คุณต้องการความจุแบตเตอรี่เท่าไรสำหรับระบบเก็บพลังงานจากโซลาร์เซลล์

บทนำ

ความจุ ของแบตเตอรี่กำหนดปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ระบบสามารถเก็บไว้และใช้งานได้หลังจากช่วงเวลาที่การผลิตลดลง การเลือก ความจุที่เหมาะสมไม่ใช่เพียงการเลือกตู้แบตเตอรี่ที่มีความจุสูงสุดที่มี จำหน่ายอยู่ แต่ต้องอาศัยการวิเคราะห์อย่างรอบด้านเกี่ยวกับ การใช้พลังงานต่อวัน ความต้องการสำรองไฟฟ้า ความจุที่ใช้งานได้จริงของแบตเตอรี่ การสูญเสียระหว่างการแปลงพลังงาน กำลังไฟฟ้าสูงสุด ความสามารถในการชาร์จใหม่ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ สภาพแวดล้อม และ แผนการใช้พลังงานในอนาคตของโครงการ แผนการใช้พลังงานในอนาคตของโครงการ

สำหรับช่างติดตั้ง ผู้รวมระบบ ผู้จัดจำหน่าย และผู้จัดซื้อ ข้อผิดพลาดด้านความจุมักเกิดขึ้นในรูปแบบหนึ่งในสองแบบ สองแบบ แบบแรกคือขนาดเล็กเกินไป: แบตเตอรี่ถึงขีดจำกัดสำรองก่อนที่โหลดที่สำคัญจะได้รับการจ่ายพลังงาน หรืออินเวอร์เตอร์ตัดการทำงานเมื่อมอเตอร์เริ่มทำงาน แบบแรกคือขนาดเล็กเกินไป: แบตเตอรี่ถึงขีดจำกัดสำรองก่อนที่โหลดที่สำคัญจะได้รับการจ่ายพลังงาน หรืออินเวอร์เตอร์ตัดการทำงานเมื่อมอเตอร์เริ่มทำงาน แบบแรกคือขนาดเล็กเกินไป: แบตเตอรี่ถึงขีดจำกัดสำรองก่อนที่โหลดที่สำคัญจะได้รับการจ่ายพลังงาน หรืออินเวอร์เตอร์ตัดการทำงานเมื่อมอเตอร์เริ่มทำงาน แบบที่สองคือขนาดใหญ่เกินไป: เงินลงทุนถูกผูกไว้กับระบบเก็บพลังงานที่แผงโซลาร์เซลล์ไม่สามารถชาร์จให้เต็มได้ในช่วงที่แสงแดดต่ำ ทั้งสองกรณีนี้ เกิดจากการมองความจุของแบตเตอรี่เป็นเพียงฉลากสินค้า แทนที่จะมองว่าเป็นองค์ประกอบหนึ่งของการออกแบบระบบ ตัวแปร

บทความนี้อธิบายหลักการคำนวณและตรรกะในการเลือกสำหรับโครงการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ โดยมุ่งเน้นไม่ใช่ คำแนะนำทั่วไป แต่เป็นคำถามเชิงเทคนิคที่ผู้ซื้อควรคลี่คลายให้ชัดเจนก่อนระบุแบตเตอรี่ชนิด LiFePO4 หรือออก ใบสั่งซื้อ

__________________________________________________________________________________________________

ความจุของแบตเตอรี่หมายถึงอะไรในระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ?

ความจุของแบตเตอรี่คือปริมาณพลังงานที่แบตเตอรี่สามารถเก็บไว้และจ่ายออกได้ในช่วงเวลาหนึ่ง ในระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ มักกล่าวถึงในหน่วยกิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh) ขณะที่โมดูลแบตเตอรี่อาจระบุค่าไว้ในหน่วยแอมแปร์-ชั่วโมง (Ah) ทั้งสองหน่วยวัดนี้มีประโยชน์ แต่ตอบคำถามคนละประเด็นกัน อภิปรายกันในหน่วยวัดกิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh) ขณะที่โมดูลแบตเตอรี่อาจระบุค่าความจุในหน่วยวัดแอมแปร์-ชั่วโมง (Ah) ด้วย ทั้งสองหน่ววนี้มีประโยชน์ แต่ตอบคำถามคนละแบบ

