Kuinka suuri akun kapasiteetti tarvitaan aurinkoenergian varastointiin?

- Esittely.

Kapasiteetti määrittää, kuinka paljon aurinkoenergiaa järjestelmä voi säilyttää ja käyttää tuotannon laskiessa. Oikean kapasiteetin valinta ei tarkoita suurimman saatavilla olevan akkukaapin valintaa. oikean kapasiteetin valinta ei tarkoita suurimman saatavilla olevan akkukaapin valintaa. se vaatii katsauksen päivittäiseen energian kulutukseen, varavoiman vaatimuksiin, käytettävissä olevaan akunkapasiteettiin, muuntahäviöihin, huipputehoon, aurinkoenergian uudelleenlatauskykyyn, ympäristöoloihin ja muuhun. projektin tuleva kuormitussuunnitelma. projektin tuleva kuormitussuunnitelma.

Asentajille, integraattoreille, jakelijoiden ja hankintapäälliköiden ongelmana kapasiteettivirheet ilmenevät yleensä yhdenä kahdesta muodosta. ensimmäinen on liian pieni kapasiteetti: akku saavuttaa varavarat ennen kuin kriittiset kuormat voidaan kattaa tai invertteri katkaisee virran, kun moottori käynnistyy. ensimmäinen on liian pieni kapasiteetti: akku saavuttaa varavarat ennen kuin kriittiset kuormat voidaan kattaa tai invertteri katkaisee virran, kun moottori käynnistyy. ensimmäinen on liian pieni kapasiteetti: akku saavuttaa varavarat ennen kuin kriittiset kuormat voidaan kattaa tai invertteri katkaisee virran, kun moottori käynnistyy. Toinen on liian suuri kapasiteetti: pääoma sitoutuu varastointiin, jota aurinkopaneeliryhmä ei pysty täyttämään alhaisen auringonpaiston aikana. Molemmat tulokset johtuvat siitä, että akun kapasiteettia käsitellään tuotemerkintänä sen sijaan, että sitä käytettäisiin järjestelmän suunnittelussa. muuttuva.

Tässä artikkelissa selvitetään aurinkosäiliöhankkeissa käytetty laskenta- ja valintamenetelmä. Keskeistä huomiota ei kiinnitetty yleinen se käsittelee teknisiä kysymyksiä, jotka ostajan tulisi ratkaista ennen kuin hän määrittää LiFePO4-akkua tai antaa ostotarjous.

__________________________________________________________________________________________________

Mitä akkunan kapasiteetti tarkoittaa - Varastointi?

Akku kapasiteetti on se energiamäärä, jonka akku voi tallentaa ja tehdä käytettävissä ajan myötä. Aurinkosäiliöissä se on yleensä sähköpatterimoduulien arvo on kiloaattitunteina (kWh), kun taas akkumoduulit voidaan myös määritellä ampereitunteina (Ah). Molemmat mittaukset ovat hyödyllisiä, mutta ne vastaavat eri kysymyksiin.

kWh kuvaa energiaa. Se kertoo, kuinka paljon työtä akku pystyy suorittamaan ajan mittaan. Esimerkiksi 10 kWh:n akku voi teoriassa tuottaa 1 kW:n tehon kymmenen tuntia, mutta todellinen teho kuormaan on pienempi ottaen huomioon varavaraukset, käytettävissä oleva purkautumissyvyys, invertterin häviöt, lämpötilavaikutukset ja valmiustilaan liittyvä kulutus otetaan huomioon.

Ah kuvaa sähkövarausta. Ah ei riitä energiavaraston vertailuun, ellei jännitettä oteta huomioon. Yhteys on: Energia (Wh) = Jännite (V) × Kapasiteetti (Ah)

51,2 V:n ja 100 Ah:n moduuli tallentaa 5,12 kWh. 12 V:n ja 100 Ah:n moduuli tallentaa noin 1,2 kWh. Niillä on sama Ah-arvo, mutta eri energiakapasiteetti. Hankintavertailut, jotka perustuvat pelkästään Ah-arvoihin, voivat siksi johtaa harhaan.

