मौजूदा रूफटॉप सौर के लिए बैटरी स्टोरेज का रेट्रोफिट: एक डिज़ाइन वर्कफ़्लो

Retrofitting Battery Storage to Existing Rooftop Solar - A Design Workflow

बैटरी नहीं, इन्वर्टर से शुरू करें

जब एक मौजूदा छत सौर प्रणाली में बैटरी भंडारण जोड़ा जाता है, तो पहले मौजूदा पीवी इनवर्टर, घरेलू विद्युत आपूर्ति, लोड प्रोफ़ाइल, बैकअप आवश्यकता, और मीटरिंग व्यवस्था की पुष्टि करें। मुख्य डिज़ाइन निर्णय आमतौर पर यह होता है कि मौजूदा सौर इनवर्टर को बनाए रखना है और एसी-कपल्ड भंडारण जोड़ना है, इसे एक संगत हाइब्रिड इनवर्टर के साथ बदलना है, या पीवी प्रणाली के एक हिस्से को फिर से डिज़ाइन करना है।

एक रेट्रोफिट पूछताछ अक्सर इस तरह आती है:

"6 किलowatt सौर पहले से स्थापित है। ग्राहक 10 कWh बैटरी चाहता है।"

मैं अभी बैटरी का उद्धरण नहीं दूंगा।

मैं इनवर्टर लेबल की एक तस्वीर मांगूंगा।

एक छत, तीन संभावित रेट्रोफिट पथ

एक काल्पनिक घर पर विचार करें:

मौजूदा पीवी:6.4 कWp
पीवी इनवर्टर:5 कW ग्रिड-टाइड
वार्षिक खपत:8,200 kWh
इच्छित भंडारण:लगभग 10–15 kWh
नई आवश्यकता:शाम के सौर उपयोग के साथ आवश्यक लोड बैकअप

मौजूदा इनवर्टर निर्णय को बदलता है।

रेट्रोफिट पथमौजूदा पीवी इनवर्टरकब यह समझ में आता है
AC-कपल्ड बैटरीरखनामौजूदा इनवर्टर अपेक्षाकृत नया है और रखने लायक है
हाइब्रिड-इनवर्टर रूपांतरणबदला गयाबैटरी एकीकरण और बैकअप इनवर्टर बदलने को सही ठहराते हैं
आंशिक पुनःडिज़ाइननिर्भर करता हैमौजूदा स्ट्रिंग्स, फेज़ या उपकरण सीमाएँ बनाते हैं

NRELएसी- और डीसी-कपल्ड पीवी-प्लस-स्टोरेज को विभिन्न आर्किटेक्चर के रूप में वर्णित करता है जिनके पास विभिन्न पावर-परिवर्तन पथ होते हैं।

एक नई स्थापना के लिए, मैं पहले आर्किटेक्चर चुन सकता हूं।

एक रेट्रोफिट के लिए, भवन ने पहले से ही मेरे लिए कुछ निर्णय लिए हैं।

मौजूदा इन्वर्टर को बनाए रखना बेहतर इंजीनियरिंग निर्णय हो सकता है

मान लीजिए कि 5 कW पीवी इनवर्टर केवल तीन साल पुराना है, विश्वसनीय रूप से काम करता है, और स्थानीय ग्रिड आवश्यकताओं को पूरा करता है।

इसे केवल इसलिए हटाना क्योंकि एक नया हाइब्रिड इनवर्टर चित्र को साफ बनाता है, उपयोगी उपकरण को बर्बाद कर सकता है।

एक एसी-कपल्ड बैटरी प्रणाली मौजूदा पीवी इनवर्टर को सेवा में रहने की अनुमति दे सकती है जबकि एक अलग बैटरी इनवर्टर भंडारण का प्रबंधन करता है।