kWh ใช้อธิบายพลังงาน แสดงปริมาณงานที่แบตเตอรี่สามารถส่งออกได้ตลอดช่วงเวลาหนึ่ง ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ขนาด 10 kWh สามารถจ่ายกำลัง 1 kW ได้นานสิบชั่วโมงตามทฤษฎี แต่กำลังจริงที่ส่งไปยังโหลดจะต่ำกว่านั้น เนื่องจากต้องคำนึงถึงการตั้งค่าสำรอง ความลึกของการปล่อยประจุที่ใช้งานได้ และการสูญเสียพลังงานในอินเวอร์เตอร์ พิจารณาผลกระทบจากอุณหภูมิและการใช้พลังงานขณะอยู่ในโหมดพร้อมใช้งาน

Ah ใช้อธิบายประจุไฟฟ้า ค่า Ah ไม่เพียงพอต่อการเปรียบเทียบพลังงานเก็บสะสม หากไม่ระบุแรงดันไฟฟ้าด้วย ความสัมพันธ์คือ: พลังงาน (Wh) = แรงดันไฟฟ้า (V) × ความจุ (Ah)

โมดูลที่มีแรงดัน 51.2 V และความจุ 100 Ah จะเก็บพลังงานได้ 5.12 kWh โมดูลที่มีแรงดัน 12 V และความจุ 100 Ah จะเก็บพลังงานได้ประมาณ 1.2 kWh แม้ทั้งสองแบบจะมีค่า Ah เท่ากัน แต่ความสามารถในการเก็บพลังงานนั้นต่างกันมาก การเปรียบเทียบเพื่อการจัดซื้อโดยอาศัยค่า Ah เพียงอย่างเดียวจึงอาจทำให้เข้าใจผิดได้

พลังงานที่ใช้งานได้จริงคือค่าที่สำคัญที่สุดสำหรับการจัดซื้อ แบตเตอรี่อาจมีป้ายกำกับความจุที่ระบุไว้ที่ 10 กิโลวัตต์-ชั่วโมง แต่พลังงานที่ใช้งานได้จริงขึ้นอยู่กับค่าความลึกของการปล่อยประจุที่ตั้งค่าไว้ ค่าสำรองสถานะการชาร์จ อุณหภูมิ ข้อจำกัดของระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) และระบบโดยรวม ประสิทธิภาพ

ความแตกต่างนี้ช่วยป้องกันข้อผิดพลาดทั่วไป คือ การเลือกแบตเตอรี่ที่เก็บพลังงานได้เพียงพอตามตัวเลข แต่ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าที่อินเวอร์เตอร์และโหลดต้องการได้

เหตุใดความจุของแบตเตอรี่ที่ถูกต้องจึงสำคัญต่อระบบโซลาร์ ระบบ

ความจุของแบตเตอรี่ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือ ประสิทธิภาพในการดำเนินงาน ต้นทุนการลงทุน และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ นอกจากนี้ยังส่งผลต่อการออกแบบแผงโซลาร์ อินเวอร์เตอร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และกลยุทธ์การควบคุมโหลด

ความน่าเชื่อถือของพลังงาน ธนาคารแบตเตอรี่ต้องสามารถรองรับภาระการใช้ไฟฟ้าที่วางแผนไว้ตลอดช่วงเวลาที่คาดการณ์ว่าจะไม่มีการผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์ ในบ้านพัก อาจหมายถึงวงจรไฟฟ้าที่จำเป็นในช่วงกลางคืน ส่วนในสถานที่แบบออฟกริด อาจหมายถึงความสามารถในการใช้งานได้อย่างอิสระเป็นเวลาหนึ่งวันหรือมากกว่านั้น สำหรับโครงการเชิงพาณิชย์ อาจหมายถึงการสนับสนุนโหลดประเภทที่กำหนดไว้จนกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเริ่มทำงาน หรือจนกว่าเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับโครงข่ายไฟฟ้าจะสิ้นสุดลง

ประสิทธิภาพของระบบ ธนาคารแบตเตอรี่ที่มีขนาดเล็กเกินไปอาจถูกปล่อยประจุลึกซ้ำๆ ขณะที่ธนาคารแบตเตอรี่ที่ใหญ่เกินไปอาจคงเหลือประจุเพียงบางส่วนเป็นเวลานานหากแผงโซลาร์เซลล์ไม่สามารถชาร์จให้เต็มได้ ทั้งสองสถานการณ์ล้วนไม่สอดคล้องกับโพรไฟล์การใช้งานที่ออกแบบไว้ ดังนั้น ความจุควรสมดุลกับการผลิตพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์และปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ตามฤดูกาล

