Как определить размер домашней батареи на основе данных о нагрузке?

Ежедневное число кВтч обычно не является числом, с которого я начинаю.

Чтобы определить размер домашней батареи на основе данных о нагрузке за интервал, сначала решите, что должна делать батарея, затем рассчитайте необходимую энергию и мощность в соответствующий временной интервал. Для солнечного самопотребления измерьте нагрузку домохозяйства, которая возникает после снижения солнечной выработки. Для резервного питания изолируйте основные нагрузки и их продолжительность отключения. Для смещения по времени использования рассчитайте нагрузку в пределах окна дорогого тарифа. КВтч батареи определяет, как долго система может обеспечивать эти нагрузки; кВт инвертора и батареи определяют, может ли она вообще их обеспечить.

Вот почему я колеблюсь, когда установщик отправляет мне:

Годовое потребление: 7 300 кВтч

и спрашивает, нужна ли дому батарея на 10 кВтч или 15 кВтч.

Это годовое число говорит мне о среднем потреблении дома20 кВтч/день.

Оно не говорит мне, готовит ли домовладелец на электрической плите в 18:30, заряжает ли электромобиль ночью, работает ли тепловой насос зимой или использует ли большую часть электроэнергии, пока солнечные панели вырабатывают.

Данные за интервал говорят.

Министерство энергетики США описывает данные за интервал как показания с часовыми или более короткими интервалами, которые раскрывают ежедневные и недельные профили нагрузки, скрытые в ежемесячных счетах.Министерство энергетики

Для домашней ESS эта разница является проблемой определения размера.

Я открою во вторник, прежде чем открою каталог батарей.

Рассмотрим гипотетический дом с данными умного счетчика за 30 минут.

У него есть:

Годовое потребление электроэнергии: 7 300 кВтч

Среднее дневное потребление: 20 кВтч

6 кВтп солнечных панелей на крыше

Домовладелец хочет увеличить солнечное самопотребление и сохранить некоторую резервную мощность.

Типичный весенний будний день выглядит так:

Дом потребляет 20 кВтч.

Но батарея на 20 кВтч имела бы мало смысла, если реальная цель просто перенести дневное солнечное потребление на вечер.

Полезное первое число ближе к:

Чистый вечерний спрос = 8.5 − 2.0 = 6.5 кВтч

Теперь у меня есть что-то, вокруг чего стоит проектировать.

6,5 кВтч на нагрузках не означает, что это 6,5 кВтч батарея.

У батареи есть потери и эксплуатационные ограничения.

Для примера предположим:

Необходимая энергия переменного тока: 6.5 кВтч

Эффективность батареи по отношению к нагрузке: 92%

Допустимая полезная доля: 90%

Тогда:

Необходимая номинальная энергия = 6.5 ÷ (0.92 × 0.90) ≈ 7.85 кВтч

Номинальнаябатарея на 10 кВтчтеперь выглядит разумно для этой конкретной цели весеннего дня.

Это не означает:

Домашнее хозяйство на 20 кВтч/день = батарея на 10 кВтч

Это значит:

этот профиль нагрузки + этот солнечный профиль + эти предположения ≈ 8 кВтч минимальное требование к номинальной мощности для определенной вечерней нагрузки.

NREL аналогично разделяет батареюмощностьотэнергиипри определении размера хранилища: энергия определяет автономность, в то время как мощность разряда все еще должна соответствовать требуемой нагрузке.NREL

Это различие становится важным через пять минут.

Тогда духовка и тепловой насос включаются одновременно.

В 18:10 данные интервала показывают:

Тепловой насос: 2.4 кВт

Индукционная плита: 3.0 кВт

Освещение/холодильники/общие нагрузки: 0.8 кВт

Всего:

6.2 кВт

Батарея на 10 кВтч может иметь много накопленной энергии.

Но если пакет батарея-инвертор может обеспечить только5 кВт непрерывно, дом все равно импортирует из сети.

Вот почему я извлекаю два разных результата из одного и того же файла интервала:

Дистрибьютор, который продает только по кВтч батареи, решает половину системы.

Резервное питание меняет расчет, потому что часть энергии становится недоступной.

Теперь домовладелец добавляет еще одно требование:

"Я хочу четыре часа резервного питания."

Четыре часа чего?

Предположим, что график основного потребления выглядит так:

Холодильник + морозильник: 0,25 кВт в среднем

Интернет/безопасность: 0,10 кВт

Освещение: 0,15 кВт

Управление отоплением/циркуляция: 0,30 кВт

Приблизительная основная нагрузка:

0,80 кВт

За четыре часа:

0,80 × 4 = 3,2 кВтч переменного тока

Используя ту же иллюстративную эффективность пути разряда 92%:

3,2 ÷ 0,92 ≈ 3,48 кВтч энергии на стороне батареи

Если владелец хочет, чтобы этот резерв был доступен в любое время, эти 3,48 кВтч не могут одновременно быть обещаны для ежедневного солнечного переноса.

Вот где разумное предложение на 10 кВтч может стать напряженным.

Моделирование хранения NREL также показывает, что продолжительность резервного питания зависит от уровня заряда батареи, когда начинается отключение, профиля нагрузки домохозяйства, эффективности инвертора и того, может ли солнечная энергия подзарядить батарею во время отключения.NREL

"10 кВтч дает X часов" поэтому не является серьезным универсальным утверждением.

