Une batterie de 10 kWh ne signifie pas 10 heures de sauvegarde
Le temps de sauvegarde de la batterie domestique doit être calculé à partir de l'énergie AC utilisable divisée par la puissance moyenne des charges à sauvegarder. La règle de base est :Backup time (hours) = usable AC energy (kWh) ÷ average backup load (kW). Utilisez l'énergie côté AC lorsque cela est possible, car la capacité nominale de la batterie, l'état de charge de réserve, les limites de décharge, les pertes de l'onduleur et la consommation du système peuvent réduire l'énergie qui atteint réellement les appareils ménagers.
C'est pourquoi j'hésite quand quelqu'un demande :
"Combien de temps une batterie de 10 kWh fera-t-elle fonctionner ma maison ?"
Ma réponse est une autre question :
Quelle partie de la maison ?
NREL fait la même distinction dans la modélisation du stockage résidentiel : la capacité énergétique de la batterieetla capacité de puissancesont des caractéristiques distinctes. Une batterie peut avoir suffisamment de kWh pour plusieurs heures tandis que son onduleur ne peut toujours pas supporter une grande charge domestique instantanée.NRELNREL
Commencez par l'énergie AC utilisable, pas le chiffre sur la batterie
Capacité nominale : 10 kWh
Supposons que le système permette d'utiliser 90 % de cette capacité :
10 × 0.90 = 9.0 kWh d'énergie DC utilisable
Maintenant, supposons une efficacité de conversion batterie-AC de 92 % pour cet exemple :
9.0 × 0.92 = 8.28 kWh d'énergie AC utilisable
La batterie de 10 kWh délivre donc environ
8.28 kWh aux charges AC dans ces hypothèsesC'est le chiffre que je veux pour un calcul de temps de sauvegarde..
Le résultat exact dépend de la batterie réelle, de l'onduleur, du point de fonctionnement, des réglages de réserve et des pertes du système. NREL a également utilisé des hypothèses sur la profondeur de décharge et l'efficacité de l'onduleur lors de la modélisation de la sauvegarde résidentielle, tout en avertissant que la durée réelle de sauvegarde dépend de l'état de charge de la batterie et de la charge domestique au moment de la panne.
NRELNREL
Divisez maintenant par les charges qui restent réellement allumées
En utilisant les 8.28 kWh d'énergie AC utilisable :
| Charge de secours | Puissance moyenne utilisée dans l'exemple |
|---|---|
| Réfrigérateur/congélateur | 200 W |
| Internet/routeur | 30 W |
| Éclairage | 120 W |
| Équipement de sécurité/contrôle | 50 W |
| Circulation/chauffage/contrôles | 300 W |
| Autres charges essentielles | 300 W |
| Charge moyenne totale | 1,0 kW |
Temps de sauvegarde = 8.28 kWh ÷ 1.0 kW = 8.28 heures
Temps de sauvegarde = 8,28 kWh ÷ 1,0 kW = 8,28 heures
Maintenant, allumez 2 kW de charges continues supplémentaires :
Charge totale = 3 kW
Temps de sauvegarde = 8,28 ÷ 3 = 2,76 heures
Même batterie.
Presque trois fois moins de temps de sauvegarde.
C'est pourquoi un distributeur doit être prudent avec des affirmations telles que :
"10 kWh = 8 heures de sauvegarde."
Cela n'a de sens que lorsque la charge supposée est indiquée à côté.
La charge est rarement constante
Il y a un autre problème avec le calcul simple.
Un compresseur de réfrigérateur fonctionne par cycles.
Une pompe à chaleur change de puissance.
Les lumières s'allument et s'éteignent.
Une bouilloire peut consommer 2 à 3 kW pendant plusieurs minutes puis disparaître du profil de charge.
Donc, je sépare deux questions :
Question énergétique :Combien de kWh les charges protégées consommeront-elles pendant la panne ?
Question de puissance :Quelle est la puissance maximale en kW que l'onduleur et la batterie doivent supporter simultanément ?
Une batterie de 10 kWh peut théoriquement fournir huit heures d'énergie pour des charges essentielles mais peut quand même s'arrêter si un gros moteur ou un appareil dépasse la capacité continue ou de pointe de l'onduleur.
C'est pourquoi je ne dimensionnerais jamais un package de sauvegarde domestique Ruibit/Dawnice uniquement à partir des kWh.
La réserve de SoC peut changer la réponse avant le début de la panne
Imaginez que le propriétaire utilise la batterie tous les jours pour l'autoconsommation solaire.
À 18h00, le réseau échoue.
L'état de charge de la batterie n'est que45 %.
Si le système a été conçu autour de 8,28 kWh d'énergie AC disponible avec un état de charge initial élevé, cette estimation de sauvegarde originale ne s'applique plus.
