แบตเตอรี่บ้าน 5kWh จะทำงานอะไรได้จริง? ตัวอย่างการสำรองภาระที่จำเป็น

ห้ากิโลวัตต์-ชั่วโมงฟังดูใหญ่กว่าจนกระทั่งกาต้มน้ำเปิด

แบตเตอรี่ในบ้านขนาด 5 kWh เข้าใจได้ดีที่สุดว่าเป็นงบประมาณพลังงานที่จำกัด ไม่ใช่สัญญาว่าจะทำงานทั้งบ้าน หาก 90% ของแบตเตอรี่ใช้งานได้และเส้นทางจากแบตเตอรี่ไปยังโหลดมีประสิทธิภาพ 92% แบตเตอรี่ที่มีชื่อเรียกขนาด 5 kWh จะให้พลังงาน AC ที่ใช้งานได้ประมาณ 4.14 kWh ในตัวอย่างนี้ ซึ่งสามารถรองรับโหลดที่จำเป็นขนาดเฉลี่ย 500 W ประมาณ 8 ชั่วโมง แต่สามารถรองรับโหลดขนาด 2 kW ได้เพียงประมาณ 2 ชั่วโมง พลังงานต่อเนื่องและพลังงานพีคของอินเวอร์เตอร์ต้องสูงพอสำหรับอุปกรณ์ที่ได้รับการสำรองพลังงาน

What Will a 5kWh Home Battery Actually Run An Essential-Loads Backup Worked Example

Energy Saving Trust ระบุว่าแบตเตอรี่ในบ้านมักจะหยุดการจ่ายพลังงานที่ระดับขั้นต่ำที่กำหนดแทนที่จะใช้ความจุเต็ม 100% และไฟฟ้าที่เก็บไว้ยังมีการสูญเสียจากการแปลงมูลนิธิการประหยัดพลังงาน

ดังนั้นฉันจะไม่บอกเจ้าของบ้านว่า:

"5 kWh ให้คุณห้าชั่วโมง"

ห้าชั่วโมงของอะไร?

ก่อนอื่น เปลี่ยน 5 kWh เป็นพลังงานที่บ้านสามารถใช้ได้จริง

ลองพิจารณาแบตเตอรี่ LiFePO4 ขนาด 5 kWh ที่สมมุติขึ้น

สำหรับตัวอย่างนี้:

ความจุตามชื่อ = 5.0 kWh

ส่วนที่ใช้งานได้ = 90%

ประสิทธิภาพจากแบตเตอรี่ไปยัง AC = 92%

พลังงาน DC ที่ใช้งานได้:

5.0 × 0.90 = 4.5 kWh

พลังงาน AC ที่ใช้งานได้โดยประมาณ:

4.5 × 0.92 = 4.14 kWh

นั้น4.14 kWhคือจำนวนที่ฉันจะวางไว้บนโต๊ะในครัวเมื่อพูดคุยเกี่ยวกับโหลดที่หยุดทำงาน

เปอร์เซ็นต์เหล่านี้เป็นสมมุติฐานที่แสดงให้เห็น ไม่ใช่ข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ของ Ruibit/Dawnice สำหรับแพ็คเกจจริง ฉันจะเปลี่ยนพวกเขาเป็นข้อมูลความจุที่ใช้งานได้และข้อมูลอินเวอร์เตอร์ที่ได้รับการตรวจสอบสำหรับการรวมกันของแบตเตอรี่–อินเวอร์เตอร์ที่แน่นอน

ตอนนี้เลือกว่าคำว่า "จำเป็น" หมายถึงอะไรจริง ๆ

ลองจินตนาการถึงการหยุดทำงานในตอนเย็นเป็นเวลาหกชั่วโมง

เจ้าของบ้านต้องการให้โหลดเหล่านี้พร้อมใช้งาน:

โหลดที่จำเป็นพลังงานเฉลี่ยที่ทำงาน
ตู้เย็น/ช่องแช่แข็ง120 วัตต์
เราเตอร์/ONT20 วัตต์
ไฟ LED80 วัตต์
ระบบรักษาความปลอดภัย/การควบคุม30 วัตต์
การชาร์จแล็ปท็อป/โทรศัพท์50 วัตต์
การควบคุมความร้อน/ปั๊ม200 วัตต์
ค่าเฉลี่ยของโหลดที่ใช้ในการคำนวณ500 วัตต์

ที่0.5 kW โหลดเฉลี่ย:

เวลาสำรอง = 4.14 kWh ÷ 0.5 kW = 8.28 ชั่วโมง

ดังนั้นใช่—แบตเตอรี่ขนาด 5 kWh อาจสามารถรองรับแพ็คเกจโหลดที่จำเป็นขนาดเล็กในตอนเย็นภายใต้สมมุติฐานเหล่านี้

NREL ยังได้ระบุว่า การสำรองพลังงานในบ้านที่ยาวนานสามารถทำได้โดยการจำกัดการจ่ายพลังงานจากแบตเตอรี่ไปยังโหลดที่สำคัญแทนที่จะพยายามสนับสนุนทั้งบ้านNREL

แต่ตอนนี้เปลี่ยนการตัดสินใจหนึ่ง

What Will a 5kWh Home Battery Actually Run An Essential-Loads Backup Worked Example

เพิ่มอุปกรณ์ที่ไม่ถูกต้องและชั่วโมงจะลดลง

สมมติว่ามีคนเสียบเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า 2 kW.

โหลดที่จำเป็น 0.5 kW ก่อนหน้านี้กลายเป็น:

0.5 + 2.0 = 2.5 kW

เวลาสำรองกลายเป็น:

4.14 ÷ 2.5 ≈ 1.66 ชั่วโมง

แบตเตอรี่เดียวกัน.

