วิธีการใช้แบตเตอรี่ในบ้านกับเครื่องทำความร้อน: พลังงานแสงอาทิตย์ อัตราค่าไฟฟ้าตามเวลา และการสำรอง

วันฤดูหนาวหนึ่งวันอธิบายระบบได้ดีกว่าภาพแผนผังการเดินสาย

แบตเตอรี่ในบ้านทำงานได้ดีที่สุดกับปั๊มความร้อนเมื่อกลยุทธ์การควบคุมประสานสามสิ่ง: เมื่อไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์มีอยู่, เมื่อไฟฟ้าจากกริดมีราคาถูกที่สุด, และเมื่อบ้านต้องการความร้อนจริงๆ แบตเตอรี่สามารถเปลี่ยนพลังงานที่มีต้นทุนต่ำหรือพลังงานแสงอาทิตย์ไปยังช่วงที่มีต้นทุนสูงและให้ความร้อนสำรองในช่วงที่ไฟฟ้าขัดข้อง, แต่การสำรอง SoC, กำลังของอินเวอร์เตอร์, ความต้องการของปั๊มความร้อน, และ kWh ของแบตเตอรี่ที่มีอยู่จะกำหนดว่ามีความยืดหยุ่นมากน้อยเพียงใด.

Energy Saving Trust แนะนำให้รวมปั๊มความร้อนกับพลังงานแสงอาทิตย์, แบตเตอรี่ และอัตราค่าบริการตามเวลาเมื่อเหมาะสม, ขณะที่การวิจัยในปี 2026 พบว่า การเลือกอัตราค่าบริการสามารถเปลี่ยนแปลงเศรษฐศาสตร์ของระบบพลังงานในบ้านที่รวมกันได้อย่างมีนัยสำคัญ.

วิธีที่ง่ายที่สุดในการดูว่าทำไมคือการติดตามบ้านเป็นเวลา 24 ชั่วโมง.

02:00 — ไฟฟ้าราคาถูก แต่ควรให้แบตเตอรี่ชาร์จหรือไม่?

สมมติว่าเป็นอัตราค่าบริการตามเวลาในฤดูหนาว:

นอกช่วงพีค: $0.10/kWh

ช่วงพีค: $0.32/kWh

แบตเตอรี่มีระดับ SoC อยู่ที่ 35%.

การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ในวันพรุ่งนี้คาดว่าจะไม่ดี.

การชาร์จแบตเตอรี่ในตอนกลางคืนอาจมีเหตุผลเพราะพลังงานนั้นสามารถสนับสนุนปั๊มความร้อนในช่วงที่มีต้นทุนสูงได้ในภายหลัง.

แต่ฉันจะไม่ชาร์จถึง 100% โดยอัตโนมัติ.

หากวันพรุ่งนี้มีแดด, การเติมแบตเตอรี่จากกริดในตอนกลางคืนอาจทำให้ไม่มีที่ว่างสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ในช่วงกลางวัน.

ดังนั้นกลยุทธ์การควบคุมจึงต้องสร้างสมดุล:

การคาดการณ์พลังงานแสงอาทิตย์ในวันพรุ่งนี้

ความต้องการความร้อนที่คาดหวัง

ช่วงเวลาของอัตราค่าบริการ

การสำรองแบตเตอรี่

Energy Saving Trust ระบุว่าแบตเตอรี่สามารถชาร์จในช่วงเวลาที่มีอัตราค่าบริการต่ำและจากนั้นใช้เพื่อจ่ายพลังงานให้กับปั๊มความร้อนเมื่อไฟฟ้ามีราคาแพงมากขึ้น—แม้จะไม่มีพลังงานแสงอาทิตย์ PV.

06:30 — บ้านตื่นขึ้น

อุณหภูมิภายนอกลดลง.

ปั๊มความร้อนทำงานหนักขึ้น.

อุปกรณ์ทำอาหารเช้าเริ่มทำงาน.

ตอนนี้แบตเตอรี่เผชิญกับพลังงานปัญหานอกเหนือจากปัญหาพลังงาน.

สมมติว่า:

การใช้ไฟฟ้าของปั๊มความร้อน: 2.2 kW

โหลดในครัวและในบ้าน: 1.8 kW

โหลดอื่นๆ: 0.5 kW

รวม:

4.5 kW

แบตเตอรี่ขนาด 10 kWh อาจมีพลังงานมากมาย, แต่ระบบแบตเตอรี่-อินเวอร์เตอร์ขนาด 3 kW ไม่สามารถจ่ายโหลดทั้งหมด 4.5 kW ได้อย่างอิสระ.

