете дали системата трябва да осигури захранване за няколко часа, един следобед, една нощ или няколко дни. Слънчевата енергия може да удължи времето на автономна работа чрез презареждане на батерията през деня, но проектът трябва да отчита метеорологичните условия, сезонната производителност, размера на фотоволтаичната инсталация, разписанието на натоварването и изискванията за резервно захранване.

Дълбочина на разреждане (DoD) и ефективност на системата. Номиналната капацитет не съответства на капацитета от страна на натоварването. Използваемата част зависи от настройките за DoD и резервния SOC. Загубите в инвертора, електрическите проводници, постоянното потребление в режим на готовност и температурата влияят върху доставената енергия.

Формула за проектиране:

Номинален капацитет на батерията = Енергийна нужда, поддържана от батерията ÷ (Използваема дълбочина на разреждане × Оценена ефективност на системата)

За подробни изчисления на капацитета методи за изчисляване на капацитета, вижте [Колко е капацитета на батерията Трябва да... Слънчево съхранение? ].

Енергията, енергията и зареждането трябва да бъдат преразгледани омъжена. Изчисляването на капацитета може да доведе до правилното целево количество kWh, докато все още липсва изискването за проекта. Възстановяването инверторът трябва да носи непрекъснатото натоварване, батерията и BMS трябва да поддържат необходимия ток, а системата трябва да възстанови енергия след изпускането. Дом с кладенечна помпа или многокомплектна товари върху ресорите може да изисква по-голяма способност за върхове от тази, която показва неговата дневна употреба на енергия. Дом с ограничение на площта на покрива или слабо зимно слънчево облъчване може да изисква различна резервна стратегия ff различна резервна стратегия от дом с обилно производство на фотоволтаична енергия през деня.

Практичният резерв на капацитет трябва да има основание. основание. Добавянето на капацитет без преглед на фотоволтаичния масив или плана за зареждане от мрежата може да резултат в банка, която остава частично заредена след няколко дни с ниско производство. По-добрият подход е да се документира какво маржа is предназначен към покритие :батерия стареене ,необикновен товар ,запазете SOC ,а по-дълъг прекъсване на захранването ,или а по-ниско —нед сезон .Това прави пазарът прави проекта по-лесен за одит и дава на собственика ясно обяснение за защо е специфицирана по-голяма батерийна банка. б) изд.