عادةً ما يكون رقم الكيلوواط ساعة اليومي ليس الرقم الذي أبدأ به
لتحديد حجم بطارية المنزل من بيانات الحمل الفترية، أولاً قرر ما يجب أن تفعله البطارية، ثم احسب الطاقة والقدرة المطلوبة خلال نافذة الوقت ذات الصلة. للاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية، قم بقياس الحمل المنزلي الذي يحدث بعد انخفاض إنتاج الطاقة الشمسية. بالنسبة للاحتياطي، عزل الأحمال الأساسية ومدة انقطاعها. بالنسبة لتحويل وقت الاستخدام، احسب الحمل داخل نافذة التعرفة المكلفة. تحدد كيلوواط ساعة البطارية مدة قدرة النظام على تزويد تلك الأحمال؛ تحدد كيلوواط العاكس والبطارية ما إذا كان يمكن تزويدها على الإطلاق.
لهذا السبب أتردد عندما يرسل لي المثبت:
الاستهلاك السنوي: 7,300 كيلوواط ساعة
ويسأل ما إذا كانت المنزل بحاجة إلى بطارية سعة 10 كيلوواط ساعة أو 15 كيلوواط ساعة.
يخبرني هذا الرقم السنوي أن المنزل يتوسط20 كيلوواط ساعة/يوم.
لا يخبرني ما إذا كان صاحب المنزل يطبخ كهربائيًا في الساعة 18:30، أو يشحن سيارة كهربائية طوال الليل، أو يشغل مضخة حرارية خلال الشتاء، أو يستخدم معظم الكهرباء بينما تنتج الألواح الشمسية على السطح.
تقوم بيانات الحمل الفترية بذلك.
تصف وزارة الطاقة الأمريكية بيانات الحمل الفترية بأنها قراءات على فترات زمنية ساعة أو أقل تكشف عن ملفات الحمل اليومية والأسبوعية المخفية داخل الفواتير الشهرية.وزارة الطاقة
بالنسبة لنظام تخزين الطاقة المنزلية، فإن هذه الفجوة هي مشكلة تحديد الحجم.
سأفتح يوم الثلاثاء قبل أن أفتح كتالوج البطارية
اعتبر منزلاً افتراضيًا ببيانات عداد ذكي لمدة 30 دقيقة.
لديه:
استخدام الكهرباء السنوي: 7,300 كيلوواط ساعة
الاستهلاك اليومي المتوسط: 20 كيلوواط ساعة
6 كيلوواط ذروة على السطح
يريد صاحب المنزل زيادة الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية والاحتفاظ ببعض سعة الاحتياطي.
يبدو يوم عمل عادي في الربيع هكذا:
| الوقت | حمولة المنزل | إنتاج الطاقة الشمسية | الموقف الصافي |
|---|---|---|---|
| 06:00–09:00 | 4.0 كيلوواط ساعة | 0.8 كيلوواط ساعة | 3.2 كيلوواط ساعة استيراد |
| 09:00–16:00 | 5.0 كيلوواط ساعة | 17.0 كيلوواط ساعة | 12.0 كيلوواط ساعة فائض |
| 16:00–22:00 | 8.5 كيلوواط ساعة | 2.0 كيلوواط ساعة | 6.5 كيلوواط ساعة استيراد |
| 22:00–06:00 | 2.5 كيلوواط ساعة | 0 | 2.5 كيلوواط ساعة استيراد |
تستهلك المنزل 20 كيلوواط ساعة.
لكن بطارية سعة 20 كيلوواط ساعة لن تكون ذات معنى إذا كان الهدف الحقيقي هو ببساطة نقل الطاقة الشمسية النهارية إلى المساء.
الرقم الأول المفيد أقرب إلى:
الطلب الصافي في المساء = 8.5 − 2.0 = 6.5 كيلوواط ساعة
الآن لدي شيء يستحق التصميم حوله.
6.5 كيلوواط ساعة في الأحمال ليست بطارية 6.5 كيلوواط ساعة
تحتوي البطارية على خسائر وحدود تشغيل.
