दैनिक kWh संख्या आमतौर पर वह संख्या नहीं होती जिससे मैं शुरू करता हूँ
अंतराल लोड डेटा से घरेलू बैटरी का आकार निर्धारित करने के लिए, पहले तय करें कि बैटरी को क्या करना है, फिर संबंधित समय विंडो के दौरान आवश्यक ऊर्जा और शक्ति की गणना करें। सौर आत्म-उपभोग के लिए, उस घरेलू लोड को मापें जो सौर उत्पादन गिरने के बाद होता है। बैकअप के लिए, आवश्यक लोड और उनके आउटेज की अवधि को अलग करें। उपयोग के समय को स्थानांतरित करने के लिए, महंगे टैरिफ विंडो के अंदर लोड की गणना करें। बैटरी kWh यह निर्धारित करती है कि सिस्टम उन लोड को कितनी देर तक आपूर्ति कर सकता है; इन्वर्टर और बैटरी kW यह निर्धारित करते हैं कि क्या यह उन्हें पूरी तरह से आपूर्ति कर सकता है।
यही कारण है कि मैं संकोच करता हूँ जब एक इंस्टॉलर मुझे भेजता है:
वार्षिक उपभोग: 7,300 kWh
और पूछता है कि क्या घर को 10 kWh या 15 kWh बैटरी की आवश्यकता है।
वह वार्षिक संख्या मुझे बताती है कि घर औसतन20 kWh/दिन.
यह मुझे यह नहीं बताती कि क्या गृहस्वामी शाम 6:30 बजे इलेक्ट्रिकली खाना बनाता है, रात भर EV चार्ज करता है, सर्दियों में हीट पंप चलाता है, या जब छत पर PV उत्पादन कर रहा होता है तब अधिकांश बिजली का उपयोग करता है।
अंतराल डेटा ऐसा करता है।
अमेरिका के ऊर्जा विभाग ने अंतराल डेटा को घंटे या छोटे अंतराल पर रीडिंग के रूप में वर्णित किया है जो मासिक बिलों के अंदर छिपे दैनिक और साप्ताहिक लोड प्रोफाइल को प्रकट करते हैं।डीओई
एक घरेलू ESS के लिए, वह अंतर आकार निर्धारण की समस्या है।
मैं बैटरी कैटलॉग खोलने से पहले मंगलवार को खोलूँगा
एक काल्पनिक घर पर विचार करें जिसमें 30-मिनट की स्मार्ट-मीटर डेटा हो।
इसमें है:
वार्षिक बिजली उपयोग: 7,300 kWh
औसत दैनिक उपभोग: 20 kWh
6 kWp छत पर PV
गृहस्वामी सौर आत्म-उपभोग बढ़ाना चाहता है और कुछ बैकअप क्षमता बनाए रखना चाहता है।
एक सामान्य वसंत कार्यदिवस ऐसा दिखता है:
| समय | घर का लोड | पीवी आउटपुट | नेट स्थिति |
|---|---|---|---|
| 06:00–09:00 | 4.0 किलोग्राम-घंटा | 0.8 किलोग्राम-घंटा | 3.2 किलोग्राम-घंटा आयात |
| 09:00–16:00 | 5.0 किलोग्राम-घंटा | 17.0 किलोग्राम-घंटा | 12.0 किलोग्राम-घंटा अधिशेष |
| 16:00–22:00 | 8.5 किलोग्राम-घंटा | 2.0 किलोग्राम-घंटा | 6.5 किलोग्राम-घंटा आयात |
| 22:00–06:00 | 2.5 किलोग्राम-घंटा | 0 | 2.5 किलोग्राम-घंटा आयात |
घर 20 kWh का उपभोग करता है।
लेकिन एक 20 kWh बैटरी का कोई मतलब नहीं होगा यदि असली उद्देश्य केवल दिन के समय के सौर को शाम में स्थानांतरित करना है।
पहली उपयोगी संख्या इसके करीब है:
शाम का शुद्ध मांग = 8.5 − 2.0 = 6.5 kWh
अब मेरे पास कुछ है जिस पर डिजाइन करना है।
लोड पर 6.5 kWh एक 6.5 kWh बैटरी नहीं है
बैटरी में हानियाँ और संचालन की सीमाएँ होती हैं।
