การออกแบบการปรับปรุงพลังงานแสงอาทิตย์ 10kWh: ตัวอย่างการทำงานจากโปรไฟล์โหลดไปยังขอบเขตอุปกรณ์

ขนาดแบตเตอรี่คือหมายเลขสุดท้ายที่ฉันเชื่อถือ

การปรับปรุงแบตเตอรี่ในบ้านขนาด 10kWh ควรถูกออกแบบจากโปรไฟล์โหลดของครัวเรือน, การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่, ความต้องการพลังงานในตอนเย็น, ความต้องการพลังงานของอินเวอร์เตอร์, และวัตถุประสงค์ในการสำรองข้อมูล—ไม่ใช่จากความจริงที่ว่า "10kWh" เป็นขนาดแบตเตอรี่ที่นิยม ในตัวอย่างการทำงานด้านล่าง แบตเตอรี่ขนาด 10kWh เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมเพราะครัวเรือนมักมีพลังงานแสงอาทิตย์ที่เกินพอในช่วงกลางวันเพื่อชาร์จและมีความต้องการในตอนเย็นเพียงพอที่จะใช้พลังงานที่เก็บไว้ส่วนใหญ่.

ผลิตภัณฑ์ HZEB-LCT-10 ปัจจุบันของ Dawnice ให้ข้อมูลอ้างอิงผลิตภัณฑ์จริงที่มีประโยชน์:พลังงาน nominal 10.54kWh และพลังงาน DC ที่ใช้งานได้ประมาณ 9.49kWh ที่ 90% DoD ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่ระบุ.

แต่ฉันจะไม่เริ่มการออกแบบจากที่นั่น.

ฉันจะเริ่มจากวันอังคาร.

วันอังคารบอกเราได้มากกว่าบิลค่าไฟฟ้าประจำปี

พิจารณาบ้านที่มีอยู่ระบบ PV ขนาด 6.6kWp บนหลังคา.

วันธรรมดาทั่วไปดูประมาณนี้:

บิลประจำปีอาจบอกเราเพียงว่าครัวเรือนนำเข้าไฟฟ้า.

โปรไฟล์นี้บอกเราเมื่อ.

มีพลังงานแสงอาทิตย์ที่เกินพอในช่วงกลางวัน ขณะที่ประมาณ 8kWh ถูกใช้หลัง 18:00 เมื่อการผลิต PV หายไป.

นั่นคือโอกาสของแบตเตอรี่.

จะมีการใช้ 10kWh จริงหรือไม่?

สมมติว่าแบตเตอรี่ให้พลังงาน DC ที่ใช้งานได้ประมาณ9.5kWh.

ไม่ใช่ทั้งหมดที่กลายเป็นพลังงาน AC ที่ใช้งานได้ที่โหลดของครัวเรือนเพราะอินเวอร์เตอร์และระบบมีการสูญเสียการแปลง.

ดังนั้นฉันจะไม่ขายสิ่งนี้เป็น:

แบตเตอรี่ 10kWh = ไฟฟ้าในตอนเย็น 10kWh.

แทนที่ ฉันเปรียบเทียบพลังงานที่ใช้งานได้ของแบตเตอรี่กับความต้องการในตอนเย็นที่แท้จริงของครัวเรือน.

ที่นี่:

ความต้องการในตอนเย็น ≈ 8kWh

พลังงานแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ ≈ 9.5kWh DC ก่อนการสูญเสียการแปลงของระบบ

นั่นคือความสัมพันธ์ที่สมเหตุสมผล.

แบตเตอรี่ขนาด 20kWh อาจเก็บไฟฟ้าได้มากขึ้น แต่ครัวเรือนนี้อาจไม่มีความต้องการในตอนกลางคืนเพียงพอ—หรือพลังงานแสงอาทิตย์ในฤดูหนาวที่เกินพอ—เพื่อหมุนเวียนอย่างมีประสิทธิภาพ.