للحصول على مثال عملي، افترض:
الطاقة المطلوبة AC: 6.5 كيلوواط ساعة
كفاءة البطارية إلى الحمل: 92%
النسبة المسموح بها للاستخدام: 90%
ثم:
الطاقة المطلوبة من اللوحة = 6.5 ÷ (0.92 × 0.90) ≈ 7.85 كيلوواط ساعة
بطارية اسمية10 كيلوواط ساعةتبدو الآن معقولة لهذا الهدف في يوم الربيع المحدد.
هذا لا يعني:
20 كيلوواط ساعة/اليوم للمنزل = 10 كيلوواط ساعة بطارية
يعني:
هذا الملف الحمل + هذا الملف الشمسي + هذه الافتراضات ≈ 8 كيلوواط ساعة الحد الأدنى من متطلبات اللوحة للواجب المسائي المحدد.
تقوم NREL بشكل مشابه بفصل البطاريةالطاقةعنالطاقةعند تحديد حجم التخزين: الطاقة تحدد الاستقلالية، بينما يجب أن تظل قدرة التفريغ تلبي الحمل المطلوب.NREL
تصبح هذه التفرقة مهمة بعد خمس دقائق.
ثم يتم تشغيل الفرن ومضخة الحرارة معًا
في الساعة 18:10 تظهر بيانات الفاصل الزمني:
مضخة الحرارة: 2.4 كيلوواط
الطهي بالحث: 3.0 كيلوواط
الإضاءة/التبريد/الأحمال العامة: 0.8 كيلوواط
المجموع:
6.2 كيلوواط
قد تحتوي بطارية 10 كيلوواط ساعة على الكثير من الطاقة المخزنة.
لكن إذا كان حزمة البطارية-العكس يمكن أن توفر فقط5 كيلوواط بشكل مستمر، لا يزال المنزل يستورد من الشبكة.
لهذا السبب أستخرج نتيجتين مختلفتين من نفس ملف الفاصل الزمني:
| سؤال التصميم | البيانات التي أحتاجها |
|---|---|
| طاقة البطارية | كيلوواط ساعة خلال الفترة المستهدفة |
| طاقة البطارية/المحول | أعلى كيلوواط متزامن |
| متطلبات الذروة | سلوك بدء تشغيل الأجهزة |
| متطلبات الشحن | نافذة الطاقة الشمسية/الوقت غير الذروي المتاحة |
| احتياطي النسخ الاحتياطي | الأحمال المحمية × الساعات المطلوبة |
الموزع الذي يبيع فقط بالكيلوواط ساعة للبطارية يحل نصف النظام.
تغير النسخ الاحتياطي الحساب لأن بعض الطاقة تصبح غير قابلة للمس
الآن يضيف صاحب المنزل متطلبًا آخر:
"أريد أربع ساعات من النسخ الاحتياطي."
أربع ساعات من ماذا؟
افترض أن جدول الحمل الأساسي هو:
الثلاجة + المجمد: 0.25 كيلو واط متوسط
الإنترنت/الأمان: 0.10 كيلو واط
الإضاءة: 0.15 كيلو واط
تحكمات التدفئة/الدوران: 0.30 كيلو واط
الحمل الأساسي التقريبي:
0.80 كيلو واط
لمدة أربع ساعات:
0.80 × 4 = 3.2 كيلو واط ساعة تيار متردد
باستخدام نفس كفاءة مسار التفريغ التوضيحي بنسبة 92%:
3.2 ÷ 0.92 ≈ 3.48 كيلو واط ساعة من طاقة البطارية
إذا أراد المالك أن تكون تلك الاحتياطات متاحة في جميع الأوقات، فلا يمكن ضمان تلك 3.48 كيلو واط ساعة في نفس الوقت للتحويل اليومي للطاقة الشمسية.
هنا يمكن أن تصبح اقتراح 10 كيلو واط ساعة المعقول ضيقًا.
