バッテリーは昼間に単に充電し、夜間に放電するわけではない
典型的なグリッド接続されたソーラー＋バッテリーの家では、ソーラーが最初に家庭の負荷を供給し、余剰のPVがバッテリーを充電し、さらに余剰が輸出されることがあります。ソーラーの生産が家庭の需要を下回ると、バッテリーは設定された予備または他の運転制限に達するまで放電できます。その後、グリッドが残りを供給します。正確な順序はインバータ/EMSの設定、バッテリーの制限、料金、バックアップ予備、および実際の負荷プロファイルに依存します。
24時間の例は、エネルギーフローダイアグラムだけよりも理解しやすくなります。
以下の数値は説明的な仮定です、測定されたRuibit/Dawniceプロジェクトデータではありません。
06:30 — 家が太陽光パネルより先に目覚める
家が消費していると仮定します：
家庭の負荷：1.4 kW
PV出力：0.2 kW
ソーラーアレイは負荷の一部を供給し、残りは：
1.4 − 0.2 = 1.2 kW
バッテリーが十分なSoCを持ち、その運転戦略が放電を許可する場合、残りの電力を供給できます。
しかし、バッテリーがすでに設定されたバックアップ予備に達していると仮定します。
その場合、グリッドが不足分を供給します。
これは重要な点を示しています：バッテリーにエネルギーがあるからといって、すべてが日常の自己消費に利用できるわけではありません。
家の所有者は、停電のためにバッテリーの一部を意図的に未使用のままにすることがあります。
09:00 — 太陽光が家庭の負荷を賄う
PVの生産が上昇します：
2.5 kW
家は使用しています：
2.0 kW
現在、約：
0.5 kWの余剰があります
バッテリーが充電を受け入れられる場合、その余剰はストレージに流れ込むことができます。
簡略化された経路は次のようになります：
PV → 家
および：
余剰PV → バッテリー
この時点で、家はほとんどグリッドからの電力を必要としないかもしれません。
しかし、バッテリーのkWh定格は、どれだけ早く充電できるかを教えてくれません。インバータの充電制限、バッテリーの電流制限、BMS、SoC、温度はすべて充電電力を制約する可能性があります。
12:30 — 太陽光発電が負荷を大きく上回る
さて、仮定しましょう：
PV = 6.0 kW
家の負荷 = 1.5 kW
潜在的な余剰：
6.0 − 1.5 = 4.5 kW
バッテリーが現在受け入れられるのは：
3.0 kW
残りは：
4.5 − 3.0 = 1.5 kW
別の行き先が必要です。
設置や制御設定によっては、それはグリッドに輸出されるか、柔軟な家庭の負荷に使用されるか、または制限される可能性があります。
したがって、この声明はあまりにも単純です：
10 kWhのバッテリーは余剰の太陽光を蓄えます。
より有用な質問は：
その余剰が実際に発生したとき、バッテリーは利用可能な太陽光を受け入れることができますか？
十分な空のkWhを持つバッテリーでも、許可された充電kWが低すぎると太陽エネルギーを逃す可能性があります。
14:30 — バッテリーが満充電になる
バッテリーが設定された上限SoCに達したと仮定しましょう。
PVの生産は：
5.0 kW
家の需要は：
1.8 kW
バッテリーはもはや充電を必要としません。
約3.2 kWの余剰PVが残ります。
グリッドへの輸出が許可されている場合、そのエネルギーは輸出される可能性があります。
ここで料金体系が重要になります。
魅力的な輸出補償を受ける住宅所有者は、輸出された電力の価値が低い人とは異なる方法でシステムを運用するかもしれません。
したがって、インバータ/EMS戦略は、常にバッテリー充電を最大化することが最善であるという一般的なルールではなく、実際の料金に基づくべきです。
17:30 — 太陽光が減少するが、家庭の需要は増加する
今、パターンが逆転します。
仮定します：
PV = 0.8 kW
家庭の負荷 = 3.5 kW
不足分は:
3.5 − 0.8 = 2.7 kW
バッテリーの充電状態と放電制限が許せば、バッテリーは約2.7 kWを供給し、グリッドからの輸入を減少または排除できます。
これは、太陽光の自己消費が見えやすくなる時間帯です。
正午頃に生成されたエネルギーは、実質的に夕方に移動しています。
しかし、バッテリーはその取引の両方の側面を満たさなければなりません:
エネルギーを蓄えるための十分なkWh
と
夕方の負荷を供給するための十分なkW.