एक कार्यित उदाहरण के लिए, मान लें:
आवश्यक AC ऊर्जा: 6.5 kWh
बैटरी-से-लोड दक्षता: 92%
अनुमत उपयोग योग्य अंश: 90%
फिर:
आवश्यक नामपट ऊर्जा = 6.5 ÷ (0.92 × 0.90) ≈ 7.85 kWh
एक नाममात्र10 kWh बैटरीअब इस विशेष वसंत-दिन के उद्देश्य के लिए उचित लगती है।
इसका मतलब यह नहीं है:
20 kWh/दिन घरेलू = 10 kWh बैटरी
इसका मतलब है:
यह लोड प्रोफ़ाइल + यह सौर प्रोफ़ाइल + ये अनुमान ≈ 8 kWh न्यूनतम नामपट आवश्यकता परिभाषित शाम-स्थानांतरण कार्य के लिए।
NREL समान रूप से बैटरीशक्तिसेऊर्जाको अलग करता है: ऊर्जा स्वायत्तता निर्धारित करती है, जबकि डिस्चार्ज पावर को आवश्यक लोड को पूरा करना चाहिए।NREL
यह भेद पांच मिनट बाद महत्वपूर्ण हो जाता है।
फिर ओवन और हीट पंप एक साथ चालू होते हैं
18:10 पर अंतराल डेटा दिखाता है:
हीट पंप: 2.4 kW
इंडक्शन कुकिंग: 3.0 kW
रोशनी/रेफ्रिजरेशन/सामान्य लोड: 0.8 kW
कुल:
6.2 kW
10 kWh बैटरी में बहुत सारी संग्रहीत ऊर्जा हो सकती है।
लेकिन अगर बैटरी–इन्वर्टर पैकेज केवल5 kW लगातारदे सकता है, तो घर अभी भी ग्रिड से आयात करता है।
यही कारण है कि मैं एक ही अंतराल फ़ाइल से दो अलग-अलग परिणाम निकालता हूँ:
| आकार निर्धारण प्रश्न | मुझे डेटा चाहिए |
|---|---|
| बैटरी ऊर्जा | लक्ष्य अवधि में kWh |
| बैटरी/इन्वर्टर शक्ति | सर्वाधिक समानांतर kW |
| सर्ज आवश्यकता | उपकरण प्रारंभ व्यवहार |
| चार्जिंग आवश्यकता | उपलब्ध सौर/ऑफ-पीक विंडो |
| बैकअप रिजर्व | संरक्षित लोड × आवश्यक घंटे |
एक वितरक जो केवल बैटरी kWh द्वारा बेचता है, वह प्रणाली का आधा समाधान कर रहा है।
बैकअप गणना को बदलता है क्योंकि कुछ ऊर्जा छूने योग्य नहीं रह जाती
अब गृहस्वामी एक और आवश्यकता जोड़ता है:
"मैं चार घंटे का बैकअप चाहता हूँ।"
चार घंटे का क्या?
मान लीजिए कि आवश्यक लोड कार्यक्रम है:
रेफ्रिजरेटर + फ्रीजर: 0.25 किलोग्राम औसत
इंटरनेट/सुरक्षा: 0.10 किलोग्राम
रोशनी: 0.15 किलोग्राम
हीटिंग नियंत्रण/सर्कुलेशन: 0.30 किलोग्राम
अनुमानित आवश्यक लोड:
0.80 किलोग्राम
चार घंटे के लिए:
0.80 × 4 = 3.2 किलोग्राम-घंटा एसी
इसी उदाहरणात्मक 92% डिस्चार्ज-पाथ दक्षता का उपयोग करते हुए:
3.2 ÷ 0.92 ≈ 3.48 किलोग्राम-घंटा बैटरी-साइड ऊर्जा
यदि मालिक चाहता है कि वह रिजर्व हमेशा उपलब्ध हो, तो ये 3.48 किलोग्राम-घंटा दैनिक सौर शिफ्टिंग के लिए एक साथ नहीं वादा किए जा सकते।
यही वह जगह है जहाँ एक पूरी तरह से समझदारी वाला 10 किलोग्राम प्रस्ताव तंग हो सकता है।
NREL का आवासीय भंडारण मॉडलिंग यह भी दिखाता है कि बैकअप अवधि उस समय बैटरी चार्ज स्तर पर निर्भर करती है जब आउटेज शुरू होता है, घरेलू लोड प्रोफ़ाइल, इन्वर्टर दक्षता, और क्या पीवी आउटेज के दौरान बैटरी को चार्ज कर सकता है।NREL
"10 किलोग्राम X घंटे देता है" इसलिए एक गंभीर सार्वभौमिक दावा नहीं है।
