एक घरेलू बैटरी सौर और ग्रिड के साथ कैसे काम करती है? 24-घंटे की ऊर्जा प्रवाह का उदाहरण

बैटरी केवल दिन में चार्ज नहीं होती और रात में डिस्चार्ज नहीं होती

एक सामान्य ग्रिड से जुड़े सौर-प्लस-बैटरी घर में, सौर पहले घरेलू लोड को आपूर्ति कर सकता है, अधिशेष पीवी बैटरी को चार्ज कर सकता है, और अतिरिक्त अधिशेष को निर्यात किया जा सकता है। जब सौर उत्पादन घरेलू मांग से कम हो जाता है, तो बैटरी डिस्चार्ज कर सकती है जब तक कि यह अपनी कॉन्फ़िगर की गई रिजर्व या किसी अन्य संचालन सीमा तक नहीं पहुँच जाती; फिर ग्रिड संतुलन प्रदान करता है। सटीक अनुक्रम इन्वर्टर/ईएमएस सेटिंग्स, बैटरी सीमाओं, टैरिफ, बैकअप रिजर्व, और वास्तविक लोड प्रोफ़ाइल पर निर्भर करता है।

एक 24-घंटे का उदाहरण इसे समझना आसान बनाता है बनाम केवल ऊर्जा प्रवाह आरेख।

नीचे दिए गए आंकड़े हैंचित्रात्मक अनुमानों, मापे गए Ruibit/Dawnice परियोजना डेटा नहीं।

06:30 — घर सौर सरणी से पहले जागता है

मान लें कि घर उपभोग कर रहा है:

घर का लोड: 1.4 किलोग्राम

पीवी आउटपुट: 0.2 किलोग्राम

सौर सरणी लोड का एक भाग प्रदान करती है, जिससे बचता है:

1.4 − 0.2 = 1.2 किलोग्राम

यदि बैटरी में पर्याप्त SoC है और इसकी संचालन रणनीति डिस्चार्ज की अनुमति देती है, तो यह लगभग उस शेष शक्ति को प्रदान कर सकती है।

लेकिन मान लीजिए कि बैटरी पहले से ही अपनी कॉन्फ़िगर की गई बैकअप रिजर्व तक पहुँच गई है।

तब ग्रिड कमी को प्रदान करता है।

यह एक महत्वपूर्ण बिंदु को स्पष्ट करता है:बैटरी में ऊर्जा होना यह नहीं दर्शाता कि इसका सारा हिस्सा दैनिक आत्म-उपभोग के लिए उपलब्ध है।

एक गृहस्वामी जानबूझकर बैटरी के एक हिस्से को आउटेज के लिए अप्रयुक्त रख सकता है।

09:00 — सौर घरेलू लोड को पकड़ता है

पीवी उत्पादन बढ़ता है:

2.5 किलोग्राम

घर उपयोग कर रहा है:

2.0 किलोग्राम

अब लगभग है:

0.5 किलोग्राम अधिशेष

यदि बैटरी चार्ज स्वीकार कर सकती है, तो वह अधिशेष स्टोरेज में प्रवाहित हो सकता है।

सरलित पथ बनता है:

पीवी → घर

और:

अधिशेष पीवी → बैटरी

इस बिंदु पर घर को लगभग कोई ग्रिड आयात की आवश्यकता नहीं हो सकती है।

लेकिन बैटरी की kWh रेटिंग हमें यह नहीं बताती कि इसे कितनी तेजी से चार्ज किया जा सकता है। इन्वर्टर चार्ज सीमा, बैटरी करंट सीमा, BMS, SoC, और तापमान सभी चार्जिंग पावर को सीमित कर सकते हैं।

12:30 — सौर उत्पादन लोड से बहुत अधिक है

अब मान लीजिए:

PV = 6.0 kW

घर का लोड = 1.5 kW

संभावित अधिशेष:

6.0 − 1.5 = 4.5 kW

मान लीजिए कि बैटरी वर्तमान में केवल स्वीकार कर सकती है:

3.0 kW

बचा हुआ:

4.5 − 3.0 = 1.5 kW

एक और गंतव्य की आवश्यकता है।

स्थापना और नियंत्रण सेटिंग्स के आधार पर, इसे ग्रिड में निर्यात किया जा सकता है, एक लचीले घरेलू लोड द्वारा उपयोग किया जा सकता है, या कम किया जा सकता है।

तो यह कथन बहुत सरल है:

एक 10 kWh बैटरी अतिरिक्त सौर ऊर्जा को संग्रहीत करती है।

अधिक उपयोगी प्रश्न है:

क्या बैटरी उस उपलब्ध सौर ऊर्जा को स्वीकार कर सकती है जब वह अधिशेष वास्तव में होता है?