นั่นคือเหตุผลที่การเสนอราคาสำหรับ Home ESS ต้องการทั้ง:

kWh สำหรับพลังงาน

ความจุพลังงาน

kW สำหรับพลังงานที่ใช้พร้อมกัน.

กรณีศึกษาจริงจาก Energy Saving Trust แสดงให้เห็นถึงข้อจำกัดนี้: อินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่ของครัวเรือนหนึ่งถูกจำกัดที่2.6 kW สำหรับการชาร์จ/การปล่อยพลังงาน, ซึ่งจำกัดว่าพลังงานจากแบตเตอรี่สามารถใช้ได้มากเพียงใดโดยเครื่องปั๊มความร้อนแม้ว่าจะมีการจัดเก็บแบตเตอรี่ก็ตาม

11:30 — พลังงานแสงอาทิตย์มีงานสองอย่างที่เป็นไปได้

ตอนนี้ PV บนหลังคากำลังผลิต:

4.2 kW

บ้านต้องการ:

1.0 kW

เครื่องปั๊มความร้อนเฉลี่ย:

1.2 kW

ส่วนเกิน:

4.2 − 1.0 − 1.2 = 2.0 kW

ส่วนเกินนั้นสามารถ:

ชาร์จแบตเตอรี่

หรือ

ส่งออกไปยังกริด.

สิ่งที่ดีกว่าขึ้นอยู่กับอัตราค่าไฟฟ้าบางส่วน

หากการส่งออกพลังงานแสงอาทิตย์ทำเงินได้เกือบเท่ากับค่าไฟฟ้าทีหลัง การเก็บทุก kWh ส่วนเกินอาจไม่คุ้มค่าเศรษฐกิจ

หากค่าไฟฟ้าในตอนเย็นแพงกว่าค่าการส่งออกมาก การเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จะน่าสนใจมากขึ้น

นี่คือเหตุผลที่ฉันจะไม่ตั้งโปรแกรม Ruibit/Dawnice Home ESS เพียงแค่:

ส่วนเกินพลังงานแสงอาทิตย์ = ชาร์จแบตเตอรี่เสมอ

กลยุทธ์ EMS/inverter ควรเข้าใจว่าพลังงานไฟฟ้าที่เก็บไว้นั้นถูกเก็บไว้เพื่ออะไร

15:00 — บ้านเองกลายเป็นที่เก็บพลังงาน

มีเครื่องมือที่มีประโยชน์อีกอย่างหนึ่งที่ไม่มีเซลล์ลิเธียมอยู่ภายใน

อาคาร

หากค่าไฟฟ้าถูกหรือพลังงานแสงอาทิตย์มีมากก่อนช่วงพีคในตอนเย็น เครื่องปั๊มความร้อนอาจทำให้บ้านอุ่นขึ้นเล็กน้อย—ภายในความชอบของเจ้าของบ้าน—แทนที่จะรอจนกว่าไฟฟ้าจะแพง

ถังน้ำร้อนสามารถให้รูปแบบการจัดเก็บความร้อนอีกแบบหนึ่ง

นี่ไม่หมายความว่าบ้านต้องการแบตเตอรี่ที่มีชื่อแผ่น 7.46 kWh.หมายถึงการทำให้บ้านร้อนเกินไปอย่างรุนแรง

เครื่องปั๊มความร้อนทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยทั่วไปเมื่อทำงานอย่างต่อเนื่องและมีอุณหภูมิการไหลที่ต่ำกว่ามากกว่าการระเบิดที่มีอุณหภูมิสูงซ้ำๆ Energy Saving Trust แนะนำให้ทำงานนานขึ้นและมีความเสถียรมากขึ้นพร้อมการชดเชยสภาพอากาศที่เหมาะสมสำหรับการใช้เครื่องปั๊มความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ

ดังนั้นแบตเตอรี่และอาคารจึงให้ความยืดหยุ่นที่แตกต่างกัน:

แบตเตอรี่ → เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า

ระบบน้ำร้อน/อาคาร → เปลี่ยนความต้องการความร้อน

กลยุทธ์การควบคุมอัจฉริยะสามารถใช้ทั้งสองอย่างได้

17:30 — นี่คือชั่วโมงที่แบตเตอรี่รอคอย

การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ลดลง

อัตราค่าบริการได้เข้าสู่ช่วงที่แพงขึ้น

เครื่องปั๊มความร้อนยังต้องการไฟฟ้า

สมมติว่าบ้านตอนนี้ดึงพลังงาน:

เครื่องปั๊มความร้อน: 2.0 kW

โหลดอื่นๆ: 0.8 kW

รวม:

2.8 kW

ถ้าแบตเตอรี่จ่ายไฟ 2.8 kW เป็นเวลา 3 ชั่วโมง:

2.8 × 3 = 8.4 kWh

แบตเตอรี่ขนาด nominal 10 kWh อาจจะให้พลังงาน AC ที่ใช้ได้เต็มจำนวนนี้หรือไม่ก็ได้หลังจากพิจารณาหน้าต่าง SoC ที่ใช้ได้ การสูญเสียการแปลง และการตั้งค่าการสำรอง

ดังนั้นฉันจะสร้างแบบจำลองโปรไฟล์โหลดในตอนเย็น, ไม่ใช่แค่พูดว่า:

แบตเตอรี่ 10 kWh = สามชั่วโมงของการสำรองเครื่องปั๊มความร้อน

การจำลองของ Energy Saving Trust ในปี 2026 พบว่าครัวเรือนที่รวมเครื่องปั๊มความร้อน พลังงานแสงอาทิตย์ และแบตเตอรี่สามารถใช้พลังงานไฟฟ้าราคาต่ำได้มากขึ้น แต่การประหยัดจะแตกต่างกันไปตามอัตราค่าบริการ ประสิทธิภาพของเครื่องปั๊มความร้อน ความต้องการของครัวเรือน และการกำหนดค่าระบบ

21:00 — หยุดการปล่อยพลังงานหรือประหยัดเงินต่อไป?

SoC ของแบตเตอรี่ได้ถึง:

30%

อัตราค่าบริการสูงสุดยังคงมีต่อไปอีกหนึ่งชั่วโมง

ควรให้ระบบปล่อยพลังงานต่อไปหรือไม่?

ขึ้นอยู่กับสิ่งที่เจ้าของบ้านให้ความสำคัญ

ถ้าจุดประสงค์คือการประหยัดอัตราค่าบริการสูงสุด แบตเตอรี่อาจจะยังคงไปยัง SoC ต่ำสุดตามปกติ

ถ้าเจ้าของบ้านต้องการการป้องกันการขัดข้อง ระบบอาจจะรักษา:

การสำรอง 20–30%

หรือค่าอื่นที่เลือก

พลังงานที่สำรองนั้นมีต้นทุนโอกาส

แบตเตอรี่ไม่สามารถใช้ kWh สุดท้ายเพื่อหลีกเลี่ยงไฟฟ้าจากกริดที่แพงได้ในเวลาเดียวกันความจุพลังงานและเก็บ kWh เดิมนั้นไว้สำหรับการขัดข้องในอนาคต

การแลกเปลี่ยนนี้ควรได้รับการอธิบายเมื่ออ้างถึงความสามารถในการสำรองไฟฟ้า

23:15 — จากนั้นกริดล้มเหลว

ตอนนี้การออกแบบระบบเริ่มชัดเจน

แบตเตอรี่ยังมีพลังงาน 3 kWh เหลืออยู่

สิ่งที่จะเกิดขึ้นถัดไปขึ้นอยู่กับ:

ว่าการทำงานของการสำรองไฟฟ้า/EPS ได้รับการสนับสนุนหรือไม่

วงจรใดบ้างที่ได้รับการป้องกัน

กำลังไฟฟ้าที่ปล่อยออกจากแบตเตอรี่

ความต้องการในการเริ่มต้นเครื่องทำความร้อน

พลังงานที่ใช้งานได้ที่เหลืออยู่

และว่าระบบพลังงานแสงอาทิตย์สามารถทำงานได้ในช่วงที่ไฟฟ้าดับหรือไม่

DOE ระบุว่าพลังงานสำรอง การเปลี่ยนแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ และการจัดการตามเวลาการใช้งานเป็นเหตุผลที่เจ้าของบ้านอาจพิจารณาการเก็บแบตเตอรี่

แต่ "การสำรองพลังงานจากแบตเตอรี่" ไม่ได้หมายความโดยอัตโนมัติว่า:

การสำรองพลังงานเครื่องทำความร้อนทั้งบ้านตลอดช่วงไฟฟ้าดับ.

