Wie man eine Heimbatterie anhand von Intervall-Lastdaten dimensioniert

Die tägliche kWh-Zahl ist normalerweise nicht die Zahl, mit der ich beginne

Um eine Heimbatterie aus Intervalllastdaten zu dimensionieren, entscheiden Sie zuerst, was die Batterie tun soll, und berechnen Sie dann die benötigte Energie und Leistung während des relevanten Zeitfensters. Für den solarbedingten Eigenverbrauch messen Sie die Haushaltslast, die auftritt, nachdem die Solarproduktion sinkt. Für die Notstromversorgung isolieren Sie wesentliche Lasten und deren Ausfalldauer. Für die zeitabhängige Nutzung berechnen Sie die Last innerhalb des teuren Tariffensters. Die kWh der Batterie bestimmt, wie lange das System diese Lasten versorgen kann; die kW des Wechselrichters und der Batterie bestimmen, ob es sie überhaupt versorgen kann.

Deshalb zögere ich, wenn ein Installateur mir Folgendes schickt:

Jährlicher Verbrauch: 7.300 kWh

und fragt, ob das Haus eine 10 kWh oder 15 kWh Batterie benötigt.

Diese Jahreszahl sagt mir, dass das Haus im Durchschnitt20 kWh/Tag.

verbraucht. Sie sagt mir jedoch nicht, ob der Hausbesitzer um 18:30 Uhr elektrisch kocht, ein E-Auto über Nacht auflädt, eine Wärmepumpe im Winter betreibt oder den Großteil des Stroms nutzt, während die PV-Anlage auf dem Dach produziert.

Intervalldaten tun dies.

Das US-Energieministerium beschreibt Intervalldaten als Messungen in stündlichen oder kürzeren Intervallen, die tägliche und wöchentliche Lastprofile offenbaren, die in monatlichen Rechnungen verborgen sind.DOE

Für ein Heimspeichersystem ist dieser Unterschied das Dimensionierungsproblem.

Ich würde am Dienstag öffnen, bevor ich den Batteriekatalog öffne

Betrachten Sie ein hypothetisches Haus mit 30-minütigen Smart-Meter-Daten.

Es hat:

Jährlicher Stromverbrauch: 7.300 kWh

Durchschnittlicher täglicher Verbrauch: 20 kWh

6 kWp PV-Anlage auf dem Dach

Der Hausbesitzer möchte den solarbedingten Eigenverbrauch erhöhen und etwas Backup-Kapazität behalten.

Ein typischer Wochentag im Frühling sieht so aus:

Das Haus verbraucht 20 kWh.

Aber eine 20 kWh Batterie würde wenig Sinn machen, wenn das eigentliche Ziel einfach darin besteht, tagsüber erzeugten Solarstrom in den Abend zu verschieben.

Die nützliche erste Zahl liegt näher bei:

Abendlicher Nettobedarf = 8,5 − 2,0 = 6,5 kWh

Jetzt habe ich etwas, um das herum ich planen kann.

6,5 kWh bei den Lasten ist keine 6,5 kWh Batterie

Die Batterie hat Verluste und Betriebsgrenzen.

Für ein Beispiel nehmen wir an:

Benötigte AC-Energie: 6,5 kWh

Batterie-zu-Ladung Effizienz: 92%

Erlaubter nutzbarer Anteil: 90%

Dann:

Benötigte Nennenergie = 6,5 ÷ (0,92 × 0,90) ≈ 7,85 kWh

Eine nominelle10 kWh Batteriescheint nun für dieses spezielle Frühlingsziel angemessen.

Das bedeutet nicht:

20 kWh/Tag Haushalt = 10 kWh Batterie

Es bedeutet:

dieses Lastprofil + dieses Solarprofil + diese Annahmen ≈ 8 kWh Mindestnennanforderung für die definierte Abendverschiebung.

NREL trennt ähnlich die BatterieLeistungvonEnergiebei der Dimensionierung von Speichern: Energie bestimmt die Autonomie, während die Entladeleistung weiterhin die erforderliche Last erfüllen muss.NREL

Diese Unterscheidung wird fünf Minuten später wichtig.