एक बैटरी जिसमें पर्याप्त खाली kWh हैं, यदि इसकी अनुमत चार्जिंग kW बहुत कम है, तो वह सौर ऊर्जा को चूक सकती है।

14:30 — बैटरी पूरी है

मान लीजिए कि बैटरी अपनी कॉन्फ़िगर की गई ऊपरी SoC तक पहुँच जाती है।

PV उत्पादन बना रहता है:

5.0 kW

घर की मांग है:

1.8 kW

बैटरी को अब चार्जिंग की आवश्यकता नहीं है।

लगभग3.2 kWअधिशेष PV बचा है।

यदि ग्रिड निर्यात की अनुमति है, तो उस ऊर्जा को निर्यात किया जा सकता है।

यही वह जगह है जहाँ टैरिफ संरचना महत्वपूर्ण होती है।

एक गृहस्वामी जो आकर्षक निर्यात मुआवजा प्राप्त करता है, वह प्रणाली को किसी ऐसे व्यक्ति की तुलना में अलग तरीके से संचालित कर सकता है जिसका निर्यातित बिजली का मूल्य कम है।

इसलिए इन्वर्टर/EMS रणनीति को वास्तविक टैरिफ पर आधारित होना चाहिए न कि एक सामान्य नियम पर कि बैटरी चार्जिंग को अधिकतम करना हमेशा सबसे अच्छा है।

17:30 — सौर घटता है, लेकिन घरेलू मांग बढ़ती है

अब पैटर्न उलट जाता है।

मान लें:

PV = 0.8 किलowatt

घर का लोड = 3.5 किलowatt

कमी है:

3.5 − 0.8 = 2.7 किलowatt

यदि बैटरी का SoC और डिस्चार्ज सीमाएँ अनुमति देती हैं, तो बैटरी लगभग 2.7 किलowatt प्रदान कर सकती है और ग्रिड आयात को कम या समाप्त कर सकती है।

यह दिन का वह हिस्सा है जब सौर आत्म-उपभोग को देखना आसान हो जाता है।

दोपहर के आसपास उत्पन्न ऊर्जा प्रभावी रूप से शाम में स्थानांतरित हो गई है।

लेकिन बैटरी को उस लेनदेन के दोनों पक्षों को संतुष्ट करना होगा:

ऊर्जा को स्टोर करने के लिए पर्याप्त kWh

और

शाम के लोड को प्रदान करने के लिए पर्याप्त kW.

20:30 — एक बड़ा लोड शुरू होता है

जब एक उपकरण 4 किलowatt और जोड़ता है, तो घर 2 किलowatt खींच रहा है।

कुल मांग बन जाती है:

6 किलowatt

मान लीजिए कि बैटरी इन्वर्टर केवल प्रदान कर सकता है:

5 किलowatt

काफी स्टोर की गई ऊर्जा के बावजूद, बैटरी उस क्षण में पूरी 6 किलowatt लोड को स्वतंत्र रूप से प्रदान नहीं कर सकती।

ग्रिड शेष प्रदान कर सकता है:

1 किलowatt

यही कारण है:

बैटरी kWh ≠ इन्वर्टर kW

एक सिस्टम के पास कई घंटों के लिए पर्याप्त ऊर्जा हो सकती है जबकि फिर भी एक छोटे उच्च-शक्ति घटना के दौरान ग्रिड समर्थन की आवश्यकता होती है।

23:00 — बैटरी अपने रिजर्व तक पहुँचती है

मान लीजिए कि गृहस्वामी ने कॉन्फ़िगर किया:

20% बैकअप रिजर्व

एक बार जब बैटरी उस सीमा तक पहुँच जाती है, तो सामान्य आत्म-उपभोग डिस्चार्ज रुक सकता है।

ग्रिड फिर रात के लोड को प्रदान करता है।

उस 20% को आकार निर्धारण गणना में दो बार नहीं गिना जाना चाहिए।

यदि यह आउटेज सुरक्षा के लिए आरक्षित है, तो यह सामान्य शाम की ऊर्जा शिफ्टिंग के लिए एक साथ उपलब्ध नहीं है।

02:00 — क्या ग्रिड बैटरी को फिर से चार्ज करना चाहिए?