ต้นทุนการลงทุน ต้นทุนแบตเตอรี่ไม่ได้จำกัดเฉพาะราคาโมดูลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโครงยึด ปริมาตรของตู้ครอบคลุม การขนส่ง การติดตั้งใช้งานจริง สายเคเบิล อุปกรณ์ป้องกัน กำลังของอินเวอร์เตอร์ และอาจรวมถึงระบบปรับอากาศหรือระบบทำความร้อนด้วย การเลือกขนาดใหญ่เกินความจำเป็นจะเพิ่มต้นทุนทั่วทั้งระบบทั้งหมด ไม่ใช่เฉพาะในรายการแบตเตอรี่เท่านั้น

อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ความลึกของการคายประจุ กระแสไฟฟ้า อุณหภูมิ สถานะของประจุ และพฤติกรรมการชาร์จ ส่งผลต่อการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ที่มีขนาดเหมาะสมสามารถทำงานในช่วงที่ค่อนข้างปานกลางได้ ขณะที่แบตเตอรี่ที่มีขนาดเล็กเกินไปจะถูกบังคับให้ใช้งานจนถึงขีดจำกัดต่ำสุดทุกคืน เป้าหมายไม่ใช่การหลีกเลี่ยงการชาร์จ-คายประจุ แต่คือการออกแบบรูปแบบการชาร์จ-คายประจุให้อยู่ภายในเงื่อนไขการใช้งานที่ผู้ผลิตกำหนด

__________________________________________________________________________________________________

อย่างไร คำนวณ ความจุของแบตเตอรี่ ที่จำเป็นสำหรับระบบเก็บพลังงานจากโซลาร์เซลล์

สูตรเริ่มต้นที่มีประโยชน์คือ:

ความจุของแบตเตอรี่ (กิโลวัตต์-ชั่วโมง) = การใช้พลังงานต่อวัน × จำนวนวันสำรอง ÷ ประสิทธิภาพของระบบ

สำหรับการประมาณค่าความจุของแบตเตอรี่เบื้องต้น ให้เพิ่มความลึกของการคายประจุที่ใช้งานได้

ความจุแบตเตอรี่แบบทั่วไป (กิโลวัตต์-ชั่วโมง) = พลังงานที่แบตเตอรี่สนับสนุนต่อวัน × จำนวนวันสำรอง ÷ (ความลึกของการปล่อยประจุที่ใช้งานได้ × ประสิทธิภาพของระบบโดยประมาณ)

สูตรนี้เรียบง่าย คุณภาพของผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับค่าที่ป้อนเข้า

การใช้พลังงานต่อวัน สร้างตารางโหลดจากข้อมูลการใช้จริง ข้อมูลจากบริษัทจำหน่ายไฟฟ้า บันทึกจากมิเตอร์อัจฉริยะ หรือการประมาณค่าจากอุปกรณ์แต่ละชิ้น รวมระยะเวลาการใช้งานที่เกิดขึ้นเมื่อไม่มีการผลิตไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ เช่น ระบบทำความเย็น อุปกรณ์สื่อสาร ปั๊มน้ำ และระบบแสงสว่าง อาจมีกำลังเล็กน้อยเมื่อพิจารณาแยกกัน แต่เมื่อรวมกันแล้วจะมีผลกระทบอย่างมากในช่วงกลางคืน

จำนวนวันสำรอง นิยามความเป็นอิสระตามรูปแบบการดำเนินงาน บ้านที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าอาจต้องการสำรองพลังงานสำหรับโหลดจำเป็นเพียงไม่กี่ชั่วโมง ในขณะที่กระท่อมในพื้นที่ห่างไกลอาจต้องการระบบทำงานตลอดคืน ส่วนคลินิก สถานีโทรคมนาคม ฟาร์ม หรือบ้านนอกโครงข่ายไฟฟ้าอาจต้องการสำรองพลังงานหลายวัน หรือมีกลยุทธ์สำรองด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างชัดเจน

