Pin lithium tốt nhất cho nguồn điện dự phòng tại nhà

Giới thiệu.

Đội phòng vệ ries lưu trữ điện và phát hành nó khi lưới không có sẵn hoặc khi một hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời cộng hệ thống được cấu hình để phục vụ tải trọng được chọn. Ống pin đúng là xác định d theo nhu cầu năng lượng, thời gian dự phòng, pin hóa học, tương thích biến tần, môi trường lắp đặt và ưu tiên hoạt động của chủ nhà.

Đối với một chủ nhà, câu hỏi thực tế thường là những tải nào phải tiếp tục chạy trong thời gian mất điện? Đối với một nhà lắp đặt hoặc nhà phân phối, câu trả lời đòi hỏi việc xem xét chi tiết hơn. Hệ thống làm lạnh, chiếu sáng, internet, an ninh, y tế, thiết bị, nước máy bơm, cửa ga-ra và một số ổ cắm nhất định đều làm tăng nhu cầu năng lượng và công suất. Một hệ thống có thể duy trì hoạt động của tủ lạnh trong nhiều giờ vẫn có thể không khởi động được máy bơm lớn hoặc hỗ trợ điều hòa không khí trung tâm trừ khi bộ nghịch lưu và khả năng dòng điện của pin được xác định chính xác.

Thị trường Pin lithium tốt nhất cho nguồn điện dự phòng tại nhà do đó không phải là một sản phẩm phổ quát. Đây là một giải pháp pin được phối hợp đến các tải quan trọng, không gian lắp đặt sẵn có, thời lượng mất điện dự kiến, điều kiện khí hậu địa phương, tích hợp năng lượng mặt trời, mô hình dịch vụ và tương lai kế hoạch mở rộng. Bài viết này giải thích cách các nhà mua chuyên nghiệp và các nhà cung cấp năng lượng dân dụng đánh giá sự phù hợp đó. nên đánh giá sự phù hợp đó.

__________________________________________________________________________________________________

Pin lithium là gì cho Dự trữ tại Nhà Po ?

Pin lithium cho hệ thống dự phòng điện gia đình là một hệ thống lưu trữ năng lượng có thể sạc lại, giữ lại năng lượng điện và cung cấp năng lượng đó thông qua bộ biến tần khi nguồn điện lưới bình thường không khả dụng hoặc khi hệ thống được lệnh sử dụng năng lượng đã lưu trữ. Trong một cài đặt dân dụng, pin thường được kết hợp với bộ biến tần hoặc bộ biến tần lai (hybrid inverter), thiết bị bảo vệ, hệ thống giám sát và bảng tải trọng yếu (critical-load panel) hoặc các mạch dự phòng được quản lý.

Pin không tự cung cấp điện cho toàn bộ ngôi nhà. Nó hoạt động như một phần của hệ thống năng lượng. Các tấm pin mặt trời có thể sạc pin vào ban ngày. Lưới điện có thể sạc pin khi được phép hoặc khi mang lại lợi ích kinh tế. Bộ biến tần chuyển đổi năng lượng một chiều (DC) từ pin thành điện xoay chiều (AC) để cung cấp cho các mạch điện trong hộ gia đình. Hệ thống quản lý pin (BMS) giám sát điện áp, dòng điện, nhiệt độ và các điều kiện bảo vệ của pin.

Cách hữu ích nhất để giải thích về hệ thống dự phòng điện tại nhà là thông qua ba đại lượng riêng biệt:

Pin lưu trữ cho hộ gia đình nên được xác định dựa trên lịch trình tải thay vì dựa vào diện tích bất động sản. Một căn hộ nhỏ có tủ lạnh, bộ định tuyến, đèn chiếu sáng và thiết bị y tế có thể cần một hệ thống khác với một ngôi nhà lớn hơn có máy bơm giếng, nhiều tủ lạnh, thiết bị an ninh và bảng điều khiển tải quan trọng cỡ lớn.

Để có nền tảng kỹ thuật về công nghệ pin và giới hạn vận hành, xem [Pin Lithium Là Gì? ].