Pour une estimation simplifiée :
10 kWh × 45 % d'état de charge restant × 92 % d'efficacité de conversion ≈ 4,14 kWh AC
Avec une charge de sauvegarde moyenne de 1 kW :
4,14 ÷ 1 = 4,14 heures
C'est pourquoi les paramètres de réserve de sauvegarde sont importants.
Un propriétaire qui souhaite une réserve garantie doit accepter qu'une partie de la capacité de la batterie restera indisponible pour le décalage solaire quotidien ou l'arbitrage tarifaire.
La sauvegarde et les économies quotidiennes se disputent les mêmes kWh.
Le solaire pendant une panne peut prolonger la sauvegarde—mais ne le promettez pas
Si la maison dispose d'une installation solaire compatible qui peut fonctionner pendant une sauvegarde isolée, le PV de jour peut alimenter les charges et recharger la batterie.
Cela peut prolonger considérablement la sauvegarde.
Mais je ne mettrais pas un chiffre fixe sans modélisation :
taille du PV
saison
météo
architecture de sauvegarde
charge domestique
limite de charge de la batterie
Le NREL note que la durée réelle de sauvegarde résidentielle dépend de facteurs tels que le niveau de charge de la batterie, le moment de la panne, le profil de charge de la maison et la génération solaire disponible.NREL
Une panne ensoleillée en juin et une panne nocturne en hiver ne sont pas le même événement.
Le calcul que je mettrais sur une feuille de travail d'installateur
Pour une première estimation :
Énergie DC utilisable = Capacité nominale × Fraction utilisable autorisée
Énergie AC utilisable = Énergie DC utilisable × Efficacité batterie-charge
Temps de sauvegarde = Énergie AC utilisable ÷ Charge de sauvegarde moyenne
Par exemple :
10 kWh × 90% × 92% = 8,28 kWh AC
Ensuite :
| Charge de secours moyenne | Temps de secours approximatif |
|---|---|
| 0,5 kW | 16,6 h |
| 1,0 kW | 8,3 h |
| 2,0 kW | 4,1 h |
| 3,0 kW | 2,8 h |
| 4,0 kW | 2,1 h |
Ce sont des valeurs d'exemple, pas des revendications de performance pour une batterie spécifique.
Avant de citer un système réel, je remplacerais chaque hypothèse par les données réelles du produit et le calendrier de charge protégée du client.
C'est le chiffre qu'un acheteur B2B devrait vendre :
énergie AC utilisable dans les conditions énoncées.
Pas simplement le plus grand chiffre de kWh imprimé sur la batterie.
Le temps de sauvegarde appartient à la batterie et à la maison ensemble. Changez les charges, l'état de charge initial, le réglage de la réserve, les pertes de l'onduleur ou la disponibilité solaire, et les heures changent avec eux.
FAQs
1. Comment calculer le temps de sauvegarde d'une batterie domestique ?
Utilisez :
Temps de sauvegarde (heures) = Énergie AC utilisable (kWh) ÷ Charge de sauvegarde moyenne (kW)
Par exemple, 8,28 kWh d'énergie AC utilisable alimentant une charge moyenne de 1 kW fournit environ 8,3 heures de sauvegarde.
2. Une batterie de 10 kWh est-elle réellement 10 kWh d'énergie de sauvegarde ?
Pas nécessairement. L'énergie utilisable peut être inférieure en raison des limites de DoD, de la réserve de SoC, des pertes d'onduleur, de la consommation du système et des conditions d'exploitation. Utilisez l'énergie AC utilisable réelle plutôt que la capacité nominale lors de l'estimation du temps de sauvegarde.
3. Pourquoi le temps de sauvegarde varie-t-il autant entre les maisons ?
La durée de sauvegarde dépend des charges alimentées. Une batterie utilisable de 8,28 kWh pourrait théoriquement soutenir une charge moyenne de 1 kW pendant environ 8,3 heures, mais une charge de 3 kW pendant seulement environ 2,8 heures.
4. Les panneaux solaires peuvent-ils prolonger le temps de sauvegarde de la batterie domestique ?
Oui, si le système solaire est conçu pour fonctionner pendant une panne. La PV disponible peut alimenter les charges domestiques et potentiellement recharger la batterie, mais l'extension réelle de la sauvegarde dépend de la météo, de la saison, de la production PV et de l'architecture du système.
5. La puissance de l'onduleur affecte-t-elle le temps de sauvegarde de la batterie ?
Oui, mais différemment de la capacité de la batterie. Les kWh déterminent l'énergie disponible et la durée approximative, tandis que les kW déterminent si le système peut supporter les charges instantanées et de surtension du ménage.