ความลึกของการปล่อยประจุ (Depth of discharge) ระดับการปล่อยพลังงาน (DoD) กำหนดปริมาณพลังงานแบตเตอรี่ตามค่ามาตรฐานที่ผู้ปฏิบัติงานอนุญาตให้ระบบใช้งานได้ LiFePO4 ระบบทั่วไปสามารถรองรับระดับ DoD ที่ใช้งานได้สูง แต่การตั้งค่าสำรองควรสอดคล้องกับความเสี่ยงของโครงการ สถานที่ห่างไกลที่ไม่สามารถเข้าถึงบริการซ่อมบำรุงอย่างรวดเร็วอาจต้องการพลังงานสำรองมากกว่าสถานที่ที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เชื่อถือได้

การสูญเสียพลังงานของระบบ พลังงานสูญเสียไปที่แบตเตอรี่ ตัวควบคุม อินเวอร์เตอร์ สายเคเบิล และอุปกรณ์ที่อยู่ในโหมดพร้อมใช้งาน จึงควรใช้ค่าประมาณระดับระบบแบบรัดกุม แทนที่จะถือว่าพลังงานทุกไวต์-ชั่วโมงที่เก็บไว้สามารถนำไปใช้ได้จริงที่โหลดทั้งหมด

การคำนวณตัวอย่าง

โครงการหนึ่งมีภาระการใช้พลังงานรายวันที่รองรับด้วยแบตเตอรี่ 8 กิโลวัตต์-ชั่วโมง และต้องการความสามารถในการทำงานอิสระเป็นเวลาหนึ่งวัน การออกแบบใช้ความลึกของการคายประจุที่ใช้งานได้จริง (DoD) ร้อยละ 90 และประมาณประสิทธิภาพของระบบทั้งหมดไว้ที่ร้อยละ 90

ความจุที่ระบุ = 8 × 1 ÷ (0.90 × 0.90) = 9.88 กิโลวัตต์-ชั่วโมง

การคำนวณนี้บ่งชี้ว่าธนาคารแบตเตอรี่ที่ระบุควรอยู่ที่ประมาณ 10 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ก่อนพิจารณาค่าเผื่อเพิ่มเติมสำหรับโครงการ อย่างไรก็ตาม การเลือกขั้นสุดท้ายยังต้องตรวจสอบความต้องการกำลังไฟฟ้าสูงสุดชั่วคราวของอินเวอร์เตอร์ ช่วงเวลาที่แผงโซลาร์เซลล์สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ ผลกระทบจากอุณหภูมิ ค่าเผื่อการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ ระดับ SOC สำรอง และ ขนาดของโมดูลที่เข้ากันได้

ตัวอย่างที่สองแสดงให้เห็นว่าทำไมระบบแบบไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าจึงจำเป็นต้องพิจารณาบริบทเพิ่มเติม หากกระท่อมในพื้นที่ห่างไกลมีการใช้พลังงานเฉลี่ย 5 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อวัน และต้องการความสามารถในการทำงานอิสระเป็นเวลาสองวัน โดยใช้สมมุติฐานเดียวกันเกี่ยวกับความลึกของการคายประจุที่ใช้งานได้จริง (DoD) และประสิทธิภาพของระบบ

ความจุที่ระบุ = 5 × 2 ÷ (0.90 × 0.90) = 12.35 กิโลวัตต์-ชั่วโมง

การคำนวณนี้ไม่ได้หมายความโดยอัตโนมัติว่าธนาคารแบตเตอรี่ขนาด 12.35 กิโลวัตต์-ชั่วโมงจะเป็นข้อกำหนดสุดท้าย แต่ช่วยกระตุ้นคำถามขั้นต่อไป เช่น แผงโซลาร์เซลล์สามารถชาร์จธนาคารแบตเตอรี่นี้ให้เต็มได้หลังจากผ่านวันที่มีเมฆมากติดต่อกันสองวันหรือไม่ อินเวอร์เตอร์สามารถรองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดชั่วคราวจากปั๊มน้ำได้หรือไม่ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีส่วนประกอบหนึ่งของระบบปฏิบัติการหรือไม่ แผนคืออะไร? จะเกิดอะไรขึ้นในฤดูหนาว? การกำหนดขนาดจึงจะน่าเชื่อถือได้ก็ต่อเมื่อคำถามเหล่านั้นได้รับคำตอบ

เพื่อกรอบการเลือกเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น โปรดดูที่ [ แบตเตอรี่ลิเธียมที่ดีที่สุดสำหรับการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ].