تظهر نمذجة التخزين السكني من NREL أيضًا أن مدة النسخ الاحتياطي تعتمد على مستوى شحن البطارية عند بدء الانقطاع، ونموذج الحمل المنزلي، وكفاءة العاكس، وما إذا كان يمكن للطاقة الشمسية إعادة شحن البطارية أثناء الانقطاع.NREL
"10 كيلو واط ساعة تعطي X ساعات" ليست إذن ادعاءً عالميًا جادًا.
الشتاء هو الملف الذي أطلبه بعد ذلك
جعل الربيع نظام 10 كيلو واط ساعة يبدو جيدًا.
ثم أفتح يناير.
تعمل مضخة الحرارة لفترة أطول.
يزداد استهلاك المساء.
تنخفض إنتاجية الطاقة الشمسية.
قد لا تعيد البطارية شحنها بالكامل من الطاقة الشمسية.
لهذا السبب أفضّلعلى الأقل 12 شهرًا من بيانات الفتراتحيثما كان ذلك متاحًا بدلاً من تحديد الحجم بناءً على يوم شمسي جذاب واحد.
أبحث عن:
أيام الأسبوع في الشتاء
أيام الأسبوع في الصيف
عطلة نهاية الأسبوع
أعلى يوم حمل
أدنى فترة شمسية / تحميل عالي
أيام شحن المركبات الكهربائية
أحمال غير عادية ولكن متكررة
تشير وزارة الطاقة إلى أن ملفات الفترات الزمنية يمكن أن تكشف عن تغييرات تتعلق بوقت اليوم، يوم الأسبوع، الطقس والإشغال والتي تخفيها الإجماليات الشهرية.وزارة الطاقة
بالنسبة لمركب سكني، يعني ذلك أن "يوم نموذجي" واحد مفيد.
ليس كافياً تجميد قائمة المواد.
شحن السيارات الكهربائية هو المكان الذي غالبًا ما أزيل فيه الحمل بدلاً من إضافة البطارية
افترض أن المنزل يضيف شاحن EV بقوة 7 كيلو وات.
الرد الواضح هو:
عاكس أكبر + بطارية أكبر.
ليس بالضرورة.
إذا كان بإمكان السيارة الشحن من الشبكة ليلاً بأسعار منخفضة، فلماذا يتم تفريغ بطارية المنزل فيها؟
إذا كان بإمكان EV الشحن مباشرة خلال فائض الطاقة الشمسية في منتصف النهار، فلماذا يتم تخزين تلك الكهرباء في البطارية الثابتة أولاً؟
ينطبق نفس الشيء على تسخين المياه، مضخات المسابح وأحمال مرنة أخرى.
قبل زيادة سعة البطارية، سأطرح سؤالاً عما إذا كان يمكن نقل الحمل.
هذه واحدة من أكبر الفروقات بين حجم نظام تخزين الطاقة المنزلية وحجم النسخ الاحتياطي البسيط:
يحتوي المنزل على أحمال يمكننا جدولتها.
يمكن أن توفر استراتيجية التحكم الذكي أحيانًا المزيد من المال أكثر من وحدة 5 كيلو وات أخرى.
سأعطي Ruibit/Dawnice ملف حمل، وليس "نحتاج إلى 10 كيلوواط ساعة"
بالنسبة لمركب أو موزع يبني حزمة نظام تخزين طاقة منزلية قابلة للتكرار، سأقوم بتقليل بيانات الفترات الزمنية إلى مجموعة صغيرة من مخرجات التصميم:
| مخرجات التصميم | مثال عملي |
|---|---|
| متوسط الاستهلاك اليومي | 20 كيلو واط ساعة |
| الحمولة الصافية المسائية للتحويل | 6.5 كيلو واط ساعة |
| أدنى قيمة محسوبة لبطارية الاسم | ~7.85 كيلو واط ساعة |
| ذروة المساء المتزامنة | 6.2 كيلو واط |
| حمولة احتياطية أساسية لمدة أربع ساعات | 3.2 كيلو واط ساعة تيار متردد |
| فائض الطاقة الشمسية خلال النهار | 12 كيلو واط ساعة |
| حزمة مرشحة | ~10 كيلو واط ساعة، رهن الفحوصات النهائية |
ثم سأتحقق من مجموعة بطارية وعاكس Ruibit/Dawnice الفعلية لـالسعة القابلة للاستخدام، الناتج المستمر، تيار البطارية، نطاق الجهد، بروتوكول إدارة البطارية، الناتج الاحتياطي، قدرة الشحن من الطاقة الشمسية، والمتطلبات الكهربائية الإقليمية.