คำถามที่ถูกต้องไม่ใช่:

เจ้าของบ้านสามารถซื้อแบตเตอรี่ได้มากแค่ไหน?

มันคือ:

บ้านนี้สามารถใช้แบตเตอรี่ได้มากแค่ไหน?

ตอนนี้ตรวจสอบ kW เพราะ kWh ไม่สามารถทำงานอุปกรณ์ได้

เวลา 19:00 เจ้าของบ้านอาจมี:

ปั๊มความร้อน: 2.2kW

โหลดการปรุงอาหาร: 1.8kW

ตู้เย็น/ไฟ/อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: 0.6kW

ความต้องการพร้อมกัน:

4.6kW

แบตเตอรี่ที่มีพลังงาน 10kWh จะไม่มีประโยชน์ในขณะนี้หากการรวมกันของแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์สามารถจ่ายได้เพียง 3kW.

สำหรับการปรับปรุง Dawnice ที่แรงดันต่ำ HZEB-LCT-10 มีการจัดอันดับที่51.2V / 206Ah, ขณะที่ Dawnice ขณะนี้มีอินเวอร์เตอร์ไฮบริดแบบเฟสเดียว 8kW และ 10kW ที่มีช่วงแบตเตอรี่ 45–58Vและแรงดันแบตเตอรี่ที่จัดอันดับ 51.2V.

ซึ่งทำให้ผลิตภัณฑ์น่าสนใจทางไฟฟ้าสำหรับประเภทระบบเดียวกัน.

มันไม่ได้พิสูจน์โดยอัตโนมัติว่าการปรับปรุงที่แน่นอนได้รับการอนุมัติ.

ฉันยังคงจะตรวจสอบ:

การสื่อสารระหว่างแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์

กระแสสูงสุดของแบตเตอรี่

เฟิร์มแวร์

แรงดัน/กระแสของสาย PV ที่มีอยู่

ข้อกำหนดของกริดท้องถิ่น

และการกำหนดค่าการสำรองจริง.

Dawnice ยังเผยแพร่บทเรียนการสื่อสารเฉพาะสำหรับแบตเตอรี่ 10kWh ของตนพร้อมกับการกำหนดค่าของอินเวอร์เตอร์หลายตัว ซึ่งเป็นหลักฐานที่มีประโยชน์ว่าความเข้ากันได้ในการสื่อสารเป็นงานการรวมเข้าด้วยกันมากกว่าการจับคู่แรงดันเพียงอย่างเดียว.

สถาปัตยกรรมการปรับปรุงมาล่วงหน้าก่อนรายการช้อปปิ้ง

ตอนนี้ตรวจสอบอินเวอร์เตอร์โซลาร์ที่มีอยู่.

หากมันเป็นอินเวอร์เตอร์ PV ที่เชื่อมต่อกับกริดแบบดั้งเดิม ผู้ติดตั้งมีสองเส้นทางกว้างๆ.

การปรับปรุงแบบ AC-coupled:เก็บอินเวอร์เตอร์ PV ที่มีอยู่และเพิ่มอินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่ที่เข้ากันได้.

การออกแบบใหม่แบบไฮบริด/DC-side:เปลี่ยนหรือปรับโครงสร้างอินเวอร์เตอร์ที่มีอยู่เพื่อให้ PV และแบตเตอรี่ทำงานผ่านอินเวอร์เตอร์ไฮบริด.

วิธีที่สองอาจสร้างสถาปัตยกรรมที่รวมกันได้สะอาดกว่า แต่การเปลี่ยนอินเวอร์เตอร์ PV ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์มีค่าใช้จ่าย

วิธีแรกสามารถรักษาฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ แต่สร้างชั้นการแปลง/ควบคุมอีกชั้นหนึ่ง

ดังนั้นการเสนอราคาควรระบุว่าสถาปัตยกรรมใดที่ถูกจัดหา

"การติดตั้งแบตเตอรี่โซลาร์ 10kWh" ไม่ใช่ขอบเขตของอุปกรณ์

การสำรองเปลี่ยนการออกแบบอีกครั้ง

เจ้าของบ้านกล่าวว่า:

"ฉันยังต้องการให้แบตเตอรี่ทำงานบ้านในช่วงที่ไฟดับ"

โหลดของบ้านไหน?