__________________________________________________________________________________________________

Tại sao Pin Lithium Được Sử Dụng Cho Các Hệ Thống Dự Phòng Điện Tại Nhà

Pin lithium thường được lựa chọn cho mục đích dân dụng dự phòng ban đầu vì hồ sơ vận hành của chúng thường phù hợp với yêu cầu của các ngôi nhà hiện đại: không gian lắp đặt hạn chế, mất điện ngắt quãng, tích hợp năng lượng mặt trời, vận hành được giám sát và mong muốn giảm thiểu bảo trì định kỳ.

Tuổi thọ sử dụng trong điều kiện thực tế - Không. Một pin lưu trữ cho hộ gia đình có thể xả-sạc hàng ngày trong hệ thống tự tiêu thụ năng lượng mặt trời hoặc có thể giữ mức sạc gần như ổn định cho đến khi xảy ra sự cố mất điện. Đây là những chu kỳ làm việc khác nhau. Pin lithium rất hấp dẫn vì chúng có thể chịu được nhiều lần xả-sạc lặp lại khi dòng điện, nhiệt độ và độ sâu xả nằm trong giới hạn được phê duyệt. Người mua nên xem xét kỹ điều kiện thử nghiệm đã nêu, bảo hành duy trì dung lượng và các thông số kỹ thuật liên quan khác trước khi quyết định mua. ty, và các thông số kỹ thuật liên quan khác trước khi quyết định mua. ty và các điều khoản về năng lượng đầu vào thay vì dựa vào một tuyên bố duy nhất về tuổi thọ.

Năng lượng sử dụng được trong diện tích giới hạn. Trong nhiều hộ gia đình, pin phải vừa với phòng kỹ thuật, nhà để xe, tủ thiết bị hoặc vỏ bọc bên ngoài. Các hệ thống lithium thường cung cấp phần năng lượng sử dụng được lớn hơn so với dung lượng danh định so với các sản phẩm chì-axit truyền thống điều này có thể làm giảm diện tích vật lý cần thiết để đạt mục tiêu dự trữ điện xác định.

Hiệu suất sạc và phối hợp với năng lượng mặt trời. Một pin được kết nối với hệ thống năng lượng mặt trời phải chấp nhận năng lượng trong khoảng thời gian khả dụng cửa sổ sản xuất. Các hệ thống lithium thường có thể hỗ trợ sạc năng lượng mặt trời hiệu quả trong phạm vi được phê duyệt của chúng. Điều này có thể giúp một hộ gia đình lưu trữ sản lượng điện mặt trời phát ra vào ban ngày để sử dụng vào buổi tối hoặc duy trì dự trữ dự phòng trước khi xảy ra sự cố mất điện dự kiến.

Mô hình bảo trì. Pin lithium không yêu cầu bổ sung nước điện phân hoặc thực hiện cân bằng như pin chì-axit ngập nước . Công việc bảo trì chuyển sang kiểm tra cảnh báo, xu hướng mức độ sạc, nhiệt độ, truyền thông với bộ nghịch lưu (inverter), kết nối, điều kiện buồng chứa và đặc tuyến sạc.

Không gian và hiệu quả lắp đặt. Trọng lượng thấp hơn và lưu trữ năng lượng nhỏ gọn có thể đơn giản hóa gắn tường, gắn rack hoặc các thiết bị đứng trên sàn. Ưu điểm này vẫn phải được xem xét so với các yêu cầu gắn, dịch vụ clea rance, thông gió, và các quy tắc lắp đặt địa phương.

__________________________________________________________________________________________________

Điều gì làm cho pin lithium tốt nhất cho năng lượng dự phòng nhà?

Chất lượng phải được đánh giá bằng dung dịch pin hoàn chỉnh, không phải theo dung lượng chỉ có nhãn hoặc tên hóa học. Một giao dịch mua sắm xem xét nên bao gồm những điều sau đây: yếu tố.