Käytettävissä oleva energia on hankintakriteeri, joka ratkaisee. Akulla voi olla nimellisesti 10 kWh:n merkintä, mutta kuormaan saatavilla oleva energia riippuu sen määritetystä purkautumissyvyydestä, lataustilareservistä, lämpötilasta, BMS-rajoituksista ja järjestelmästä tehokkuus.

Tämä eroilu estää yleisen virheen: akun valinta siten, että se varastoi riittävästi energiaa paperilla, mutta ei pysty toimittamaan invertterille ja kuormalle vaadittavaa virtaa.

Miksi oikea akunkapasiteetti on tärkeää aurinkosähköjärjestelmissä järjestelmissä

Akunkapasiteetilla on vaikutusta luotettavuuteen, käyttötehokkuuteen, investointikustannuksiin ja akun elinikään. Se vaikuttaa myös aurinkopaneelein, invertterin, generaattorin ja kuormanohjausstrategian suunnitteluun.

Energian luotettavuus. Akkuvarasto on suunniteltava niin, että se pystyy kattamaan suunnitellun kuorman odotetun ajanjakson aikana ilman aurinkoenergian tuotantoa. Kotitaloudessa tämä voi tarkoittaa olennaisia piirejä yöllä. Verkosta irrallisessa paikassa se voi tarkoittaa yhtä tai useampaa päivää itsenäistä toimintakykyä. projektissa se voi tarkoittaa määritellyn kuormaluokan tukemista, kunnes generaattori käynnistyy tai verkkohäiriö päättyy.

Järjestelmän hyötysuhde. Liian pieni varastointipankki saattaa purkautua syvälle toistuvasti. Liian suuri varastointipankki saattaa pysyä osittain ladattuna pitkiä aikoja, jos aurinkopaneelikenttä ei pysty täyttämään sitä uudelleen. Kumpikaan tilanne ei tue suunniteltua käyttöprofiilia. Kapasiteetti on tasapainotettava aurinkokennon tuotannon ja vuodenajan mukaisten säteilyolosuhteiden kanssa.

Investointikustannukset. Akkujen kustannukset eivät rajoitu moduulihintaan. Ne sisältävät myös kiinnitysjärjestelmät, suojauslaitteiston tilavuuden, kuljetuskustannukset ja käyttöönoton, kaapeloinnin, suojalaitteet, invertterin kapasiteetin ja mahdollisesti ilmastointi- tai lämmitysjärjestelmän. Liiallinen mitoitus voi lisätä kustannuksia koko järjestelmässä, ei pelkästään akkujen osalta.

Akun käyttöikä. Akun ikääntymiseen vaikuttavat purkautumissyvyys, virta, lämpötila, varauksen tila ja latauskäyttäytyminen. Oikein mitattu akkupankki voi toimia lempeämmällä alueella kuin liian pieni akkupankki, joka joutuu joka ilta käyttämään alarajaaan. Tavoitteena ei ole välttää sykliä; tavoitteena on suunnitella syklimalli akun hyväksyttyjen käyttöolosuhteiden mukaisesti.

__________________________________________________________________________________________________

Miten laske akun kapasiteetti tarvitaan aurinkoenergian varastointiin

Hyödyllinen lähtökaava on:

Akun kapasiteetti (kWh) = Päivittäinen energiankulutus × Varmuuspäivät ÷ Järjestelmän hyötysuhde

Nimellisen akkupankin arvioimiseksi lisää käytettävissä oleva purkautumissyvyys:

Nimellinen akunkapasiteetti (kWh) = Päivittäinen akulla tuettu energia × Varatunnit ÷ (Käytettävissä oleva purkautumissyvyys × Arvioitu järjestelmän hyötysuhde)

Kaava on yksinkertainen. Tuloksen laatu riippuu syötteistä.