__________________________________________________________________________________________________

ตัวอย่างความจุแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ สำหรับความแตกต่างกัน การประยุกต์ใช้งาน

การประยุกต์ใช้แตกต่างกันมากกว่าตามโปรไฟล์โหลดและระดับความเสี่ยงในการดำเนินงาน มากกว่าตามประเภทของลูกค้า ตัวอย่างด้านล่างนี้เป็นเพียงแนวทางสำหรับการวางแผน ไม่ใช่การออกแบบระบบที่เป็นมาตรฐาน

ระบบขนาดเล็กสำหรับที่อยู่อาศัยอาจมีความต้องการพลังงานไม่มากนัก แต่ต้องมีกำลังไฟฟ้าชั่วคราวจากอินเวอร์เตอร์เพียงพอในการสตาร์ตตู้เย็นหรือปั๊มน้ำ ระบบสำหรับรถบ้าน (RV) อาจมีข้อจำกัดเรื่องพื้นที่ทางกายภาพและพื้นที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ ทำให้การชาร์จไฟกลับเข้าแบตเตอรี่มีความสำคัญมากกว่าความจุเชิงนามธรรม ในขณะที่สถานที่เชิงพาณิชย์ที่ตั้งอยู่ห่างไกลอาจต้องการระบบที่มีความซ้ำซ้อน การเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา และแผนการใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าควบคู่ไปกับแบตเตอรี่ที่วัดเป็นกิโลวัตต์-ชั่วโมง

ตารางความจุไม่ควรนำมาใช้เป็นทางลัดในการเสนอราคาโดยเด็ดขาด ตารางเหล่านี้มีประโยชน์ในการกำหนดแนวทางการสนทนาเพื่อสำรวจความต้องการเบื้องต้น จากนั้นโครงการควรมีการดำเนินการต่อไปยังการจัดทำตารางโหลด การประเมินสถานที่ และการตรวจสอบความเข้ากันได้ของอุปกรณ์

__________________________________________________________________________________________________

ปัจจัยที่ ส่งผลต่อการเลือกความจุของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

การเลือกความจุจะเปลี่ยนแปลงเมื่อโปรไฟล์โหลด พลังงาน แหล่งพลังงาน สภาพแวดล้อม หรือนโยบายการดำเนินงานเปลี่ยนแปลง

รูปแบบการใช้พลังงาน การใช้พลังงานรายวันในหน่วยกิโลวัตต์-ชั่วโมงเท่ากันอาจนำไปสู่การออกแบบแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน แบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน สถานที่ที่มีโหลดกระแสตรงคงที่อาจเหมาะสมกับการจัดวางระบบแบบหนึ่ง ซึ่งต่างจากสถานที่ที่มีโหลดมอเตอร์กำลังสูงเป็นระยะเวลาสั้น ช่วงเวลาในการใช้งานมีความสำคัญไม่แพ้ปริมาณการใช้พลังงานรวม

การผลิตพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ ธนาคารแบตเตอรี่มีประโยชน์ก็ต่อเมื่อ แผงเซลล์แสงอาทิตย์สามารถฟื้นฟูระดับการชาร์จได้ ชั่วโมงที่มีแสงแดดสูงสุด การหันหน้าของแผง ทิศทางของแผง เงา สิ่งสกปรก สภาพอากาศตามฤดูกาล อุณหภูมิของชุดแผง และข้อจำกัดของตัวควบคุม ล้วนมีผลต่อความสามารถในการชาร์จใหม่ ในหลายโครงการ การเพิ่มกำลังการผลิตจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์หรือการจัดการโหลดมักให้ผลดีกว่าการเพิ่มระบบเก็บพลังงาน เพียงอย่างเดียว

สภาพอากาศ นอก- ระบบต้องสามารถทำงานได้ดีในช่วงเวลาดังกล่าว ระบบต้องสามารถรองรับเป้าหมายการใช้พลังงาน ฤดูร้อน อาจ หน้า เอ ต่างกัน พลังงาน สมดุล ใน ฤดูหนาว .ตลาด โครงการ อาจ ต้องการ เพิ่มเติม ความจุ ,เพิ่มเติม พีวี ,เอ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ,หรือ เอ ต่ำกว่า ในช่วงเวลาเหล่านั้น