Hóa học pin. LiFePO4 được sử dụng rộng rãi n lưu trữ nhà ở vì nó cung cấp hóa học ổn định, hiệu suất chu kỳ mạnh, và sự cân bằng thực tế giữa năng lượng và bảo trì. Các loại khác nhà hóa học các thiết bị có thể phục vụ các ứng dụng khác nhau. Các lựa chọn đúng phụ thuộc vào thiết kế hệ thống, hỗ trợ của nhà cung cấp và điều kiện hoạt động dự kiến các ý kiến.

Năng lực và sức mạnh. Công suất trong kWh xác định du phương tiện điện tiếp tục và sức mạnh tăng áp xác định các mạch có thể chạy cùng nhau. Một hệ thống phải có khả năng hỗ trợ t lượng năng lượng mục tiêu và sự kiện năng lượng cao nhất dự kiến. Bơm bắt đầu, máy nén tủ lạnh, cửa nhà để xe và thiết bị HVAC có thể chạy e yêu cầu biến tần và BMS ngay cả khi kWh hàng ngày sử dụng xuất hiện khiêm tốn .

Khả năng tương thích điện áp và biến tần. Pin điện áp, truyền thông về giao thức, hành vi BMS, phần mềm máy biến tần, và danh sách thiết bị được phê duyệt nên được xem xét cùng nhau. Không tương thích có thể gây ra sự chậm trễ, hạn chế chức năng, chuyến đi phiền toái, hoặc bảo hành các tranh chấp.

Tuổi thọ chu kỳ và độ sâu xả (DoD). Các tuyên bố về tuổi thọ chu kỳ chỉ nên được so sánh khi điều kiện thử nghiệm tương đương nhau. Hãy xem xét DoD, dòng sạc/xả, nhiệt độ và dung lượng còn lại được sử dụng để xác định điểm kết thúc vòng đời. một giá trị DoD sử dụng được cao có thể cải thiện dung lượng thực tế tính bằng kWh, nhưng dự trữ dự phòng cần phản ánh mức độ chịu rủi ro của chủ nhà và kế hoạch nạp lại năng lượng mặt trời. Một giá trị DoD sử dụng được cao có thể cải thiện dung lượng thực tế tính bằng kWh, nhưng dự trữ dự phòng cần phản ánh mức độ chịu rủi ro của chủ nhà và kế hoạch nạp lại năng lượng mặt trời. năng lượng mặt trời.

Các tính năng an toàn và hệ thống quản lý pin (BMS). Hệ thống quản lý pin (BMS) cần cung cấp đầy đủ khối lượng điện áp, dòng điện, nhiệt độ và bảo vệ sự cố, kèm theo cảnh báo và khả năng truyền thông khi cần thiết. Thiết kế vỏ bọc, dây cáp, cầu dao, thiết bị ngắt, yêu cầu lắp đặt, chất lượng thi công và giám sát đều góp phần đảm bảo độ an toàn của hệ thống sự an toàn.

Chính sách bảo hành và hỗ trợ. Xem xét thời hạn bảo hành theo năm, điều kiện duy trì dung lượng, giới hạn công suất đầu ra, yêu cầu lắp đặt, quy trình khiếu nại, phạm vi dịch vụ tại địa phương, và sự sẵn có của mô-đun. Một chế độ bảo hành có giá trị hơn khi nhà lắp đặt và chủ sở hữu hiểu rõ các điều kiện vận hành mà nó áp dụng.

__________________________________________________________________________________________________

Tại sao pin LiFePO4 Phổ biến cho lưu trữ năng lượng tại nhà

LiFePO4 thường được chọn cho lưu trữ năng lượng dân dụng vì nó phù hợp với cách vận hành của nhiều hệ thống dự phòng điện tại nhà. Giá trị đến từ sự kết hợp giữa đặc tính nhiệt, hành vi chu kỳ, dung lượng sử dụng được và yêu cầu bảo trì.

Đặc tính an toàn. LiFePO4 có đặc tính nhiệt và hóa học khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến cho lưu trữ cố định tại nhà. Điều này không loại bỏ nhu cầu về các biện pháp bảo vệ ở cấp độ hệ thống. Chất lượng tế bào, cài đặt BMS, định mức cáp và aptomat, thiết kế vỏ bọc, vị trí lắp đặt và quy trình lắp đặt vẫn là một phần trong đánh giá an toàn.

