Батарея не просто заряжается днем и разряжается ночью
В типичном доме с солнечными панелями и аккумулятором, подключенным к сети, солнечная энергия сначала может обеспечить потребности домохозяйства, избыточная солнечная энергия может зарядить аккумулятор, а дополнительная избыточная энергия может быть экспортирована. Когда производство солнечной энергии падает ниже потребностей домохозяйства, аккумулятор может разрядиться, пока не достигнет своего настроенного резерва или другого предела работы; затем сеть обеспечивает недостающую часть. Точная последовательность зависит от настроек инвертора/EMS, ограничений аккумулятора, тарифов, резервов и фактического профиля нагрузки.
Пример за 24 часа облегчает понимание, чем просто диаграмма энергопотока.
Ниже приведеныиллюстративные предположения, не измеренные данные проекта Ruibit/Dawnice.
06:30 — Дом просыпается раньше солнечной панели
Предположим, что дом потребляет:
Нагрузка дома: 1.4 кВт
Выход солнечной энергии: 0.2 кВт
Солнечная установка обеспечивает часть нагрузки, оставляя:
1.4 − 0.2 = 1.2 кВт
Если аккумулятор имеет достаточный уровень заряда и его стратегия работы позволяет разряд, он может обеспечить примерно эту оставшуюся мощность.
Но предположим, что аккумулятор уже достиг своего настроенного резервного запаса.
Тогда сеть обеспечивает недостающую часть.
Это иллюстрирует важный момент:наличие энергии в аккумуляторе не означает, что вся она доступна для ежедневного самопотребления.
Владелец дома может намеренно оставить часть аккумулятора неиспользованной для случаев отключения.
09:00 — Солнечная энергия покрывает потребление домохозяйства
Производство солнечной энергии возрастает до:
2,5 кВт
Дом использует:
2.0 кВт
Теперь примерно:
0.5 кВт избыточной энергии
Если аккумулятор может принимать заряд, эта избыточная энергия может поступить в хранилище.
Упрощенный путь становится:
Солнечные панели → Дом
и:
Избыточная солнечная энергия → Аккумулятор
На этом этапе дом может почти не нуждаться в импорте из сети.
Но рейтинг батареи в кВтч не говорит нам о том, как быстро она может заряжаться. Ограничение заряда инвертора, ограничение тока батареи, BMS, уровень заряда и температура могут ограничивать мощность заряда.
12:30 — Солнечная выработка значительно превышает нагрузку
Теперь предположим:
Солнечные панели = 6.0 кВт
Нагрузка дома = 1.5 кВт
Потенциальный избыток:
6.0 − 1.5 = 4.5 кВт
Предположим, что батарея в данный момент может принимать только:
3.0 кВт
Оставшиеся:
4.5 − 3.0 = 1.5 кВт
нуждаются в другом направлении.
В зависимости от установки и настроек управления, эта энергия может быть экспортирована в сеть, использована гибкой нагрузкой в доме или ограничена.
Поэтому это утверждение слишком простое:
Батарея на 10 кВтч хранит избыточную солнечную энергию.
Более полезный вопрос:
Может ли батарея принять доступную солнечную мощность, когда этот избыток действительно возникает?
Батарея с большим количеством свободных кВтч все равно может упустить солнечную энергию, если разрешенная мощность заряда в кВт слишком низка.
14:30 — Батарея полная
Предположим, что батарея достигла своего настроенного верхнего уровня заряда.
Производство солнечной энергии остается:
5.0 кВт
Спрос дома составляет:
1.8 кВт
Батарея больше не нуждается в зарядке.
Приблизительно3.2 кВтизбыточной солнечной энергии остается.
Если экспорт в сеть разрешен, эта энергия может быть экспортирована.
Вот где важна структура тарифов.
Владелец дома, получающий привлекательную компенсацию за экспорт, может управлять системой иначе, чем кто-то, чей экспортируемый электричество имеет небольшую ценность.
Поэтому стратегия инвертора/EMS должна основываться на фактическом тарифе, а не на общем правиле, что максимизация заряда батареи всегда является лучшим вариантом.
17:30 — Солнечная энергия падает, но спрос домохозяйства растет
Теперь схема меняется.
Предположим:
PV = 0.8 кВт
Нагрузка дома = 3.5 кВт
Недостаток составляет:
3.5 − 0.8 = 2.7 кВт
Если уровень заряда батареи и ограничения разряда это позволяют, батарея может обеспечить примерно 2.7 кВт и сократить или полностью исключить импорт из сети.
Это та часть дня, когда солнечное самопотребление становится легко заметным.
Энергия, выработанная около полудня, фактически была перенесена на вечер.
Но батарея должна удовлетворять обе стороны этой транзакции:
достаточно кВтч для хранения энергии
мощность
достаточно кВт для обеспечения вечерней нагрузки.