สมมติว่ามีวงจรที่จำเป็นคือ:

การทำความเย็น: 150W เฉลี่ย

อินเทอร์เน็ต/ความปลอดภัย: 50W

แสงสว่าง: 150W

ความร้อนเฉลี่ยของปั๊ม: 1.8kW

โหลดที่จำเป็นอื่นๆ: 350W

ประมาณการโหลดการออกแบบพร้อมกัน/เฉลี่ย:

2.5kW

หากระบบจัดหา, โดยประมาณ, ประมาณ8.7kWh พลังงาน AC ที่ใช้งานได้หลังจากขอบเขตการทำงานและการแปลงที่สมมติ:

8.7 ÷ 2.5 ≈ 3.5 ชั่วโมง

นี่คือการประมาณการที่ทำงานได้ ไม่ใช่เวลาทำงานที่รับประกัน

การทำงานของปั๊มความร้อน, พลังงานเริ่มต้น, อุณหภูมิภายนอก, สถานะการชาร์จเริ่มต้น, อุปกรณ์อื่นๆ และว่า PV ยังคงมีอยู่ในช่วงไฟดับสามารถเปลี่ยนผลลัพธ์ได้อย่างมาก

การสำรองยังต้องการให้ผู้ติดตั้งกำหนดว่าวงจรใดที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตโหลดที่ได้รับการปกป้องจริงๆ

ฉันจะใส่อะไรในขอบเขตอุปกรณ์?

สำหรับบ้านนี้ ขอบเขตเบื้องต้นอาจเป็น:

แผง PV ขนาด 6.6kWp ที่มีอยู่ — รักษาไว้หากเหมาะสมทางไฟฟ้า

แบตเตอรี่ LiFePO4 ขนาด 10.54kWh รุ่น Dawnice HZEB-LCT-10

อินเวอร์เตอร์ไฮบริด/แบตเตอรี่ที่มีขนาดจากโหลดพร้อมกันและความต้องการ PV

สายสื่อสาร/อินเตอร์เฟซระหว่างแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์

การป้องกันและการแยกแบตเตอรี่ที่จำเป็นตามการออกแบบระบบ

มิเตอร์/CT สำหรับการวัดการนำเข้า-ส่งออก

การจัดเรียงสำรอง/โหลดที่จำเป็นหากต้องการ

การตรวจสอบ

สายเคเบิล, ตัวเชื่อมต่อ และฮาร์ดแวร์ติดตั้ง

การตั้งค่าเริ่มต้นและโหมดการทำงาน

Dawnice ระบุ HZEB-LCT-10 ที่83.5 กก., IP54, การสื่อสาร RS485/RS232 และขยายได้สูงสุดถึง 15 หน่วยขนาน, ดังนั้นการขยายในอนาคตสามารถพิจารณาได้ในระหว่างการติดตั้งเริ่มต้นแทนที่จะค้นพบในภายหลัง.

สำหรับผู้จัดจำหน่าย Ruibit/Dawnice นี่เป็นโครงสร้างการเสนอราคาที่ดีกว่า:

1 × แบตเตอรี่ 10kWh
1 × อินเวอร์เตอร์

ผู้ซื้อสามารถเห็นปัญหาที่แต่ละส่วนประกอบแก้ไขได้.

การออกแบบมีการทดสอบสุดท้ายหนึ่งครั้ง

ก่อนสั่งซื้ออุปกรณ์ ฉันจะจำลองหลายวันตัวแทน—ไม่ใช่แค่วันอังคารที่มีแดด.