Hiệu suất chu kỳ. Một hộ gia đình có hệ thống năng lượng mặt trời có thể sử dụng pin hàng ngày để chuyển năng lượng điện mặt trời sang buổi tối. Một hộ gia đình khác có thể chỉ sạc-xả trong thời gian mất điện. Pin LiFePO4 có thể đáp ứng cả hai mô hình này khi hệ thống được thiết kế và cấu hình đúng cách. Các dự án sạc-xả hàng ngày cần xem xét các điều khoản về tổng lượng năng lượng luân chuyển (throughput) và khả năng duy trì dung lượng; các dự án chỉ dùng trong trường hợp mất điện có thể chú trọng hơn vào thời hạn bảo hành theo thời gian (calendar warranty) và hành vi chờ (standby behavior).

Độ ổn định nhiệt và bối cảnh lắp đặt. Pin dành cho hộ gia đình được lắp đặt trong nhiều điều kiện khác nhau: nhà để xe, phòng kỹ thuật, tầng hầm, tủ ngoài trời và vùng khí hậu nóng. Việc lựa chọn pin cần tính đến dải nhiệt độ hoạt động, bảo vệ khi sạc ở nhiệt độ thấp, thông gió, bảo vệ khỏi độ ẩm, khoảng cách an toàn và khả năng tiếp cận để bảo trì. loại hóa chất làm pin chỉ là một phần trong quá trình đánh giá này, chứ không phải toàn bộ tiêu chí đánh giá.

Sử dụng thực tế hàng ngày. Dung lượng sử dụng cao hơn và sạc hiệu quả hơn có thể giúp chủ nhà duy trì hoạt động của các mạch điện thiết yếu đồng thời lưu trữ nhiều năng lượng mặt trời hơn để sử dụng sau này. Đối với ngôi nhà được kết nối với hệ thống năng lượng mặt trời, pin phải tương thích với bộ biến tần PV hoặc bộ biến tần lai (hybrid inverter), và logic điều khiển phải đảm bảo dự trữ theo đúng mục đích dành riêng cho chế độ dự phòng.

Đối với độc giả đang đánh giá các lựa chọn lưu trữ tại nhà liên kết với năng lượng mặt trời, hãy xem [ Pin Lithium tốt nhất cho lưu trữ năng lượng mặt trời ].

__________________________________________________________________________________________________

Như thế nào để chọn dung lượng pin phù hợp cho dự phòng tại nhà

Việc xác định dung lượng bắt đầu từ các tải mà chủ nhà dự kiến sẽ duy trì hoạt động. Dung lượng nên được tính toán dựa trên kế hoạch dự phòng đã được ghi chép rõ ràng, chứ không dựa trên tuyên bố chung chung rằng hệ thống có thể cung cấp điện cho "toàn bộ ngôi nhà."

Mức tiêu thụ điện năng của hộ gia đình. Bắt đầu bằng hồ sơ tiêu thụ năng lượng thông thường của hộ gia đình, sau đó xác định riêng các tải dự kiến trong thời gian mất điện. Một ngôi nhà có thể tiêu thụ một lượng lớn điện năng trong vòng 24 giờ, nhưng chỉ một phần trong số đó được xác định là tải thiết yếu cần dự phòng.

Các tải thiết yếu. Các tải quan trọng điển hình có thể bao gồm tủ lạnh, đèn LED, thiết bị internet, hệ thống an ninh, cửa nhà để xe, một số ổ cắm được chọn, thiết bị y tế và máy bơm nước. Các thiết bị tiêu thụ công suất cao như sưởi điện, điều hòa không khí trung tâm, lò nướng điện, máy sấy quần áo, sạc xe điện (EV) và thiết bị xưởng cần được xem xét riêng biệt vì chúng có thể làm thay đổi cả yêu cầu về kWh lẫn kW.