20:30 — Начинается большая нагрузка
Дом потребляет 2 кВт, когда прибор добавляет еще 4 кВт.
Общая потребность составляет:
6 кВт
Предположим, что инвертор батареи может выдать только:
5 кВт
Даже при наличии достаточного количества сохраненной энергии, батарея не может самостоятельно обеспечить полную нагрузку в 6 кВт в этот момент.
Сеть может предоставить оставшиеся:
1 кВт
Вот почему:
кВтч батареи ≠ кВт инвертора
Система может иметь достаточно энергии на несколько часов, при этом нуждаясь в поддержке сети во время короткого события с высоким потреблением.
23:00 — Батарея достигает своего резерва
Предположим, что владелец дома настроил:
20% резерв на случай отключения
Как только батарея достигает этой границы, нормальный разряд для самопотребления может остановиться.
Сеть затем обеспечивает ночные нагрузки.
Эти 20% не должны учитываться дважды в расчете размера.
Если они зарезервированы для защиты от отключений, они не могут одновременно использоваться для обычного смещения вечерней энергии.
02:00 — Должна ли сеть перезарядить батарею?
Не каждая солнечная батарея ждет восхода солнца.
Предположим, что у владельца дома есть дешевый тариф от:
02:00–04:00
EMS может намеренно заряжаться от сети в этот период.
Если батарее нужно8 кВтчдо закрытия дешевого окна, требование к первичной зарядке составляет:
8 кВтч ÷ 2 ч = 4 кВт
до учета потерь при зарядке и ограничений системы.
Теперь установщик должен проверить, может ли батарея и инвертор на самом деле поддерживать необходимую мощность зарядки.
Холодная температура батареи может еще больше снизить эту способность.
Вот почему тарифная стратегия, мощность зарядки и условия эксплуатации батареи должны рассматриваться в одном обзоре дизайна.
Что я бы проверил перед тем, как оценивать систему
Для предложения домашнего хранения Ruibit с совместимой батареей и инвертором Dawnice я бы хотел:
| Вход | Почему это важно |
|---|---|
| 24-часовой профиль нагрузки | Показывает, когда нужна энергия |
| Профиль производства солнечной энергии | Показывает, когда возникает избыток |
| Используемые кВтч батареи | Определяет способность к переносу энергии |
| Инвертор кВт | Ограничивает мгновенную мощность |
| Ограничения на зарядку/разрядку | Определяет фактическую способность батареи |
| Экспортный тариф/правила | Изменяет значение избыточной солнечной энергии |
| Резервный запас | Снижает доступную энергию для ежедневного циклирования |
| Тариф TOU | Может оправдать зарядку от сети |
Это более полезно, чем выбор батареи только на основе годового потребления электроэнергии.
Следите за энергией, затем подберите размер батареи
В течение одного дня домашняя ESS может проходить через несколько рабочих состояний:
Солнечные панели → Дом
Солнечные панели → Батарея
Солнечные панели → Сеть
Батарея → Дом
Сеть → Дом
и, где позволяет стратегия работы:
Сеть → Батарея
Порядок не универсален. Он зависит от настроек системы и целей владельца дома.
Лучший способ определить размер системы солнечной энергии с батареей — сравнить, когда дому нужна энергия, с тем, когда солнечные панели ее производят, а затем проверить, достаточно ли у батареи кВтч, чтобы перенести эту энергию, и достаточно ли кВт, чтобы переместить ее в нужное время.
Часто задаваемые вопросы
1. Заряжает ли солнечная энергия батарею перед подачей в дом?
Обычно нет. Во многих системах, подключенных к сети,солнечные панели сначала обслуживают бытовые нагрузки, а избыточная энергия от солнечных панелей затем заряжает батарею. Точная приоритетность зависит от настроек инвертора и EMS.
2. Что происходит, когда домашняя батарея полная?
Дополнительная солнечная энергия может бытьэкспортирована в сеть, использована гибкими нагрузками или сокращена, в зависимости от настроек системы и местных правил экспорта.
3. Почему дом все еще может импортировать энергию из сети, когда батарея имеет заряд?
Батарея могла достичь своегорезервный запас, или потребность домохозяйства может превышать доступную мощность разряда инвертора.
4. Может ли солнечная домашняя батарея заряжаться от сети?
Да, где это позволяет система и местные правила. Зарядка от сети может быть полезной впериоды низкой стоимости по времени использования, особенно когда батарее нужна энергия до следующего окна производства солнечной энергии.
5. Что определяет правильный размер домашней батареи?
Используйте24-часовой профиль нагрузки, профиль солнечной выработки, usable battery kWh, инвертор kW, лимиты зарядки/разрядки, тариф и резерв на случай отключениявместо того чтобы полагаться только на годовое потребление электроэнергии.