ระยะเวลาสำรองที่จำเป็น เอ ระบบที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้ามักสามารถออกแบบให้รองรับเฉพาะโหลดที่สำคัญและภาวะไฟดับระยะสั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ระบบแบบไม่ต่อเชื่อมกับโครงข่ายไฟฟ้า ต้องมีนโยบายการใช้งานอย่างอิสระที่ชัดเจน ระยะเวลาสำรองพลังงานที่ยาวนานขึ้นจะเพิ่มความจุของระบบ แต่ยังเพิ่มความจำเป็นในการวางแผนการชาร์จใหม่อย่างสมเหตุสมผล ด้วย

เคมีของแบตเตอรี่ องค์ประกอบทางเคมีส่งผลต่อระดับ DoD ที่ใช้งานได้ ประสิทธิภาพ พฤติกรรมการชาร์จ-ปล่อยซ้ำ น้ำหนัก ความต้องการบำรุงรักษา และอุณหภูมิ ลิเธียมเฟอร์โรฟอสเฟต (LiFePO4) มักถูกพิจารณาใช้กับระบบที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์แบบหมุนเวียนทั่วไป เนื่องจากสามารถให้ความจุที่ใช้งานได้สูงและต้องการการบำรุงรักษาตามปกติน้อย แต่รุ่นที่เลือกต้องยังคงสอดคล้องกับอินเวอร์เตอร์ คอนโทรลเลอร์ สภาพภูมิอากาศ และรูปแบบการให้บริการ ไม่สอดคล้องกับอินเวอร์เตอร์ ตัวควบคุม สภาพภูมิอากาศ และรูปแบบการให้บริการ

แผนการขยายระบบในอนาคต โหลดเพิ่มเติมอาจเกิดจากเครื่องปรับอากาศ การควบคุมอุณหภูมิ ระบบบำบัดน้ำ และห้องปฏิบัติการ อุปกรณ์, คนใหม่ที่ใช้, การชาร์จรถยนต์ หรือการเติบโตทางการค้า อีสปา การใช้งานต้องการโมดูลแบตเตอรี่ที่เข้ากันได้ การสื่อสาร ความจุของอินเวอร์เตอร์ ห้องที่ใช้งานได้ คุ้มกันไฟฟ้า และไฟฟ้าไฟฟ้าที่เพียงพอสําหรับการชาร์จ ธนาคารใหญ่กว่า

สำหรับโครงการที่การออกแบบขับเคลื่อนด้วยความเป็นอิสระและการควบคุมจากระยะไกล โปรดดู [LiFePO4 Battery for Off-Grid Solar Systems ].

__________________________________________________________________________________________________

เหตุใดแบตเตอรี่ LiFePO4 จึงได้รับความนิยม มักใช้สำหรับการจัดเก็บพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์

LiFePO4 มักได้รับการประเมินสำหรับการจัดเก็บพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ เนื่องจากช่วงการทำงานของมันสอดคล้องกับระบบที่มีการชาร์จและคายประจุอย่างสม่ำเสมอ ข้อได้เปรียบไม่ได้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเพียงข้อเดียว แต่ขึ้นอยู่กับวิธีที่คุณสมบัติหลายประการร่วมกันส่งผลต่อเศรษฐศาสตร์ของโครงการ

สมรรถนะการชาร์จ-ปล่อยซ้ำ การเลื่อนเวลาการใช้พลังงานแสงอาทิตย์รายวันเพิ่มจำนวนรอบการชาร์จ-ปล่อยซ้ำตลอดอายุการใช้งานโครงการ LiFePO4 อาจเหมาะสมมากในกรณีที่แบตเตอรี่ ผู้ซื้อควรขอข้อมูลประสิทธิภาพการใช้งานซ้ำ (cycle-life data) พร้อมระบุเงื่อนไขการทดสอบ ไม่ใช่เพียงแค่ตัวเลขสรุปทั่วไป

ความจุที่ใช้งานได้จริง ส่วนที่ใช้งานได้จริงของความจุที่ระบุไว้ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นสามารถลดขนาดทางกายภาพของแบตเตอรี่ที่จำเป็นเพื่อจ่ายพลังงานให้กับภาระที่กำหนดได้ สิ่งนี้ส่งผลต่อพื้นที่ภายในตู้ควบคุม น้ำหนักในการขนส่ง เวลาในการติดตั้ง และปริมาณสำ dựรองที่จำเป็นเพื่อสนับสนุนภาระที่สำคัญ

ประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และระบบในระดับสูงขึ้นสามารถเพิ่มสัดส่วนของพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ที่เก็บได้ระหว่างวัน ซึ่งจะถูกนำไปใช้ที่ฝั่งโหลดในเวลาต่อมา สิ่งนี้มีความสำคัญในกรณีที่พื้นที่ติดตั้งแผงมีข้อจำกัด ช่วงเวลาที่รับแสงแดดมีความสั้น หรือค่าใช้จ่ายในการเดินเครื่องเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสูง

การบำรุงรักษาเลย แบตเตอรี่ LiFePO4 ไม่จำเป็นต้องเติมน้ำกลั่นหรือทำกระบวนการเท่าศูนย์ (equalization) ตามที่พบในแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดแบบน้ำท่วม (flooded lead-acid) รูปแบบการบำรุงรักษาจึงเปลี่ยนไปเป็นการเฝ้าติดตามสัญญาณเตือนจากระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) แนวโน้มของระดับประจุ (SOC) อุณหภูมิ และการสื่อสาร สภาพของการเชื่อมต่อ สภาพของตู้ครอบคลุม (enclosure) และพฤติกรรมการชาร์จที่ถูกต้อง

ลักษณะเหล่านี้มีประโยชน์อย่างมากในการจัดเก็บพลังงานสำหรับบ้านพักอาศัย ระบบพลังงานบนรถบ้าน (RV) บ้านนอกสายส่ง (off-grid homes) ฟาร์ม สถานีโทรคมนาคม และระบบจ่ายไฟฟ้าแบบระยะไกลสำหรับธุรกิจ อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติเหล่านี้ไม่ได้ทำให้สามารถละเลยขั้นตอนการคำนวณขนาดระบบอย่างเหมาะสมได้ แบตเตอรี่ LiFePO4 ที่เล็กเกินไปยังคงเสี่ยงต่อการรับภาระเกินขีดความสามารถ ในขณะที่แบตเตอรี่ที่ใหญ่เกินไปก็อาจยังคงอยู่ในภาวะประจุไม่เต็มแม้แต่เมื่อมีการชาร์จอย่างต่อเนื่อง หากกำลังผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์ไม่เพียงพอ

__________________________________________________________________________________________________

ข้อผิดพลาดทั่วไป เมื่อเลือกความจุแบตเตอรี่สำหรับระบบโซลาร์ tY

การเลือกโดยพิจารณาจากราคาเพียงอย่างเดียว ราคาโมดูลที่ต่ำที่สุดอาจไม่ได้หมายถึงต้นทุนพลังงานที่ส่งมอบได้ต่ำที่สุด ควรเปรียบเทียบค่าพลังงานที่ใช้งานได้จริง (kWh) โปรไฟล์รอบการใช้งานที่คาดการณ์ไว้ แรงงานในการบำรุงรักษา ความเสี่ยงจากการเปลี่ยนชิ้นส่วน ข้อกำหนดของประกันภัย ค่าขนส่ง และค่าติดตั้ง ความเสี่ยงจากการหยุดให้บริการ

การละเลยความจุที่ใช้งานได้จริง การระบุค่าความจุแบตเตอรี่เป็นกิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh) เพียงอย่างเดียวไม่สามารถบ่งบอกปริมาณพลังงานที่ใช้งานได้จริงที่โหลดได้ เนื่องจากปัจจัยต่าง ๆ เช่น ระดับความลึกของการปล่อยประจุ (DoD), ค่า SOC สำรอง, การสูญเสียพลังงานของระบบ, อุณหภูมิ และข้อจำกัดของระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ล้วนมีผลต่อค่าประสิทธิภาพในการใช้งานจริง

ประเมินความต้องการในอนาคตต่ำเกินไป ระบบที่ออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟให้กับหลอดไฟและตู้เย็นอาจต้องเพิ่มอุปกรณ์อื่นในภายหลัง เช่น ปั๊มน้ำ เครื่องปรับอากาศ หรือรถยนต์ไฟฟ้า (EV) อุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ หรือโหลดเชิงพาณิชย์ หากไม่มีการวางแผนขยายระบบไว้ล่วงหน้า แบตเตอรี่ชุดแรกอาจกลายเป็นสินทรัพย์ที่ไม่สามารถใช้งานต่อได้