สำหรับข้อเสนอระบบเก็บพลังงานในบ้าน Ruibit/Dawnice ฉันจะกำหนดโหลดที่ได้รับการป้องกันและกลยุทธ์การสำรองอย่างชัดเจน

สิ่งที่ฉันจะถามก่อนที่จะเสนอราคาสำหรับระบบ

ฉันต้องการเพียงชุดข้อมูลสั้น ๆ:

จากนั้นฉันจะจำลองหลายวันในฤดูหนาวแทนที่จะเป็นค่าเฉลี่ยประจำปี

วันอังคารที่หนาวเย็นและมีเมฆสามารถเปิดเผยข้อมูลมากกว่าการใช้ไฟฟ้าประจำปี

สำหรับผู้จัดจำหน่ายระบบเก็บพลังงานในบ้าน นั่นยังเปลี่ยนแปลงการเสนอราคา แทนที่จะขาย:

แบตเตอรี่ 10 kWh + อินเวอร์เตอร์

ข้อเสนอจะกลายเป็น:

ความจุแบตเตอรี่ + กำลังอินเวอร์เตอร์ + ความเข้ากันได้ของเครื่องทำความร้อน + การรวมพลังงานแสงอาทิตย์ + กลยุทธ์การเรียกเก็บเงิน + ขอบเขตการสำรอง.

นั่นคือระบบที่เจ้าของบ้านกำลังซื้อจริง ๆ

แบตเตอรี่ไม่ได้ทำให้เครื่องทำความร้อนราคาถูกลงเพียงเพราะทั้งสองผลิตภัณฑ์ติดตั้งในบ้านหลังเดียวกัน

คุณค่าจะปรากฏเมื่อการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ ไฟฟ้าจากกริดที่มีราคาถูก ความต้องการความร้อน สถานะการชาร์จแบตเตอรี่ และการสำรองไฟฟ้าถูกประสานเป็นระบบพลังงานเดียว

คำถามที่พบบ่อย

1. แบตเตอรี่ในบ้านสามารถทำงานกับเครื่องทำความร้อนได้หรือไม่?

ใช่ ถ้ากำลังไฟฟ้าที่ปล่อยออกจากแบตเตอรี่และกำลังไฟฟ้าของอินเวอร์เตอร์เพียงพอสำหรับเครื่องทำความร้อนและโหลดในบ้านอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นพร้อมกัน. kWh ของแบตเตอรี่กำหนดพลังงานที่มีอยู่ ขณะที่ kW กำหนดว่ามีกำลังไฟฟ้าสามารถจัดหาได้ในครั้งเดียวเท่าใด

2. แบตเตอรี่ในบ้านสามารถลดค่าไฟฟ้าของเครื่องทำความร้อนได้อย่างไร?

แบตเตอรี่สามารถเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินหรือไฟฟ้าที่ซื้อในช่วงเวลาที่มีค่าใช้จ่ายต่ำและปล่อยพลังงานในภายหลังเมื่อเครื่องทำความร้อนทำงานในช่วงเวลาที่มีอัตราค่าไฟฟ้าสูงกว่า

3. แบตเตอรี่ในบ้านควรชาร์จจากกริดในตอนกลางคืนเมื่อใช้เครื่องทำความร้อนหรือไม่?

มันสามารถมีเหตุผลเมื่อไฟฟ้าราคาถูกในตอนกลางคืนและคาดว่าจะมีความต้องการความร้อนสูงในวันถัดไป อย่างไรก็ตาม กลยุทธ์การควบคุมควรพิจารณาการคาดการณ์พลังงานแสงอาทิตย์ ความต้องการความร้อนที่คาดหวัง ช่วงเวลาค่าไฟฟ้า และความจุแบตเตอรี่ที่มีอยู่สำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ในเวลากลางวัน.

4. การสำรองพลังงานมีผลต่อการทำงานของเครื่องทำความร้อนได้อย่างไร?

การรักษาส่วนหนึ่งของแบตเตอรี่ให้มีระดับ SoC สำรองขั้นต่ำจะให้พลังงานสำหรับการหยุดชะงักที่อาจเกิดขึ้น แต่พลังงานนั้นไม่สามารถใช้เพื่อประหยัดค่าไฟฟ้ารายวันได้ในเวลาเดียวกัน ระดับสำรองควรสะท้อนถึงความสมดุลที่เจ้าของบ้านต้องการระหว่างความยืดหยุ่นในการสำรองและการเพิ่มประสิทธิภาพค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน.

5. ข้อมูลใดบ้างที่จำเป็นในการกำหนดขนาดแบตเตอรี่ในบ้านสำหรับเครื่องทำความร้อน?

ใช้โปรไฟล์โหลดของเครื่องทำความร้อนและพลังงานเริ่มต้น การบริโภคของครัวเรือนในช่วงเวลา การผลิตพลังงานจาก PV อัตราค่าไฟฟ้า ความจุแบตเตอรี่ที่ใช้ได้ kWh กำลังแบตเตอรี่/อินเวอร์เตอร์ kW โหลดสำรองที่ต้องการ และ SoC สำรอง.