Päivittäinen energiankulutus. Laadi kuormitustaulukko mitatusta kulutuksesta, sähköverkkoyhtiön tiedoista, älykkäiden mittarien tallenteista tai laitteittain tehtyjen arvioiden perusteella. Ota huomioon käyttöajat, jolloin aurinkoenergian tuotanto ei ole saatavilla. Jääkaappijärjestelmä, viestintälaitteet, vesipumppu ja valaistus voivat erikseen olla pieniä, mutta yhdessä ne ovat merkittäviä yöllä.

Varmuuspäivät. Määritä autonomia toimintamallin mukaan. Verkkoon kytketty kotitalous saattaa tarvita vain muutaman tunnin varavoiman tärkeimmille kulutuslaitteille. Erakko-mökki saattaa vaatia toimintaa yötä pitkin. Kliinikka, tietoliikennepaikka, maatila tai verkkoon kytkemätön kotitalous saattaa vaatia varavarastoa useaksi päiväksi tai selkeää generaattorivarmuusstrategiaa.

Purkausaste. Syöty syvyys (DoD) määrittää, kuinka paljon nimellisenergiaa akkuun asennettu järjestelmä saa käyttää. LiFePO4 -järjestelmät tukevat yleensä korkeaa käytettävissä olevaa DoD:ta, mutta varausasetukset tulisi sovittaa projektin riskitasoon. Eräällä etäisellä paikalla, johon ei ole nopeaa huoltokäyntimahdollisuutta, saattaa olla tarve suuremmalle varaukselle kuin paikalla, jossa on luotettava generaattori.

Järjestelmän häviöt. Energiaa kuluu akussa, ohjaimessa, invertterissä, johtoissa ja valmiustilassa olevissa laitteissa. Käytä varovaisempaa kokonaisjärjestelmätasoisia arviota sen sijaan, että käsittelisit jokaisen varattavan watittisekunnin (Wh) saatavana olevana watittisekunnin (Wh) kuormalle.

Esimerkki laskelmasta

Projektissa on 8 kWh:n akkuvirran tuoma päivittäinen kuorma ja se vaatii yhden päivän autonomian. Suunnittelussa käytetään 90 %:n hyödynnettävää syvyyslatausta (DoD) ja arvioidaan järjestelmän tehokkuudeksi 90 %.

Nimelliskapasiteetti = 8 × 1 ÷ (0,90 × 0,90) = 9,88 kWh

Tämä laskelma viittaa nimelliskapasiteettiin noin 10 kWh ennen lisäprojektimarginaalien huomioon ottamista. Lopullisen valinnan on edelleen varmistettava invertterin huippukuorman vaatimukset, aurinkopaneelien latausikkuna, lämpötila, akkujen ikääntymisvaraus, varasähkövaraus (reserve SOC) ja yhteensopivat moduulikoot.

Toinen esimerkki havainnollistaa, miksi verkkoon kytkemättömille järjestelmille tarvitaan lisäkontekstia. Jos kaukana sijaitseva mökki kuluttaa 5 kWh päivässä ja vaatii kahden päivän autonomian samojen DoD- ja tehokkuusoletusten pohjalta:

Nimelliskapasiteetti = 5 × 2 ÷ (0,90 × 0,90) = 12,35 kWh

Laskelma ei automaattisesti tarkoita, että 12,35 kWh:n akkupankki olisi lopullinen määrittely. Se herättää seuraavat kysymykset: Voiko aurinkopaneeliryhmä ladata tämän akkupankin kahden pilvisen päivän jälkeen? Käsitteleekö invertteri pumpun huippukuorman? Onko generaattori osa toimintaa suunnitelma? Mitä tapahtuu talvella? Koko on uskottava vasta kun niihin kysymyksiin vastataan.

Syvällisemmän akkuteknologian valintakehyksen saa näkyviin [ Paras litiumakku solarenergian varastointiin ].