Dann schalten sich der Ofen und die Wärmepumpe gleichzeitig ein

Um 18:10 zeigt die Intervalldaten:

Wärmepumpe: 2,4 kW

Induktionskochen: 3,0 kW

Beleuchtung/Kühlung/allgemeine Lasten: 0,8 kW

Gesamt:

6,2 kW

Die 10 kWh Batterie hat möglicherweise viel gespeicherte Energie.

Aber wenn das Batterie-Wechselrichter-Paket nur5 kW kontinuierlichliefern kann, importiert das Haus weiterhin aus dem Netz.

Deshalb ziehe ich zwei verschiedene Ergebnisse aus derselben Intervalldatei:

Ein Anbieter, der nur nach Batterie-kWh verkauft, löst die Hälfte des Systems.

Backup ändert die Berechnung, weil einige Energie unberührbar wird

Jetzt fügt der Hausbesitzer eine weitere Anforderung hinzu:

"Ich möchte vier Stunden Backup."

Vier Stunden wovon?

Angenommen, der essentielle Lastzeitplan ist:

Kühlschrank + Gefrierfach: 0,25 kW durchschnittlich

Internet/Sicherheit: 0,10 kW

Beleuchtung: 0,15 kW

Heizungssteuerungen/Zirkulation: 0,30 kW

Ungefährer essentieller Bedarf:

0,80 kW

Für vier Stunden:

0,80 × 4 = 3,2 kWh AC

Unter Verwendung der gleichen illustrativen Entladeeffizienz von 92 %:

3,2 ÷ 0,92 ≈ 3,48 kWh Energie auf der Batterieseite

Wenn der Besitzer möchte, dass diese Reserve jederzeit verfügbar ist, können diese 3,48 kWh nicht gleichzeitig für die tägliche Solarverschiebung versprochen werden.

Hier kann ein vollkommen sinnvolles 10 kWh-Angebot eng werden.

Die Speicher-Modellierung von NREL zeigt auch, dass die Backup-Dauer vom Batterieladezustand zu Beginn des Ausfalls, dem Lastprofil des Haushalts, der Effizienz des Wechselrichters und der Möglichkeit, dass PV die Batterie während des Ausfalls aufladen kann, abhängt.NREL

"10 kWh gibt X Stunden" ist daher keine ernsthafte universelle Behauptung.

Winter ist die Datei, nach der ich als Nächstes frage

Der Frühling ließ das 10 kWh-System gut aussehen.

Dann öffne ich Januar.

Die Wärmepumpe läuft länger.

Der Verbrauch am Abend steigt.

Die Solarproduktion fällt.

Die Batterie kann möglicherweise nicht vollständig von PV aufgeladen werden.

Deshalb bevorzuge ichmindestens 12 Monate Intervalldatenwo verfügbar, anstatt von einem attraktiven Solartag aus zu dimensionieren.

Ich suche nach:

Winterwerktag

Sommerwerktag

Wochenende

Tag mit höchster Last

niedrigster Solar-/Hochlastzeitraum

E-Auto-Ladetage

ungewöhnliche, aber wiederkehrende Lasten

Das DOE stellt fest, dass Intervallprofile zeitliche, wöchentliche, wetter- und belegungsbezogene Veränderungen aufzeigen können, die monatliche Summen verbergen.DOE

Für einen Wohnungsinstallateur bedeutet das, dass ein "typischer Tag" nützlich ist.

Es reicht nicht aus, die Stückliste einzufrieren.

Das Laden von Elektrofahrzeugen ist der Punkt, an dem ich oft Lasten entferne, anstatt Batterien hinzuzufügen

Angenommen, das Haus fügt einen 7 kW E-Auto-Ladegerät hinzu.

Die offensichtliche Antwort ist:

größerer Wechselrichter + größere Batterie.

Nicht unbedingt.

Wenn das Auto über Nacht zu einem niedrigen Tarif aus dem Netz laden kann, warum dann die Hausbatterie entladen?

Wenn das E-Auto direkt während des mittäglichen Solarüberschusses laden kann, warum sollte man diesen Strom zuerst in der stationären Batterie speichern?

Das Gleiche gilt für die Wassererwärmung, Poolpumpen und andere flexible Lasten.

Bevor ich die Batteriekapazität erhöhe, würde ich fragen, ob die Last verschoben werden kann.

Das ist einer der größten Unterschiede zwischen der Dimensionierung von Heimspeichersystemen und der einfachen Notstromdimensionierung:

Das Haus enthält Lasten, die wir planen können.