20:30 — 大きな負荷が始まる
家は2 kWを消費しているときに、別の4 kWの機器が追加されます。
総需要は:
6 kW
バッテリーインバータが提供できるのは:
5 kW
十分な蓄えがあっても、バッテリーはその瞬間にフル6 kWの負荷を独立して供給できません。
グリッドは残りの:
1 kWを提供するかもしれません。
これが理由です:
バッテリーkWh ≠ インバータkW
システムは数時間分のエネルギーを持っていても、短時間の高出力イベント中にグリッドのサポートが必要です。
23:00 — バッテリーが予備に達する
仮に住宅所有者が設定したとしましょう:
20%のバックアップ予備
バッテリーがその境界に達すると、通常の自己消費放電が停止する場合があります。
その後、グリッドが夜間の負荷を供給します。
その20%はサイズ計算で二重にカウントされるべきではありません。
停電保護のために予約されている場合、通常の夕方のエネルギーシフトには同時に利用できません。
02:00 — 電力網がバッテリーを再充電すべきか？
すべての太陽光バッテリーが日の出を待っているわけではありません。
仮に住宅所有者が安価な料金プランを持っているとしましょう:
バッテリーは、
EMSはその期間中に意図的にグリッドから充電することがあります。
バッテリーが必要な場合安い時間帯が終わる前に回復する必要があります。安い時間帯が終了する前に、初回充電要件は次のとおりです：
したがって、バッテリーは充電損失を考慮する前に、約4 kWの平均充電電力が必要です。
充電損失やシステムの制限を考慮する前のことです。
今、設置者はバッテリーとインバーターが実際に必要な充電電力を維持できるかどうかを確認する必要があります。
冷たいバッテリー温度はその能力をさらに低下させる可能性があります。
これが、料金戦略、充電電力、バッテリーの運用条件が同じ設計レビューに含まれる理由です。
システムを引用する前に確認すること
互換性のあるDawniceバッテリーとインバーターを使用したRuibitの家庭用ストレージ提案では、私は次のことを望みます：
| 入力 | なぜ重要なのか |
|---|---|
| 24時間の負荷プロファイル | エネルギーが必要な時を示す |
| PV生産プロファイル | 余剰が発生する時を示す |
| バッテリー使用可能 kWh | エネルギーシフト能力を決定する |
| インバータkW | 瞬時の電力を制限する |
| 充電/放電制限 | 実際のバッテリー能力を定義する |
| 輸出関税/ルール | 余剰PVの価値を変更する |
| バックアップ予備 | 日常的なサイクリングのためのエネルギーを減少させる |
| TOU料金 | グリッド充電を正当化する可能性がある |
これは、年間の電力消費量だけからバッテリーを選択するよりも有用です。
エネルギーを追跡し、その後バッテリーのサイズを決定する
1日の間に、家庭用ESSは複数の運用状態を移行することがあります：
PV → 家
PV → バッテリー
PV → グリッド
バッテリー → 家
グリッド → 家
そして、運用戦略が許す場合には：
グリッド → バッテリー
順序は普遍的ではありません。システム設定や住宅所有者の目的によります。
ソーラーとバッテリーシステムのサイズを決定する最良の方法は、家がエネルギーを必要とする時期とソーラーがそれを生産する時期を比較し、そのエネルギーを移動するためにバッテリーが十分なkWhと必要な時にそれを移動するための十分なkWを持っているかを確認することです。
よくある質問
1. 太陽光発電は家に供給する前にバッテリーを充電するか？
通常はそうではありません。多くのグリッド接続システムでは、ソーラーはまず家庭用負荷に供給され、余剰のPVがその後バッテリーを充電します。正確な優先順位はインバーターとEMSの設定によります。
2. 家庭用バッテリーが満充電の時はどうなるか？
追加のソーラーはグリッドに輸出されるか、柔軟な負荷によって使用されるか、または制限される可能性があります、システム設定や地域の輸出ルールによります。
3. バッテリーにエネルギーがある時、なぜ家庭は電力網から電力を輸入できるのか？
バッテリーはそのバックアップ予備に達している可能性があります、または家庭の需要がインバーターの利用可能な放電電力を超える可能性があります。
4. 太陽光発電の家庭用バッテリーは電力網から充電できるか？
はい、システムと地域のルールが許す場合には。グリッド充電は、低コストの時間帯に役立つことがあります、特にバッテリーが次のソーラー生産ウィンドウの前にエネルギーを必要とする場合に。
5. 適切な家庭用バッテリーのサイズは何によって決まるか？
次の情報を使用します。24時間の負荷プロファイル、太陽光発電プロファイル、使用可能なバッテリーkWh、インバーターkW、充電/放電制限、料金、バックアップ予備年間の電力消費量だけではなく。