Thời gian dự phòng. Xác định mục tiêu là vài giờ, một đêm, một ngày đầy đủ hay dài hơn. Một hệ thống năng lượng mặt trời có thể kéo dài thời gian dự phòng khi pin được sạc lại vào ban ngày, nhưng thiết kế phải tính đến yếu tố thời tiết, mùa, công suất đầu ra của dàn pin mặt trời và các cài đặt dự trữ.

Ví dụ về tính toán kích thước. Một căn hộ nhỏ có tủ lạnh, bộ định tuyến, hệ thống chiếu sáng, sạc thiết bị và thiết bị y tế có thể có mức tiêu thụ năng lượng tương đối thấp nhưng đòi hỏi nguồn dự phòng đáng tin cậy suốt đêm. Một hộ gia đình trung bình có thể cần dung lượng lớn hơn để vận hành nhiều tủ lạnh, hệ thống an ninh, chiếu sáng, liên lạc và một số máy bơm đã chọn. Hệ thống dự phòng cho ngôi nhà lớn hơn có thể cần bảng điều khiển tải quan trọng được quản lý và dung lượng theo mô-đun, thay vì cố gắng cấp điện cho mọi mạch mà không kiểm soát tải. bảng điều khiển tải quan trọng và dung lượng theo mô-đun, thay vì cố gắng cấp điện cho mọi mạch mà không kiểm soát tải.

Một công thức lập kế hoạch thực tế là:

Dung lượng pin danh định = Nhu cầu năng lượng được pin hỗ trợ ÷ (Độ xả sử dụng được × Hiệu suất hệ thống ước tính)

Công thức này chưa hoàn tất thiết kế. Cần kiểm tra công thức này đối với công suất đỉnh, dòng xung của bộ nghịch lưu, dòng pin, khả năng sạc lại từ năng lượng mặt trời, nhiệt độ, dung sai do lão hóa và các yêu cầu lắp đặt tại địa phương.

Việc ưu tiên tải cần được ghi chép rõ ràng trước khi báo dung lượng. Một thiết kế dân dụng hữu ích sẽ phân nhóm các mạch điện thành ba loại: tải thiết yếu phải duy trì hoạt động, tải tùy chọn có thể tắt trong trường hợp mất điện và tải tiêu thụ cao đòi hỏi quy tắc vận hành có chủ đích. Cách làm này giúp tránh khoảng cách kỳ vọng thường gặp trong các dự án nhà ở: chủ nhà nhìn thấy con số dung lượng pin và giả định rằng mọi thiết bị đều có thể hoạt động bình thường. Một bảng liệt kê tải quan trọng rõ ràng sẽ cung cấp cơ sở hợp lý để chọn pin, bộ nghịch lưu và tủ điện dự phòng.

Các tải khởi động cần được xem xét riêng biệt. Tủ lạnh, tủ đông, máy bơm giếng, máy bơm hố thu, động cơ cửa ga-ra và một số thiết bị HVAC có thể tiêu thụ nhiều điện năng hơn trong giai đoạn khởi động so với khi vận hành bình thường. Ngân hàng pin có thể chứa đủ năng lượng sử dụng được cho khoảng thời gian dự phòng dự kiến, nhưng bộ nghịch lưu hoặc hệ thống quản lý pin (BMS) vẫn có thể giới hạn hệ thống nếu khả năng chịu tải đỉnh của chúng không đủ. Các tài liệu mua sắm cần xác định sự kiện khởi động dự kiến cao nhất, số lượng động cơ hoạt động đồng thời và việc có sẵn chức năng tuần tự tải hay không.

Chiến lược dự phòng ảnh hưởng đến quyết định về dung lượng. Một số chủ nhà muốn hệ thống vận hành yên tĩnh, chỉ cung cấp điện cho các tải thiết yếu cho đến khi lưới điện trở lại. Một số khác muốn năng lượng mặt trời nạp lại pin mỗi ngày, trong khi nhóm thứ ba kỳ vọng máy phát điện hỗ trợ trong các đợt mất điện kéo dài nhiều ngày. các chiến lược này đòi hỏi các mức dự trữ và biên dung lượng khác nhau. Việc xác định rõ chiến lược vận hành trước khi lựa chọn các mô-đun thường mang lại giá trị lớn hơn là bổ sung thêm dung lượng danh định sau khi thiết kế đã hoàn tất.