Eine intelligente Steuerungsstrategie kann manchmal mehr Geld sparen als ein weiteres 5 kWh-Modul.

Ich würde Ruibit/Dawnice eine Lastdatei geben, nicht "Wir brauchen 10 kWh"

Für einen Installateur oder Distributor, der ein wiederholbares Heimspeichersystem-Paket erstellt, würde ich die Intervalldaten auf eine kleine Menge von Entwurfsoutputs reduzieren:

Dann würde ich die tatsächliche Ruibit/Dawnice-Batterie- und Wechselrichterkombination fürnutzbare Kapazität, kontinuierliche Leistung, Batteriestrom, Spannungsbereich, BMS-Protokoll, Notstromausgang, PV-Ladefähigkeit und regionale elektrische Anforderungen überprüfen..

Die Tabelle wählt das Produkt nicht aus.

Sie sagt uns, was das Produkt beweisen muss.

Eine 10 kWh Batterie kann im selben Haus zu groß und zu klein sein

Zu groß für die Verschiebung der Frühlingssonne.

Zu klein für einen achtstündigen Winterausfall.

Das ist kein Widerspruch.

Das bedeutet, dass der Hausbesitzer eine Batterie gebeten hat, zwei verschiedene Aufgaben zu erfüllen.

Deshalb würde ich einen Vorschlag für eine Wohnbatterie nicht mit folgendem abschließen:

Empfohlene Kapazität: 10 kWh

Ich würde ihn mit etwas näher an folgendem abschließen:

10 kWh deckt den modellierten Bedarf an Abendverschiebungen unter den angegebenen Annahmen ab. Die Backup-Dauer hängt vom Reserve-SoC, den tatsächlich geschützten Lasten, der saisonalen Nachfrage und der PV-Verfügbarkeit während des Ausfalls ab.

Weniger aufregend.

Viel nützlicher.

Für die Dimensionierung von Heimspeichern sagt mir die beste Intervall-Daten nicht, wie groß eine Batterie sein kann, die ich verkaufen kann.

Es sagt mirin welchen Stunden die Batterie tatsächlich bewegt werden soll, welche Lasten sie tragen muss und welche Lasten wahrscheinlich nie auf die Batterie gelegt werden sollten.

Häufig gestellte Fragen
1. Wie dimensioniere ich eine Heimbatterie anhand von Intervall-Lastdaten?

Bestimmen Sie die kWh, die während des Zeitraums verbraucht werden, den die Batterie abdecken muss, und passen Sie dann die nutzbare Kapazität und Systemverluste an. Überprüfen Sie separat die Spitzen-kW, um sicherzustellen, dass die Batterie und der Wechselrichter die erforderliche Leistung liefern können.

2. Ist der tägliche Stromverbrauch ausreichend, um eine Heimbatterie zu dimensionieren?

Nein. Tägliche oder monatliche kWh verbergen, wann Strom verbraucht wird. Intervall-Daten zeigen die Abendnachfrage, Spitzenlasten, das Laden von Elektrofahrzeugen, den Betrieb von Wärmepumpen und saisonale Muster, die die empfohlene Batteriekapazität erheblich verändern können.

3. Wie viel Batteriekapazität sollte für Backup reserviert werden?

Berechnen Sie die Energie, die von wesentlichen Lasten für die gewünschte Ausfalldauer benötigt wird. Zum Beispiel erfordert eine Leistung von 0,8 kW für vier Stunden 3,2 kWh AC, bevor Umwandlungsverluste berücksichtigt werden.

4. Warum sollten die Lastdaten im Winter überprüft werden, bevor eine Heimbatterie ausgewählt wird?

Im Winter können höhere Heizlasten und geringere Solarerzeugung auftreten. Eine Batterie, die gut für den Eigenverbrauch von Solarenergie im Frühling funktioniert, kann im Winter unzureichende Energie oder Ladefähigkeit bieten.

5. Sollte das Laden von Elektrofahrzeugen bei der Dimensionierung einer Heimbatterie berücksichtigt werden?

Nicht automatisch. Das Laden von Elektrofahrzeugen ist oft flexibel und kann während Niedertarifzeiten oder direkter Solarproduktion geplant werden. Lastmanagement kann manchmal wirtschaftlicher sein als die Hinzufügung von Batteriekapazität.