__________________________________________________________________________________________________

Esimerkkejä aurinkoakun kapasiteeteista eri Sovellukset

Sovellukset eroavat toisistaan enemmän kuormituskäyrän ja käyttöriskin perusteella kuin asiakastyypin perusteella. Alla olevat esimerkit ovat suunnitteluviitteitä, ei standardoituja järjestelmäsuunnitelmia.

Pieni asuinjärjestelmä voi olla vähäenerginen, mutta sen invertterin huipputehon on oltava riittävä jääkaupan tai pumpun käynnistämiseen. Matkailuautoissa fyysinen tila ja aurinkopaneelien alue ovat rajoitettuja, joten latauksen palautuminen on tärkeämpää kuin nimelliskapasiteetti. Kaupallisessa etäpaikassa tarvitaan lisäksi varmuuskopiointia, huoltotilaisuuksia ja generaattorin käyttösuunnitelmaa akkukapasiteetin lisäksi.

Kapasiteettitaulukoita ei koskaan saa käyttää lainauslyhenteinä. Niitä voidaan käyttää keskustelun aloittamiseen, minkä jälkeen projektin tulisi siirtyä kuormitusaikatauluun, sivustotarkastukseen ja laitteiden yhteensopivuuden tarkistukseen.

__________________________________________________________________________________________________

Tekijät, jotka Vaikuttaa aurinkopaneelein varakäyttöakun kapasiteetin valintaan

Kapasiteetin valinta muuttuu, kun kuormituskäyrä, energia lähtö, ympäristö tai käyttöpolitiikka muuttuvat.

Energian kulutusmalli. Sama päivittäinen kWh-määrä voi johtaa erilaisiin akkuarkkitehtuuriin. Paikka, jossa tasainen DC-kuorma on tavanomaista, saattaa edistää eri konfiguraatiota kuin paikka, jossa esiintyy lyhyitä, korkeatehollisia moottorikuormia. Käyttöaika on yhtä tärkeä kuin kokonaismäärä.

Aurinkopaneelien tuotanto. Akkuvarasto on hyödyllinen vain, jos aurinkokennäkko voi palauttaa varauksen tilansa. Huippuauringon tunnit, paneelin suuntaus, varjostus, likaantuminen, vuodenajat ja sääolosuhteet, kennon lämpötila sekä säätimen rajoitukset vaikuttavat kaikki latauskapasiteettiin. monissa projekteissa aurinkokennäkapasiteetin lisääminen tai kuorman hallinta on tehokkaampaa kuin akkukapasiteetin lisääminen. yksin.

Sääolosuhteet. Poissa- järjestelmän tulee toimia hyvin myös näillä jaksoilla. Järjestelmän tulee täyttää kuormavaatimus kesä voi kasvot a erilainen energiaa tasapaino in talvi .Markkina projekti voi tarvitset lisää kapasiteetti ,lisää PV ,a generaattori ,tai a alempi näillä jaksoilla.

Vaadittu varavoimakäyttöaika. Averkkoliitetyssä järjestelmässä voidaan usein optimoida kriittiset kuormat ja lyhyet katkokset. Verkosta riippumaton järjestelmä vaatii määritellyn autonomiapolitiikan. Pidempi varavoima lisää kapasiteettia, mutta se lisää myös realistisen lataussuunnitelman tarvetta. lataussuunnitelma.

Akun kemiallinen koostumus. Kemiallinen koostumus vaikuttaa käytettävissä olevaan syötyyn syvyyteen (DoD), hyötysuhteeseen, kiertotapaan, painoon, huoltoon ja lämpötilaan. liFePO4-akkuja pidetään usein sopivina säännölliseen aurinkoenergian käyttöön, koska ne tarjoavat korkean käytettävissä olevan kapasiteetin ja vähän säännöllistä huoltoa, mutta valitun mallin on edelleen sovittava invertteriin, säätimeen, ilmastoon ja huoltomalliin. huoltomalli.