लेकिन इसमें एक व्यापार-बंद है।

पीवी से एसी-कपल्ड बैटरी में ऊर्जा जाने पर कुछ अतिरिक्त परिवर्तन चरणों से गुजरना पड़ सकता है, कुछ डीसी-कपल्ड व्यवस्थाओं की तुलना में। नियंत्रण एकीकरण और बैकअप व्यवहार को भी सत्यापित करने की आवश्यकता है।

अब एक तथ्य बदलें।

मौजूदा इन्वर्टर 11 साल पुराना है।

अचानक इसे हाइब्रिड इन्वर्टर से बदलना बहुत आसान हो सकता है।

इसलिए मेरे पास "एसी कूपलिंग रेट्रोफिट के लिए बेहतर है" का कोई नियम नहीं है।

मेरे पास एक है:

"क्या अभी भी रखने लायक है?" का नियम।

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बैकअप प्रोजेक्ट को बैटरी क्षमता से अधिक बदलता है

एक गृहस्वामी कह सकता है:

"मैं चाहता हूँ कि सौर और बैटरी ब्लैकआउट के दौरान काम करें।"

यह वाक्य उपकरण के दायरे को काफी बदल सकता है।

एक पारंपरिक ग्रिड-से जुड़े पीवी सिस्टम सामान्यतः ग्रिड आउटेज के दौरान बिना उचित बैकअप/आइलैंडिंग आर्किटेक्चर के घरेलू सर्किट को ऊर्जा प्रदान नहीं कर सकता।

इसलिए रेट्रोफिट की आवश्यकता हो सकती है:

बैकअप या ईपीएस आउटपुट

ट्रांसफर/गेटवे उपकरण

संरक्षित-लोड सर्किट

ग्रिड अलगाव

उचित माप

और आइलैंडेड स्थिति में पीवी और बैटरी का संगत नियंत्रण।

पहला उपयोगी प्रश्न बनता है:

क्या बिजली चालू रहनी चाहिए?

मान लीजिए कि संरक्षित लोड हैं:

आवश्यक लोडअनुमानित शक्ति
रेफ्रिजरेटर/फ्रीजर250 W
इंटरनेट/सुरक्षा100 W
प्रकाश250 W
हीटिंग कंट्रोल/पंप300 W
चुने हुए सॉकेट400 W
अनुमानित कुल1.3 kW

आठ घंटे के लिए:

1.3 कडब्ल्यू × 8 घंटे = 10.4 कडब्ल्यूएच एसी

एक मानक 10 कडब्ल्यूएच बैटरी पहले से ही इस जानबूझकर सतर्क अनुमान के तहत बहुत छोटी है, इससे पहले कि रूपांतरण हानियों और रिजर्व सीमाओं पर विचार किया जाए।

लेकिन अगर वे लोड लगातार अपने रेटेड मानों पर काम नहीं करते हैं, तो वास्तविक ऊर्जा आवश्यकता कम हो सकती है।

इसलिए मैं केवल उपकरणों के नाम प्लेटों को गुणा करने के बजाय वास्तविक अंतराल डेटा और आवश्यक लोड शेड्यूल का उपयोग करूंगा।

बैटरी को लोड और इन्वर्टर के अनुसार फिट होना चाहिए

मान लीजिए कि लोड अध्ययन लगभग 10 कडब्ल्यूएच उपयोगी भंडारण की ओर इशारा करता है।

हमने अभी तक यह साबित नहीं किया है कि कौन सी बैटरी खरीदनी है।

एक हाइब्रिड-इन्वर्टर रेट्रोफिट के लिए, मैं सत्यापित करूंगा:

बैटरी संचालन-वोल्टेज रेंज

अधिकतम चार्ज/डिस्चार्ज करंट

इन्वर्टर बैटरी-करंट सीमा

CAN या RS485 प्रोटोकॉल

BMS संगतता

फर्मवेयर संस्करण

अधिकतम/न्यूनतम मॉड्यूल संख्या

निरंतर और सर्ज बैकअप पावर

"48 V बैटरी" और "48 V इन्वर्टर" पर्याप्त नहीं है।

न ही:

"दोनों CAN का समर्थन करते हैं।"

एक Ruibit/Dawnice पैकेज के लिए, मैं चाहता हूं कि इंस्टॉलर के आने से पहले बैटरी और इन्वर्टर का सही संयोजन फ्रीज़ किया जाए - कमीशनिंग के दौरान नहीं खोजा जाए।

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सौर अधिशेष मुझे सौर kWp से अधिक बताता है

एक 6.4 kWp छत पर लगे पैनल का मतलब यह नहीं है कि घर को 6.4, 10, या 15 kWh बैटरी की आवश्यकता है।

मैं जानना चाहता हूं कि वास्तव में कितना सौर ऊर्जा निर्यात किया गया है।

मान लीजिए कि अंतराल डेटा दिखाता है:

औसत उपयोगी मध्याह्न अधिशेष: 8 kWh

शाम का शुद्ध उपभोग: 7 kWh

यह एक 10 kWh वर्ग की बैटरी के लिए जांचने लायक बनाता है।

अब सर्दी को देखें:

मध्याह्न अधिशेष: 2 kWh

शाम का उपभोग: 11 kWh

एक ही छत।

विभिन्न बैटरी उपयोग।

यही कारण है कि वार्षिक PV उत्पादन अकेले कमजोर भंडारण-आकार इनपुट है। अंतराल डेटा दिखाता है कि क्या सौर अधिशेष और बाद में घरेलू मांग वास्तव में एक ऐसे तरीके से ओवरलैप होती है जिसे भंडारण का लाभ उठाया जा सके।

मैं सामान्यतः कम से कम एक प्रतिनिधिगर्मी, सर्दी, सप्ताह के दिन, और सप्ताहांत प्रोफ़ाइल, जहां उपलब्ध हो, एक पूरे वर्ष के अंतराल डेटा का उपयोग करना पसंद करूंगा।

सीटी छोटी है। गलती नहीं है।

स्थापना के बाद, ESS को यह जानने की आवश्यकता होती है कि घर बिजली आयात कर रहा है या निर्यात कर रहा है।

यह अक्सर ग्रिड कनेक्शन पॉइंट पर एक मीटर या CT पर निर्भर करता है।

यदि CT उलटा है, गलत चरण पर मैप किया गया है, या इसे ऐसे स्थान पर स्थापित किया गया है जहां यह सभी प्रासंगिक घरेलू/PV प्रवाह नहीं देख सकता, तो नियंत्रण प्रणाली गलत डेटा से पूरी तरह से तार्किक निर्णय ले सकती है।

परिणाम एक बैटरी दोष की तरह दिख सकता है:

अप्रत्याशित ग्रिड आयात

अधिशेष PV से चार्ज करने में विफलता

गलत निर्यात सीमित करना

ऐप में अजीब मान

इसलिए मैंने रेट्रोफिट के लिएमीटर/सीटी स्थान को डिज़ाइन ड्राइंग पर रखा.

यह नियंत्रण प्रणाली का हिस्सा है।

यह कमीशनिंग का बाद का विचार नहीं है।

मेरा रेट्रोफिट होल्ड पॉइंट

अंतिम रूइबिट/डॉनिस बैटरी पैकेज का चयन करने से पहले, मैं इन प्रश्नों का समाधान चाहता हूँ:

डिज़ाइन इनपुटक्या सत्यापित किया जाना चाहिए
मौजूदा पीवीएरे का आकार और स्ट्रिंग व्यवस्था
मौजूदा इन्वर्टरसटीक मॉडल, उम्र और रेटिंग
गृह आपूर्तिवोल्टेज, चरण और सेवा क्षमता
भंडारण उद्देश्यसौर आत्म-उपयोग, टैरिफ शिफ्टिंग, बैकअप
लोड डेटाजहाँ उपलब्ध हो, अंतराल खपत
बैकअपआवश्यक लोड, शक्ति और अवधि
आर्किटेक्चरएसी-कपल्ड, हाइब्रिड रूपांतरण या पुन: डिज़ाइन
संगततासटीक बैटरी-इन्वर्टर जोड़ी
मापमीटर/सीटी प्रकार और स्थान
स्थापनास्थान, वजन, क्लियरेंस और वातावरण
भविष्य के लोडईवी, हीट पंप, इलेक्ट्रिक खाना पकाना