เลือกองค์ประกอบที่ไม่เข้ากัน ต้องประเมินองค์ประกอบทั้งหมดร่วมกันเป็นระบบที่เชื่อมโยงกัน ได้แก่ แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ ค่ากระแสสูงสุดที่ BMS รองรับ กำลังของอินเวอร์เตอร์ การตั้งค่า MPPT หรืออินเวอร์เตอร์แบบไฮบริด สายเคเบิล สวิตช์ตัดวงจร ฟิวส์ การสื่อสาร และระบบตรวจสอบ หากองค์ประกอบไม่เข้ากัน จะทำให้การติดตั้งไม่สำเร็จ การตัดวงจรโดยไม่จำเป็น และข้อพิพาทเกี่ยวกับการรับประกัน

ไม่พิจารณาเงื่อนไขแวดล้อม อุณหภูมิสูงเร่งกระบวนการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ อุณหภูมิต่ำจำกัดการชาร์จและลดกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานได้ ความชื้น ฝุ่น เกลือ การสั่นสะเทือน และข้อจำกัดในการเข้าถึงอุปกรณ์ มีผลต่อการเลือกตู้ครอบคลุม (enclosure) วิธีการบำรุงรักษา และต้นทุนการให้บริการ

__________________________________________________________________________________________________

บ่อย คำถามที่ถามบ่อย

ฉันต้องใช้แบตเตอรี่ขนาดกี่กิโลวัตต์-ชั่วโมงสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ คำตอบเริ่มต้นด้วยการใช้พลังงานรายวันที่แบตเตอรี่รองรับได้ และระยะเวลาสำรองที่จำเป็น ให้พิจารณาค่าความลึกของการปล่อยประจุที่ใช้งานได้ (usable DoD) และส่วนลดประสิทธิภาพ แล้วตรวจสอบกำลังไฟสูงสุด ความสามารถในการชาร์จจากแผงโซลาร์เซลล์ สภาพอากาศ และนโยบายสำรองพลังงาน แบตเตอรี่ขนาด 10 กิโลวัตต์-ชั่วโมงอาจเหมาะสมกับระบบที่ใช้พลังงานจำเป็นบางระบบ แต่ไม่เพียงพอสำหรับบ้านขนาดใหญ่หรือสถานที่แบบออฟกริดที่ต้องการพลังงานหลายวัน

ฉันจะคำนวณขนาดแบตเตอรี่สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างไร ใช้สูตรวางแผน: พลังงานรายวันที่แบตเตอรี่รองรับได้ คูณด้วยจำนวนวันสำรอง หารด้วยค่าความลึกของการปล่อยประจุที่ใช้งานได้ (usable DoD) และประสิทธิภาพโดยรวมของระบบโดยประมาณ จากนั้นตรวจสอบผลลัพธ์ที่ได้กับขีดจำกัดกำลังไฟกระชากของอินเวอร์เตอร์ และกระแสไฟที่แบตเตอรี่รับได้ อุณหภูมิ การผลิตพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ และการขยายระบบในอนาคต

การเลือกแบตเตอรี่ที่มีขนาดใหญ่กว่าเสมอไปดีกว่าหรือไม่ ไม่ใช่ การเลือกแบตเตอรี่ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นจะทำให้ต้นทุนการลงทุนสูงขึ้น และอาจไม่สามารถชาร์จเต็มได้หากแผงโซลาร์เซลล์มีขนาดเล็กเกินไป หรือแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ในพื้นที่นั้นมีความเข้มข้นต่ำ ความจุที่เหมาะสมควรสมดุลระหว่างพลังงานที่ใช้งานได้ ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ผลิตได้ ความเสี่ยงในการขาดแคลนพลังงานสำรอง ต้นทุนการดำเนินงาน และ ความต้องการในการขยายระบบในอนาคต

บ้านแบบออฟกริดต้องการเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่เท่าใด ขึ้นอยู่กับภาระการใช้ไฟฟ้าต่อวัน ความต้องการอิสระในการใช้งาน ฤดูกาล สภาพภูมิอากาศของสถานที่ ขนาดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ความพร้อมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และความแตกต่างระหว่างภาระที่จำเป็นกับภาระที่เลือกใช้ได้ การออกแบบระบบแบบไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าควรพิจารณาเงื่อนไขที่มีแสงแดดต่ำและมีแผนสำรองที่ระบุไว้อย่างชัดเจน ไม่ใช่เพียงแค่ใช้ค่าเฉลี่ยการผลิตพลังงานต่อปีเท่านั้น