วันฤดูหนาว.

วันมีเมฆ.

สุดสัปดาห์ที่มีภาระสูง.

วันที่มีความต้องการในตอนเย็นต่ำผิดปกติ.

จากนั้นถาม:

แบตเตอรี่ชาร์จเป็นประจำหรือไม่?

มันปล่อยพลังงานเพียงพอที่จะพิสูจน์ความจุของมันหรือไม่?

อินเวอร์เตอร์สามารถรองรับภาระที่บ้านได้พร้อมกันหรือไม่?

ขอบเขตการสำรองตรงกับที่เจ้าของบ้านคาดหวังหรือไม่?

ระบบ PV ที่มีอยู่สามารถรวมเข้าด้วยกันได้จริงโดยไม่สร้างปัญหาความเข้ากันได้ใหม่หรือไม่?

หากคำตอบเหล่านั้นเป็นจริงในสภาวะตัวแทน ตัวเลข 10kWh ก็มีคุณค่าในใบเสนอราคา.

การปรับปรุงพลังงานแสงอาทิตย์ที่ดีไม่เริ่มต้นด้วยแบตเตอรี่ 10kWh และค้นหาสาเหตุในการติดตั้งมัน แต่เริ่มต้นด้วยการไหลของพลังงานในบ้าน—และค้นหาว่า 10kWh เป็นคำตอบที่ถูกต้องหรือไม่.

คำถามที่พบบ่อย

1. แบตเตอรี่ 10kWh เหมาะสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาที่มีอยู่หรือไม่?

มันสามารถเป็นเช่นนั้นได้หากครัวเรือนมีพลังงานแสงอาทิตย์ในช่วงกลางวันเพียงพอในการชาร์จแบตเตอรี่และความต้องการในตอนเย็นหรือตอนกลางคืนเพียงพอในการใช้พลังงานที่เก็บไว้. ขนาดแบตเตอรี่ควรขึ้นอยู่กับภาระจริงของบ้านและโปรไฟล์การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์.

2. ความจุแบตเตอรี่ 10kWh เพียงพอที่จะกำหนดขนาดเครื่องแปลงไฟฟ้าที่ถูกต้องหรือไม่?

ไม่.kWh กำหนดพลังงานที่เก็บไว้ ขณะที่ kW กำหนดว่ามีพลังงานเท่าไรที่สามารถจัดหาได้ในครั้งเดียว.การกำหนดขนาดอินเวอร์เตอร์ควรพิจารณาภาระในบ้านที่เกิดขึ้นพร้อมกัน, ขีดจำกัดการปล่อยแบตเตอรี่, ความต้องการ PV และภาระสำรอง.

3. การปรับปรุงพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ควรใช้การเชื่อมต่อ AC หรือเครื่องแปลงไฟฟ้าไฮบริด?

มันขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ PV ที่มีอยู่.การเชื่อมต่อ ACอาจอนุญาตให้ใช้เครื่องแปลงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ได้ ในขณะที่การออกแบบแบบไฮบริด/การเชื่อมต่อ DC อาจต้องการการเปลี่ยนเครื่องแปลงไฟฟ้าหรือการปรับระบบ การเปรียบเทียบความเข้ากันได้และต้นทุนโครงการควรก่อนการเลือก

4. การเสนอราคาการปรับปรุงแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ 10kWh ควรรวมอะไรบ้าง?

ขอบเขตที่สมบูรณ์ควรระบุแบตเตอรี่ เครื่องแปลงไฟฟ้าที่เข้ากันได้ อินเตอร์เฟซการสื่อสาร การวัด/CT การป้องกันและการแยก การจัดเตรียมสำรองหากจำเป็น การตรวจสอบ สายเคเบิล อุปกรณ์ติดตั้ง การเริ่มต้นใช้งาน และการกำหนดโหมดการทำงาน.