الجدول لا يختار المنتج.
يخبرنا بما يجب أن يثبته المنتج.
يمكن أن تكون بطارية 10 كيلوواط ساعة كبيرة جدًا وصغيرة جدًا في نفس المنزل
كبير جدًا لتحويل الطاقة الشمسية في الربيع.
صغير جدًا لانقطاع الشتاء لمدة ثماني ساعات.
هذا ليس تناقضًا.
يعني أن مالك المنزل قد طلب من بطارية واحدة أداء وظيفتين مختلفتين.
لهذا السبب لن أنهي اقتراح بطارية سكنية بـ:
السعة الموصى بها: 10 كيلو وات ساعة
سأنهيه بشيء أقرب إلى:
تغطي 10 كيلوواط ساعة متطلبات التحويل المسائي المودل وفقًا للافتراضات المذكورة. تعتمد مدة النسخ الاحتياطي على مستوى شحن الاحتياطي، والأحمال المحمية الفعلية، والطلب الموسمي، وتوافر الطاقة الشمسية خلال انقطاع التيار.
أقل إثارة.
أكثر فائدة بكثير.
بالنسبة لحجم نظام تخزين الطاقة المنزلية، لا تخبرني أفضل بيانات الفترات عن حجم البطارية التي يمكنني بيعها.
تخبرنيأي الساعات يُطلب من البطارية فعليًا التحرك، وأي الأحمال يجب أن تتحملها، وأي الأحمال يجب ألا توضع على البطارية في المقام الأول.
الأسئلة الشائعة
1. كيف أحدد حجم بطارية منزلية من بيانات الأحمال الفترية؟
حدد الكيلوواط ساعة المستخدمة خلال الفترة التي يجب أن تغطيها البطارية، ثم قم بتعديلها حسب السعة القابلة للاستخدام وخسائر النظام. تحقق بشكل منفصل من ذروة الكيلوواط لضمان أن البطارية والمحولات يمكن أن توفر الطاقة المطلوبة.
2. هل استهلاك الكهرباء اليومي كافٍ لتحديد حجم بطارية منزلية؟
لا. تخفي الكيلوواط ساعة اليومية أو الشهرية متى يتم استهلاك الكهرباء. تكشف بيانات الفترات عن الطلب في المساء، والأحمال الذروية، وشحن السيارات الكهربائية، وتشغيل مضخات الحرارة، والأنماط الموسمية، التي يمكن أن تغير بشكل كبير حجم البطارية الموصى به.
3. كم من سعة البطارية يجب أن تُخصص للاحتياطي؟
احسب الطاقة المطلوبة من الأحمال الأساسية لمدة الانقطاع المرغوبة. على سبيل المثال، تتطلب 0.8 كيلوواط من الأحمال الأساسية لمدة أربع ساعات 3.2 كيلوواط ساعة من التيار المتردد، قبل احتساب خسائر التحويل.
4. لماذا يجب التحقق من بيانات الأحمال الشتوية قبل اختيار بطارية منزلية؟
قد يجلب الشتاء أحمال تدفئة أعلى وتوليد طاقة شمسية أقل. قد توفر البطارية التي تعمل بشكل جيد للاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية في الربيع طاقة غير كافية أو قدرة على إعادة الشحن خلال الشتاء.
5. هل يجب تضمين شحن السيارات الكهربائية عند تحديد حجم بطارية منزلية؟
ليس تلقائيًا. غالبًا ما يكون شحن السيارات الكهربائية مرنًا ويمكن جدولته خلال فترات التعرفة المنخفضة أو الإنتاج المباشر للطاقة الشمسية. يمكن أن يكون إدارة الأحمال أحيانًا أكثر اقتصادية من إضافة سعة البطارية.