Tulevat laajennussuunnitelmat. Lisäkuormia voivat aiheuttaa ilmastointi, jäähdytys, vedenkäsittely ja työpaja varusteet, uudet asukkaat, sähköautojen lataus tai kaupallinen kasvu. Expa laajennus vaatii yhteensopivia akkumoduuleja, BMS:ää viestintä, invertterin kapasiteetti, fyysinen tila, sähköinen suojaus ja riittävä aurinkopaneeleihin perustuva latauskyky suuremmasta akusta.

Projekteissa, joissa autonomia ja etäkäyttö ohjaavat suunnittelua, katso [LiFePO4-akku off-grid aurinkosähköjärjestelmiin ].

__________________________________________________________________________________________________

Miksi LiFePO4-akkuja käytetään? Käytetään yleisesti aurinkoenergian varastointiin

LiFePO4:ta arvioidaan yleisesti aurinkoenergian varastointiin, koska sen käyttöprofiili sopii järjestelmiin, jotka latautuvat ja purkautuvat säännöllisesti. Etu ei perustu yhteen ainoaan ominaisuuteen; se johtuu siitä, miten useat ominaisuudet vaikuttavat projektin taloudelliseen kannattavuuteen.

Kierroksien suorituskyky. Päivittäinen aurinkoenergian siirtäminen lisää kierroksia koko hankkeen aikana. LiFePO4 voi olla vahva vaihtoehto, kun akkua käytetään ostajien tulisi pyytää kierrosten kestoa kuvaavaa tietoa testausolosuhteineen, ei pelkkää yleistä lukuarvoa.

Hyödynnettävä kapasiteetti. Suurempi käytettävissä oleva osa nimelliskapasiteetista voi vähentää fyysisen akkupankin kokoa, joka tarvitaan tietyn kuorman tarjoamiseen. Tämä vaikuttaa kaapin tilaan, kuljetuspainoon, asennusaikaan ja kriittisten kuormien tukemiseen tarvittavan varakapasiteetin määrään.

Tehokkuus. Korkeampi akku- ja järjestelmän hyötysuhde voi parantaa sitä, kuinka suuri osa päivän aikana kerätystä aurinkoenergiasta muuttuu myöhemmin kuormapuolen energiaksi. Tämä on merkityksellistä silloin, kun paneelialue on rajoitettu, aurinkoikkunat ovat lyhyitä tai generaattorin käyttöaika on kallista.

Ylläpitovaatimukset. LiFePO4-akkujen elektrolyyttiä ei tarvitse täyttää eikä niitä tarvitse tasata kuten kastettuja lyijy-happoakkujen tuotteita. Huoltomalli siirtyy BMS-varoitusten, SOC-kehityksen, lämpötilan ja viestintäyhteyden seuraamiseen. liitoskohtien tarkistamista, kotelon kunnon arviointia ja oikean latauskäyttäytymisen varmistamista.

Nämä ominaisuudet ovat hyödyllisiä asuinrakennusten varastointijärjestelmissä, matkailuautojen järjestelmissä, verkkoon kytkemättömissä asuinrakennuksissa, maatiloissa, tietoliikenneasemilla ja kaupallisissa kaukokäyttöisissä energialähteissä. Ne eivät kuitenkaan poista oikean kokonaisuuden mitoituksen tarvetta. Liian pieni LiFePO4-akuryhmä voi edelleen ylikuormittua; liian suuri akuryhmä voi edelleen jäädä aliladattuksi, jos aurinkopaneelien kapasiteetti on riittämätön.

__________________________________________________________________________________________________

Yleisimmät virheet Valittaessa aurinkoakun kapasiteettia tY

Valinta pelkästään hinnan perusteella. Alhaisin moduulin hinta ei välttämättä edusta alhaisinta toimitettua energiaa kohden laskettua kokonaishintaa. Vertaa käytettävissä olevia kWh, odotettua sykliprofiilia, huoltotyön määrää, korvausriskejä, takuuehtoja, kuljetuskustannuksia, käynnistyskustannuksia ja käytön keskeytysten aiheuttamia riskejä.