Зима — это файл, который я запрашиваю следующим.

Весна сделала систему на 10 кВтч привлекательной.

Затем я открываю январь.

Тепловой насос работает дольше.

Вечернее потребление возрастает.

Солнечное производство падает.

Батарея может не полностью зарядиться от солнечных панелей.

Вот почему я предпочитаюпо крайней мере 12 месяцев данных интерваловгде это возможно, а не рассчитывать на основе одного привлекательного солнечного дня.

Я ищу:

зимний будний день

летний будний день

выходной

день с максимальной нагрузкой

период низкой солнечной активности/высокой нагрузки

дни зарядки электромобилей

необычные, но повторяющиеся нагрузки

Министерство энергетики отмечает, что интервальные профили могут выявить изменения, связанные с временем суток, днем недели, погодой и занятостью, которые скрывают месячные итоги.Министерство энергетики

Для домашнего установщика это означает, что один "типичный день" полезен.

Недостаточно просто заморозить спецификацию.

Зарядка электромобиля — это то место, где я часто убираю нагрузку вместо добавления батареи.

Предположим, что дом добавляет зарядное устройство для электромобиля мощностью 7 кВт.

Очевидный ответ:

больший инвертор + большая батарея.

Не обязательно.

Если автомобиль может заряжаться от сети ночью по низкому тарифу, зачем разряжать домашнюю батарею в него?

Если электромобиль может заряжаться напрямую в часы солнечного избытка, зачем сначала хранить эту электроэнергию в стационарной батарее?

То же самое касается подогрева воды, насосов для бассейнов и других гибких нагрузок.

Перед увеличением емкости батареи я бы спросил, можно ли перенести нагрузку.

Это одно из самых больших различий между размером домашней системы хранения энергии и простым резервным размером:

в доме есть нагрузки, которые мы можем планировать.

Умная стратегия управления иногда может сэкономить больше денег, чем еще один модуль на 5 кВтч.

Я бы дал Ruibit/Dawnice файл нагрузки, а не "Нам нужно 10 кВтч".

Для установщика или дистрибьютора, создающего повторяемый пакет домашней системы хранения энергии, я бы сократил интервальные данные до небольшого набора проектных выходов:

Затем я бы проверил фактическую комбинацию батареи Ruibit/Dawnice и инвертора наиспользуемую емкость, непрерывный выход, ток батареи, диапазон напряжения, протокол BMS, резервный выход, возможность зарядки от солнечных панелей и региональные электрические требования..

Таблица не выбирает продукт.

Она говорит нам, что продукт должен доказать.

Батарея на 10 кВтч может быть слишком большой и слишком маленькой в одном и том же доме.

Слишком большой для весеннего сдвига солнечной энергии.

Слишком маленький для восьмичасового зимнего отключения.

Это не противоречие.

Это означает, что владелец дома попросил одну батарею выполнять две разные задачи.

Вот почему я бы не завершал предложение по батарее для жилья фразой:

Рекомендуемая емкость: 10 кВтч

Я бы завершил его чем-то более близким к:

10 кВтч покрывает смоделированную потребность в вечернем смещении при указанных предположениях. Длительность резервного питания зависит от уровня заряда, защищаемых нагрузок, сезонного спроса и доступности солнечной энергии во время отключения.

Менее захватывающе.

Гораздо полезнее.

Для определения размера домашней батареи лучшие интервальные данные не говорят мне, насколько большой аккумулятор я могу продать.

Они говорят мнев какие часы от меня действительно требуют перемещения энергии, какие нагрузки она должна нести и какие нагрузки, вероятно, никогда не следует подключать к батарее.

Часто задаваемые вопросы
1. Как мне определить размер домашней батареи на основе данных о нагрузке?

Определите кВтч, используемые в период, который батарея должна покрыть, затем скорректируйте на полезную емкость и потери в системе. Отдельно проверьте пиковую мощность в кВт, чтобы убедиться, что батарея и инвертор могут обеспечить необходимую мощность.

2. Достаточно ли ежедневного потребления электроэнергии для определения размера домашней батареи?

Нет. Ежедневные или ежемесячные кВтч скрывают, когда потребляется электроэнергия. Интервальные данные показывают вечерний спрос, пиковые нагрузки, зарядку электромобилей, работу тепловых насосов и сезонные паттерны, которые могут значительно изменить рекомендуемый размер батареи.

3. Сколько емкости батареи следует зарезервировать для резервного питания?

Рассчитайте энергию, необходимую для основных нагрузок на желаемую продолжительность отключения. Например, 0,8 кВт основных нагрузок в течение четырех часов требует 3,2 кВтч переменного тока, не учитывая потери при преобразовании.

4. Почему следует проверять данные о зимних нагрузках перед выбором домашней батареи?

Зима может привести к увеличению отопительных нагрузок и снижению солнечной генерации. Батарея, которая хорошо работает для весеннего самопотребления солнечной энергии, может обеспечить недостаточно энергии или возможности подзарядки зимой.

5. Следует ли учитывать зарядку электромобиля при определении размера домашней батареи?

Не обязательно. Зарядка электромобиля часто гибкая и может быть запланирована на периоды с низким тарифом или во время прямого солнечного производства. Управление нагрузкой иногда может быть более экономичным, чем добавление емкости батареи.