まず、バッテリーの種類の選択
バッテリー技術の発展とコストの急速な低下により、リチウム電池は家庭用エネルギー貯蔵プロジェクトで主流の選択肢となり、新しい化学電池の市場シェアは95%以上に達しています。
鉛蓄電池と比較して、リチウム電池は、高効率、長いサイクル寿命、正確な電池データ、および高い一貫性の利点を有する。
2. 電池容量設計における4つのよくある誤解
1.負荷電力と消費電力に応じてバッテリー容量を選択するだけです
バッテリ容量の設計では、負荷条件が最も重要な基準係数です。しかし、電池の充放電容量、蓄電機の最大電力、負荷の消費電力期間は無視できない。
2.バッテリーの理論容量と実際の容量
通常、バッテリマニュアルには、バッテリの理論容量、つまり理想的な条件下では、バッテリがSOC100%からSOC0%になったときにバッテリが放出できる最大電力が示されています。
実際のアプリケーションでは、バッテリ寿命を考慮して、SOC0%まで放電することは許されず、保護電力が設定されます。
3.バッテリー容量が大きいほど、より良い
実際のアプリケーションでは、バッテリの使用を考慮する必要があります。太陽光発電システムの容量が小さい場合、または負荷消費電力が大きい場合、バッテリを完全に充電できず、無駄の原因となります。
4.バッテリー容量設計は完璧にフィットします
プロセス損失のために、バッテリ放電容量はバッテリ貯蔵容量よりも小さく、負荷消費電力はバッテリ放電容量よりも小さい。効率の損失を無視すると、バッテリ電力が不足する可能性があります。
3.さまざまなアプリケーションシナリオでのバッテリ容量設計
この記事では、主に、自発的な自己消費(高い電力コストまたは補助金なし)、ピークおよび谷の電力価格、およびバックアップ電源(グリッドが不安定であるか、重要な負荷がある)の3つの一般的なアプリケーションシナリオにおけるバッテリ容量設計のアイデアを紹介します。
1. 「自発的な使用」
高い電気料金または低い太陽光発電グリッド接続補助金(補助金なし)のために、太陽光発電エネルギー貯蔵システムは電気代を削減するために設置されています。
グリッドが安定していると仮定すると、オフグリッド動作は考慮されません
太陽光発電は、グリッドの電力消費を削減するだけです
一般的に、日中は十分な日光があります
理想的な状態は、太陽光発電+エネルギー貯蔵システムが家庭の電気を完全にカバーできることです。しかし、この状況を達成することは困難です。したがって、入力コストと電力消費量を総合的に考慮し、家庭の1日の平均電力消費量(kWh)に応じてバッテリーの容量を選択することができます(デフォルトの太陽光発電システムには十分なエネルギーがあります)。
電力消費ルールを正確に収集し、エネルギー貯蔵機の管理設定と組み合わせることで、システム稼働率を極力向上させることができます。
2. ピークと谷の電力価格
ピークと谷の電気料金の構造は、おおよそ下図の通りで、17:00~22:00が電力消費のピーク期間です。
日中は消費電力が低く(太陽光発電システムは基本的にそれをカバーできます)、消費電力のピーク時には、電気代を減らすために電力の少なくとも半分がバッテリーによって供給されるようにする必要があります。
ピーク時の1日の平均電力消費量を想定して:20kWh
ピーク時の総消費電力量に基づいて、バッテリー容量の最大需要値を計算します。次に、太陽光発電システムの容量と投資の利益に応じて、この範囲内で最適なバッテリ電力が見出されます。
3. 電力網が不安定な地域 - バックアップ電源
主に不安定な電力網エリアや重要な負荷のある状況で使用されます。2017年初頭、GoodWeはかつて東南アジアでプロジェクトを設計しました。詳細は以下のとおりです。
適用場所:養鶏場、太陽光発電の舗装された領域を考慮して、それは5-8KWモジュールをインストールすることができます
重要な負荷:4 *換気扇、単一のファンの電力は550Wです(換気扇が機能しない場合、鶏小屋の酸素供給は不十分です)
電力網の状況:電力網が不安定で、停電が不規則で、最長の停電が3〜4時間続く
アプリケーション要件:電力網が正常な場合、バッテリーが最初に充電されます。電力網の電源がオフになると、バッテリー+太陽光発電は重要な負荷(ファン)の正常な動作を保証します
バッテリ容量を選択する際に考慮する必要があるのは、オフグリッドの場合にバッテリがバッテリのみを供給するために必要な電力です(夜間の停電、PVなしと仮定します)。
その中で、オフグリッド時の総消費電力と推定オフグリッド時間は最も重要なパラメータです。システムに他の重要な負荷がある場合は、(以下の例のように)それらをすべてリストし、1 日で最も長い連続停電時の最大負荷電力と消費電力に基づいて必要なバッテリ容量を決定する必要があります。
バッテリー容量設計における4つの重要な要素
1. 太陽光発電システムの容量
決め込む：
バッテリーは太陽光発電によって完全に充電されています
バッテリーを充電するためのエネルギー貯蔵機の最大電力は5000Wです
1日の日照時間は4時間
だから：
(1)バックアップ電源としてのバッテリーのモードでは、有効容量800Ahのバッテリーを平均して理想的な状態で完全に充電する必要があります。
800Ah/100A/4h = 2日
(2)自発的な使用モードでは、1日4時間以内に平均3000Wのバッテリーを充電することを前提としています。有効容量が800Ah(放電なし)の完全に充電されたバッテリーには、次のものが必要です。
800Ah*50V/3000=13日
負荷の毎日の電力消費量を満たすことができません。従来の自家消費システムでは、バッテリを完全に充電することはできません。
2. バッテリー冗長設計
前述の3つのアプリケーションシナリオで述べたように、太陽光発電の不安定性、ラインロス、無効放電、バッテリの経年劣化などにより、効率損失が生じるため、バッテリ容量を設計する際には一定の余裕を確保する必要があります。
電池残量の設計は比較的無料で、設計者は自身のシステム設計の実情に応じて総合的に判断することができます。