Käytettävän kapasiteetin sivuuttaminen. Nimellinen kWh-luokitus ei kerro, kuinka paljon energiaa on saatavilla kuormalle. Syvyys, varasähkövaranto (reserve SOC), järjestelmän häviöt, lämpötila ja akkujen hallintajärjestelmän (BMS) rajoitukset muuttavat käytännön arvoa.

Tulevan kysynnän aliarvioiminen. Järjestelmä, joka on mitoitettu valaistukseen ja jäähdytykseen, saattaa myöhemmin saada lisäkuorman, kuten pumppu, ilmastointi tai sähköauto (EV). lataukseen, työpajan laitteisiin tai kaupallisille kuormille. Jos laajentumista ei ole suunniteltu, ensimmäinen akkupankki voi muodostua käyttökelvottomaksi investoinniksi.

Epäyhteensopivien komponenttien valinta. Akun jännite, akkujen hallintajärjestelmän (BMS) virtarating, invertterin teho, MPPT- tai hybridinvertterin asetukset, kaapelit, kytkimet, sulakkeet, viestintä ja seuranta on arvioitava yhtenä kokonaisuutena. Epäyhteensopivuus voi aiheuttaa virheellisen käyttöönoton, epätoivottuja katkoja ja takuukiistoja.

Ympäristöolosuhteiden huomiotta jättäminen. Korkea lämpötila voi nopeuttaa vanhenemista. Kylmyys voi rajoittaa latausta ja vähentää saatavilla olevaa tehoa. Ilmankosteus, pöly, suola, värähtely ja huoltomahdollisuuksien rajoitukset vaikuttavat suojakoteloiden valintaan, huoltomenettelyihin ja huoltokustannuksiin.

__________________________________________________________________________________________________

Usein Kysyttyjä Kysymyksiä

Kuinka monta kWh akkua tarvitsen aurinkoenergialle? Vastaus alkaa akkujen tukemalla päivittäisellä energiankulutuksella ja vaaditulla varatun ajan kestolla. Ota huomioon käytettävissä oleva syvyys, johon akkuja saa purkaa (DoD), sekä tehokkuusvaraus, ja tarkista sitten huipputeho, aurinkopaneelien tuottama latausenergia, sääolosuhteet ja varavarauksen politiikka. 10 kWh:n akkupankki voi olla sopiva joissakin välttämättömiin kuormiin suunnitelluissa järjestelmissä, mutta se ei riitä suuremman asunnon tai usean päivän mittaiselle off-grid -sivustolle.

Miten lasken aurinkoakun koon? Käytä suunnittelukaavaa: päivittäinen akkujen tukema energia kerrottuna varatun ajan päivillä, jaettuna käytettävissä olevalla syvyydellä, johon akkuja saa purkaa (DoD), ja arvioidulla järjestelmän tehokkuudella. Tarkista sitten tulos invertterin ylikuormitustoleranssin, akun virran lämpötilan, aurinkopaneelien tuotannon ja tulevaisuuden laajentamismahdollisuuksien perusteella.

Onko suurempi akku aina parempi? Ei. Suurempi akkupankki lisää investointikustannuksia ja saattaa jäädä täysin latautumatta, jos aurinkopaneeliryhmä on liian pieni tai aurinkoresurssi heikko. Oikea kapasiteetti tasapainottaa käytettävissä olevaa energiaa, aurinkotuotantoa, varatun ajan riskiä, käyttökustannuksia ja laajennustarpeita.

Kuinka paljon akkutarpeita off-grid -asunnolle tarvitaan? Se riippuu päivittäisestä kuormasta, halutusta itsenäisyydestä, vuodenaikasta, sijainnin ilmastosta, aurinkopaneelein koon, generaattorin saatavuudesta sekä olennaisen ja valinnaisen kuorman erottelusta. Verkosta irrallisen järjestelmän mitoituksessa on käytettävä heikkoja aurinko-olosuhteita ja dokumentoitua varastrategiaa, ei pelkästään vuosittaisen keskimääräisen tuotannon perusteella.