सर्दी वह फ़ाइल है जो मैं अगली बार मांगता हूँ
बसंत ने 10 किलोग्राम प्रणाली को अच्छा दिखाया।
फिर मैं जनवरी खोलता हूँ।
हीट पंप अधिक समय तक चलता है।
शाम की खपत बढ़ती है।
सौर उत्पादन गिरता है।
बैटरी पीवी से पूरी तरह से चार्ज नहीं हो सकती।
यही कारण है कि मैं पसंद करता हूँकम से कम 12 महीनों का अंतराल डेटाजहाँ उपलब्ध है, न कि एक आकर्षक सौर दिन से आकार देने के लिए।
मैं देखता हूँ:
सर्दी का कार्यदिवस
गर्मी का कार्यदिवस
अवकाश
उच्चतम लोड दिन
न्यूनतम-सौर/उच्च-लोड अवधि
ईवी-चार्जिंग दिन
असामान्य लेकिन पुनरावृत्त लोड
डीओई नोट करता है कि अंतराल प्रोफाइल समय-के-दिन, सप्ताह के दिन, मौसम और अधिभोग से संबंधित परिवर्तनों को उजागर कर सकते हैं जो मासिक कुलों को छिपाते हैं।डीओई
एक आवासीय इंस्टॉलर के लिए, इसका मतलब है कि एक "विशिष्ट दिन" उपयोगी है।
बीओएम को स्थिर करना पर्याप्त नहीं है।
EV चार्जिंग वह जगह है जहाँ मैं अक्सर लोड हटाता हूँ बजाय बैटरी जोड़ने के
मान लीजिए कि घर एक 7 किलowatt ईवी चार्जर जोड़ता है।
स्पष्ट प्रतिक्रिया है:
बड़ा इन्वर्टर + बड़ी बैटरी।
ज़रूरी नहीं।
यदि कार रात भर कम टैरिफ पर ग्रिड से चार्ज कर सकती है, तो घर की बैटरी को उसमें क्यों डिस्चार्ज करें?
यदि ईवी दोपहर के सौर अधिशेष के दौरान सीधे चार्ज कर सकता है, तो पहले उस बिजली को स्थिर बैटरी में क्यों स्टोर करें?
यह पानी गर्म करने, पूल पंप और अन्य लचीले लोड पर भी लागू होता है।
बैटरी क्षमता बढ़ाने से पहले, मैं पूछूंगा कि क्या लोड को स्थानांतरित किया जा सकता है।
यह घरेलू ईएसएस आकार और साधारण बैकअप आकार के बीच के सबसे बड़े अंतर में से एक है:
घर में ऐसे लोड होते हैं जिन्हें हम शेड्यूल कर सकते हैं।
एक स्मार्ट नियंत्रण रणनीति कभी-कभी एक और 5 किलowatt घंटे के मॉड्यूल से अधिक पैसे बचा सकती है।
मैं Ruibit/Dawnice को एक लोड फ़ाइल दूँगा, "हमें 10 kWh चाहिए" नहीं
एक इंस्टॉलर या वितरक के लिए जो एक पुनरावृत्त घरेलू ईएसएस पैकेज बना रहा है, मैं अंतराल डेटा को डिजाइन आउटपुट के एक छोटे सेट में घटा दूंगा:
| डिज़ाइन आउटपुट | काम किया गया उदाहरण |
|---|---|
| औसत दैनिक खपत | 20 किलowatt घंटे |
| शाम का शुद्ध लोड स्थानांतरित करना | 6.5 किलोग्राम-घंटा |
| न्यूनतम गणना की गई बैटरी नामपट्ट | ~7.85 किलोग्राम-घंटा |
| शाम का समवर्ती पीक | 6.2 किलowatt |
| चार घंटे का आवश्यक बैकअप लोड | 3.2 किलोग्राम-घंटा एसी |
| दिन के समय का पीवी अधिशेष | 12 किलोग्राम-घंटा |
| उम्मीदवार पैकेज | ~10 किलोग्राम-घंटा वर्ग, अंतिम जांच के अधीन |
फिर मैं वास्तविक रूबिट/डॉनिस बैटरी और इन्वर्टर संयोजन की पुष्टि करूंगाउपयोगी क्षमता, निरंतर आउटपुट, बैटरी करंट, वोल्टेज रेंज, बीएमएस प्रोटोकॉल, बैकअप आउटपुट, पीवी चार्जिंग क्षमता, और क्षेत्रीय विद्युत आवश्यकताओं के लिए.