Để biết phương pháp xác định kích thước chi tiết, vui lòng xem [Dung lượng pin lưu trữ năng lượng mặt trời cần bao nhiêu? ].

__________________________________________________________________________________________________

Pin lithium vS Nguồn điện dự phòng truyền thống Tùy chọn

Các quyết định về nguồn điện dự phòng cho hộ gia đình thường được đưa ra giữa pin lithium, cụm pin chì-axit và máy phát điện chạy nhiên liệu. Các lựa chọn này giải quyết những vấn đề khác nhau và có thể kết hợp trong một kế hoạch phục hồi lai.

Ắc-quy chì-axit có thể vẫn phù hợp cho các hệ thống có chu kỳ sạc/xả thấp, ngân sách hạn chế hoặc các hệ thống hiện hữu nơi có sẵn dịch vụ bảo trì và không gian lắp đặt không bị giới hạn. Máy phát điện vẫn hữu ích trong các sự cố kéo dài và khi tải liên tục cao, miễn là nhiên liệu dễ tiếp cận. Pin lithium thường được lựa chọn khi yêu cầu vận hành yên tĩnh, phản ứng nhanh, tích hợp năng lượng mặt trời, bảo trì thấp và dung lượng năng lượng sử dụng được trong một không gian nhỏ gọn là ưu tiên.

Giải pháp phù hợp có thể là lai (hybrid). Một pin có thể đảm nhiệm các tải thiết yếu và các sự cố ngắn, trong khi máy phát điện hỗ trợ trong các tình huống thiếu nắng kéo dài hoặc sự cố dài hạn. Việc lựa chọn cần dựa trên hồ sơ rủi ro và kế hoạch vận hành của ngôi nhà.

__________________________________________________________________________________________________

Những Sai Lầm Thường Gặp Khi chọn pin dự phòng cho hộ gia đình chọn pin chỉ dựa trên giá thành.

Giá module thấp chưa chắc đã biểu thị chi phí tổng thể của hệ thống dự phòng thấp hơn. Chi phí lắp đặt, dung lượng sử dụng thực tế, khả năng tương thích với bộ biến tần, bảo trì, chu kỳ thay thế, phạm vi bảo hành và các giới hạn vận hành đều có thể làm thay đổi Tính toán dung lượng sai. so sánh.

Tính toán dung lượng sai. Người mua đôi khi sử dụng tổng lượng điện tiêu thụ hộ gia đình mà không xác định tải quan trọng, hoặc chọn kWh mà không xem xét thời gian dự phòng và tổn thất hệ thống. Số khác tính toán dung lượng năng lượng đúng nhưng bỏ qua công suất và dòng khởi động nhu cầu.

Bỏ qua tính tương thích bộ biến tần Pin, bộ biến tần, giao thức BMS, firmware, giới hạn dòng điện và cài đặt bảo vệ phải được đánh giá như một hệ thống thống nhất. Ngân pin có thể đủ lớn về kWh nhưng vẫn không hoạt động như mong muốn với cấu hình bộ biến tần không được hỗ trợ

Không xem xét khả năng mở rộng trong tương lai Chủ nhà có thể sau này lắp thêm tấm pin mặt trời, máy bơm, điều hòa, sạc EV, thiết bị điện gia dụng khác hoặc thêm thành viên sinh sống. Cần kiểm tra việc mở rộng có yêu cầu module pin tương thích, firmware hỗ trợ, công suất biến tần tăng, tấm pin mặt trời bổ sung và không gian lắp đặt dự trữ

Bỏ qua môi trường lắp đặt Nhiệt độ cao, điều kiện đóng băng, độ ẩm, bụi, thông gió hạn chế và dịch vụ kém việc truy cập ảnh hưởng đến việc lựa chọn sản phẩm và tuân thủ bảo hành. Vị trí pin cần được xem xét trước khi mua, chứ không phải sau khi giao hàng.