तभी मैं अंतिम बैटरी मॉडल चाहता हूँ।

यह क्रम महत्वपूर्ण है।

रेट्रोफिट एक नया सौर-प्लस-स्टोरेज सिस्टम नहीं है जो एक खाली ड्राइंग पर बनाया गया है। यह उपकरण, वायरिंग, अनुमोदन, भौतिक सीमाएँ और कभी-कभी पुराने डिज़ाइन निर्णयों को विरासत में लेता है।

उनमें से कुछ को संरक्षित करना महत्वपूर्ण है।

अन्य ठीक वही हैं जिन्हें बैटरी प्रोजेक्ट को ठीक करना चाहिए।

यह पूछने से पहले कि कौन सी बैटरी मौजूदा सौर प्रणाली में फिट होती है, तय करें कि मौजूदा सौर प्रणाली के कौन से हिस्से अभी भी डिज़ाइन करने के लायक हैं।

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अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. क्या मैं मौजूदा छत सौर प्रणाली में एक घरेलू बैटरी जोड़ सकता हूँ?

हाँ। मौजूदा इन्वर्टर और प्रोजेक्ट आवश्यकताओं के आधार पर, आप पीवी इन्वर्टर को बनाए रख सकते हैंएसी-जोड़े गए स्टोरेज के साथ, इसे हाइब्रिड इन्वर्टर से बदल सकते हैं, या सिस्टम को आंशिक रूप से फिर से डिज़ाइन कर सकते हैं।

2. क्या मुझे बैटरी जोड़ते समय अपनी मौजूदा सौर इनवर्टर को बदलना चाहिए?

ज़रूरी नहीं। एक अपेक्षाकृत नया, अनुपालन करने वाला, विश्वसनीय इन्वर्टर बनाए रखने के लायक हो सकता है। जब मौजूदा इन्वर्टर पुराना, असंगत, या आवश्यक बैकअप आर्किटेक्चर का समर्थन नहीं कर सकता, तो प्रतिस्थापन अधिक आकर्षक हो जाता है।

3. मैं मौजूदा सौर प्रणाली के लिए बैटरी की क्षमता कैसे चुनूं?

बैटरी का आकार केवल सौर kWp से न तय करें। तुलना करेंअवधि पीवी अधिशेष, घरेलू खपत, शाम की मांग, बैकअप आवश्यकताएँ, उपयोगी बैटरी क्षमता, और मौसमी भिन्नता.

4. क्या बैटरी जोड़ने से स्वचालित रूप से पावर आउटेज के दौरान बैकअप मिलता है?

नहीं। बैकअप के लिए एक संगत इन्वर्टर, ईपीएस या बैकअप आउटपुट, ग्रिड पृथक्करण, ट्रांसफर उपकरण, सुरक्षित-लोड सर्किट, और आउटेज के दौरान सौर और बैटरी पावर का उचित नियंत्रण की आवश्यकता हो सकती है।

5. सौर रेट्रोफिट में बैटरी-इनवर्टर संगतता क्यों महत्वपूर्ण है?

बैटरी और इन्वर्टर को मिलाना चाहिएवोल्टेज रेंज, करंट सीमाएँ, बीएमएस प्रोटोकॉल, फर्मवेयर, मॉड्यूल कॉन्फ़िगरेशन, और बैकअप कार्यों में। केवल वोल्टेज या CAN/RS485 इंटरफेस का मिलान संगतता को साबित नहीं करता।