तालिका उत्पाद का चयन नहीं करती।
यह हमें बताती है कि उत्पाद को क्या साबित करना है।
एक 10 kWh बैटरी एक ही घर में बहुत बड़ी और बहुत छोटी हो सकती है
बसंत सौर स्थानांतरण के लिए बहुत बड़ा।
आठ घंटे की सर्दी की आउटेज के लिए बहुत छोटा।
यह एक विरोधाभास नहीं है।
इसका मतलब है कि गृहस्वामी ने एक बैटरी से दो अलग-अलग काम करने के लिए कहा है।
इसलिए मैं एक आवासीय बैटरी प्रस्ताव को इस तरह समाप्त नहीं करूंगा:
अनुशंसित क्षमता: 10 किलowatt घंटे
मैं इसे इस तरह के कुछ के साथ समाप्त करूंगा:
10 kWh मॉडल किए गए शाम-शिफ्टिंग आवश्यकता को निर्धारित अनुमानों के तहत कवर करता है। बैकअप अवधि रिजर्व SoC, वास्तविक संरक्षित लोड, मौसमी मांग और आउटेज के दौरान PV उपलब्धता पर निर्भर करती है।
कम रोमांचक।
बहुत अधिक उपयोगी।
होम ESS आकार के लिए, सबसे अच्छा अंतराल डेटा मुझे यह नहीं बताता कि मैं कितनी बड़ी बैटरी बेच सकता हूँ।
यह मुझे बताता हैकौन से घंटे बैटरी को वास्तव में स्थानांतरित करने के लिए कहा जा रहा है, कौन से लोड इसे उठाना चाहिए, और कौन से लोड शायद पहले स्थान पर बैटरी पर नहीं डालने चाहिए।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
1. मैं अंतराल लोड डेटा से होम बैटरी का आकार कैसे निर्धारित करूँ?
उस अवधि के दौरान उपयोग किए गए kWh की पहचान करें जिसे बैटरी को कवर करना है, फिर उपयोगी क्षमता और प्रणाली हानियों के लिए समायोजित करें। बैटरी और इन्वर्टर यह सुनिश्चित करने के लिए अलग से पीक kW की जांच करें कि वे आवश्यक शक्ति प्रदान कर सकते हैं।
2. क्या दैनिक बिजली की खपत होम बैटरी का आकार निर्धारित करने के लिए पर्याप्त है?
नहीं। दैनिक या मासिक kWh यह छुपाता है कि बिजली कब उपभोग की जाती है। अंतराल डेटा शाम की मांग, पीक लोड, EV चार्जिंग, हीट-पंप संचालन, और मौसमी पैटर्न को प्रकट करता है, जो अनुशंसित बैटरी आकार को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकता है।
3. बैकअप के लिए कितनी बैटरी क्षमता आरक्षित रखनी चाहिए?
वांछित आउटेज अवधि के लिए आवश्यक लोड द्वारा आवश्यक ऊर्जा की गणना करें। उदाहरण के लिए, चार घंटे के लिए 0.8 kW के आवश्यक लोड के लिए 3.2 kWh AC की आवश्यकता होती है, रूपांतरण हानियों को ध्यान में रखने से पहले।
4. घर की बैटरी चुनने से पहले सर्दी के लोड डेटा की जांच क्यों करनी चाहिए?
सर्दी उच्च हीटिंग लोड और कम सौर उत्पादन ला सकती है। एक बैटरी जो वसंत के सौर आत्म-उपभोग के लिए अच्छी तरह से काम करती है, सर्दी के दौरान अपर्याप्त ऊर्जा या रिचार्ज क्षमता प्रदान कर सकती है।
5. क्या EV चार्जिंग को होम बैटरी का आकार निर्धारित करते समय शामिल किया जाना चाहिए?
स्वतः नहीं। EV चार्जिंग अक्सर लचीली होती है और इसे कम-टैरिफ अवधि या सीधे सौर उत्पादन के दौरान निर्धारित किया जा सकता है। लोड प्रबंधन कभी-कभी बैटरी क्षमता जोड़ने से अधिक आर्थिक हो सकता है।