हर सौर बैटरी सूर्योदय का इंतजार नहीं करती।

मान लीजिए कि गृहस्वामी के पास एक सस्ती टैरिफ है:

02:00–04:00

ईएमएस उस अवधि के दौरान ग्रिड से जानबूझकर चार्ज कर सकता है।

यदि बैटरी को आवश्यकता है8 kWhसस्ते समय की खिड़की बंद होने से पहले, पहले चरण की चार्जिंग आवश्यकता है:

8 kWh ÷ 2 h = 4 kW

चार्जिंग हानियों और प्रणाली सीमाओं को ध्यान में रखने से पहले।

अब इंस्टॉलर को यह जांचना चाहिए कि क्या बैटरी और इन्वर्टर वास्तव में आवश्यक चार्जिंग शक्ति को बनाए रख सकते हैं।

ठंडी बैटरी का तापमान उस क्षमता को और कम कर सकता है।

इसीलिए टैरिफ रणनीति, चार्जिंग शक्ति, और बैटरी संचालन की स्थितियाँ एक ही डिज़ाइन समीक्षा में शामिल होनी चाहिए।

मैं सिस्टम का उद्धरण देने से पहले क्या जांचूंगा

एक संगत डॉनिस बैटरी और इन्वर्टर का उपयोग करते हुए एक रूइबिट होम-स्टोरेज प्रस्ताव के लिए, मैं चाहूंगा:

इनपुटयह महत्वपूर्ण क्यों है
24-घंटे का लोड प्रोफ़ाइलदिखाता है कि ऊर्जा कब आवश्यक है
पीवी उत्पादन प्रोफ़ाइलदिखाता है कि अतिरिक्त कब होता है
बैटरी उपयोग योग्य kWhऊर्जा-स्थानांतरण क्षमता निर्धारित करता है
इन्वर्टर किलowattतत्काल शक्ति को सीमित करता है
चार्ज/डिस्चार्ज सीमाएँवास्तविक बैटरी क्षमता को परिभाषित करता है
निर्यात शुल्क/नियमअतिरिक्त पीवी का मान बदलता है
बैकअप रिजर्वदैनिक चक्र के लिए उपलब्ध ऊर्जा को कम करता है
टीओयू टैरिफग्रिड चार्जिंग को सही ठहरा सकता है

यह केवल वार्षिक बिजली खपत से बैटरी का चयन करने की तुलना में अधिक उपयोगी है।

ऊर्जा का पालन करें, फिर बैटरी का आकार निर्धारित करें

एक दिन में, एक होम ईएसएस कई संचालन स्थितियों से गुजर सकता है:

पीवी → घर

पीवी → बैटरी

पीवी → ग्रिड

बैटरी → घर

ग्रिड → घर

और, जहां संचालन की रणनीति अनुमति देती है:

ग्रिड → बैटरी

क्रम सार्वभौमिक नहीं है। यह प्रणाली सेटिंग्स और गृहस्वामी के उद्देश्य पर निर्भर करता है।

सौर-प्लस-बैटरी प्रणाली का आकार निर्धारित करने का सबसे अच्छा तरीका यह है कि घर को ऊर्जा की आवश्यकता कब होती है और सौर इसे कब उत्पन्न करता है, इसकी तुलना करें, फिर जांचें कि क्या बैटरी के पास उस ऊर्जा को स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त kWh है और आवश्यक समय पर इसे स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त kW है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. क्या सौर ऊर्जा बैटरी को घर को आपूर्ति देने से पहले चार्ज करती है?

आमतौर पर नहीं। कई ग्रिड-कनेक्टेड प्रणालियों में,सौर पहले घरेलू लोड की सेवा करता है, और अधिशेष पीवी फिर बैटरी को चार्ज करता है। सटीक प्राथमिकता इन्वर्टर और ईएमएस सेटिंग्स पर निर्भर करती है।

2. जब घरेलू बैटरी पूरी होती है तो क्या होता है?

अतिरिक्त सौर हो सकता हैग्रिड में निर्यात किया गया, लचीले लोड द्वारा उपयोग किया गया, या कम किया गया, प्रणाली सेटिंग्स और स्थानीय निर्यात नियमों के आधार पर।

3. जब बैटरी में ऊर्जा होती है तो घर ग्रिड पावर क्यों आयात कर सकता है?

बैटरी अपनीबैकअप रिजर्वतक पहुँच चुकी हो सकती है, या घरेलू मांग इन्वर्टर की उपलब्ध डिस्चार्ज शक्ति से अधिक हो सकती है।

4. क्या एक सौर घरेलू बैटरी ग्रिड से चार्ज कर सकती है?

हाँ, जहाँ प्रणाली और स्थानीय नियम इसकी अनुमति देते हैं। ग्रिड चार्जिंग उपयोगी हो सकती हैकम लागत वाले समय-के-उपयोग अवधियों के दौरान, विशेष रूप से जब बैटरी को अगले सौर-उत्पादन खिड़की से पहले ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

5. सही घरेलू बैटरी का आकार क्या निर्धारित करता है?

उपयोग करें24-घंटे का लोड प्रोफ़ाइल, सौर उत्पादन प्रोफ़ाइल, उपयोगी बैटरी kWh, इन्वर्टर kW, चार्ज/डिस्चार्ज सीमाएँ, टैरिफ, और बैकअप रिजर्वके बजाय केवल वार्षिक बिजली खपत।