ไม่มีอะไรล้มเหลว.

โหลดเปลี่ยนไป.

นี่คือเหตุผลที่การทำความร้อนด้วยไฟฟ้า การใช้เครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม เตาอบ การชาร์จ EV และโหลดพลังงานสูงอื่นๆ มักจะต้องได้รับความสนใจเป็นพิเศษเมื่อออกแบบระบบสำรองขนาดเล็ก.

แบตเตอรี่ 5 kWh สามารถมีประโยชน์.

มันไม่ใช่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กที่มีเชื้อเพลิงไม่จำกัด.

พลังงานเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของปัญหา

ตอนนี้ลองจินตนาการว่าแบตเตอรี่มีพลังงานเพียงพอ แต่เจ้าของบ้านต้องการให้ปั๊มน้ำหรือโหลดมอเตอร์อื่นทำงาน.

ปั๊มอาจดึง:

1.0 kW ขณะทำงาน

แต่ต้องการพลังงานมากขึ้นในระหว่างการเริ่มต้น.

หากอินเวอร์เตอร์ไม่สามารถจัดหาพลังงานที่เพิ่มขึ้นนั้นได้ อุปกรณ์อาจไม่เริ่มทำงานแม้ว่าแบตเตอรี่จะมีระดับพลังงาน 100% SoC.

นั่นทำให้เรามีการตรวจสอบสองอย่าง:

การตรวจสอบพลังงาน:แบตเตอรี่สามารถให้ kWh เพียงพอสำหรับระยะเวลาที่ต้องการหรือไม่?

การตรวจสอบพลังงาน:แบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์สามารถให้ kW ที่ต่อเนื่องและพลังงานเพิ่มขึ้นเพียงพอหรือไม่?

สำหรับแพ็คเกจสำรอง 5 kWh ของ Ruibit/Dawnice ฉันต้องการให้ทั้งสองค่าถูกตรวจสอบก่อนที่ผู้ติดตั้งจะบอกลูกค้าว่าอุปกรณ์ใดที่รองรับ.

การเริ่มต้น SoC เปลี่ยนทุกอย่าง

สมมติว่าแบตเตอรี่ทำการใช้พลังงานจากโซลาร์ตามปกติและกริดล้มเหลวเมื่อมันอยู่ที่60% SoC.

ใช้ประสิทธิภาพการแปลง 92% ที่แสดงไว้:

5.0 × 0.60 × 0.92 = 2.76 kWh AC

ที่ค่าเฉลี่ยโหลดที่จำเป็น 500 W:

2.76 ÷ 0.5 = 5.52 ชั่วโมง

"แบตเตอรี่แปดชั่วโมง" กลายเป็นประมาณห้าชั่วโมงครึ่ง.

นั่นคือเหตุผลที่การสำรองสำคัญ.

หากความสามารถในการรับมือกับการขัดข้องมีความสำคัญ เจ้าของบ้านอาจตั้งค่าระบบเพื่อเก็บแบตเตอรี่ส่วนหนึ่งแทนที่จะใช้ kWh ที่มีอยู่ทั้งหมดเพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายรายวัน

การแลกเปลี่ยนเป็นเรื่องง่าย:

สำรองมากขึ้น = พร้อมรับมือกับการขัดข้องมากขึ้น

การปล่อยพลังงานรายวันมากขึ้น = พลังงานที่มีให้สำหรับการใช้เองหรือการเปลี่ยนแปลงอัตราค่าไฟฟ้ามากขึ้น

แบตเตอรี่เดียวกันไม่สามารถรับประกันการใช้งานทั้งสองแบบด้วย kWh เดียวกันในเวลาเดียวกัน

วิธีที่ดีกว่าในการขายแบตเตอรี่ 5 kWh

ฉันจะหลีกเลี่ยงตารางผู้จัดจำหน่ายที่กล่าวว่า:

แบตเตอรี่ 5 kWh = สำรอง 8 ชั่วโมง

แทนที่จะแสดงการตั้งค่าภาระ:

ค่าเฉลี่ยการใช้ไฟสำรองระยะเวลาการทำงานประมาณจาก 4.14 kWh AC
0.3 กิโลวัตต์13.8 ชั่วโมง
0.5 กิโลวัตต์8.3 ชั่วโมง
1.0 กิโลวัตต์4.1 ชั่วโมง
1.5 กิโลวัตต์2.8 ชั่วโมง
2.0 กิโลวัตต์2.1 ชั่วโมง
2.5 กิโลวัตต์1.7 ชั่วโมง

นี่คือค่าตัวอย่างที่ทำงาน ไม่ใช่เวลาทำงานที่รับประกัน

ผลลัพธ์จริงขึ้นอยู่กับ SoC ของแบตเตอรี่ ความจุที่ใช้งานได้ ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ การหมุนเวียนของอุปกรณ์ อุณหภูมิ การใช้พลังงานในโหมดสแตนด์บาย และว่าโซลาร์ที่เข้ากันได้สามารถทำงานได้ในระหว่างการขัดข้องหรือไม่ Energy Saving Trust ยังเน้นย้ำว่าจำนวนการจัดเก็บที่ครัวเรือนต้องการขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานจริงและเทคโนโลยีอื่น ๆ ในบ้านมูลนิธิการประหยัดพลังงาน

นั่นคือคำตอบที่มีประโยชน์สำหรับผู้ติดตั้งหรือผู้ซื้อส่งขายส่ง

แบตเตอรี่ 5 kWh สามารถทำงานได้ดีอย่างน่าประหลาดใจในวงจรภาระที่จำเป็นที่เลือกมาอย่างระมัดระวัง มันกลายเป็นแบตเตอรี่ที่เล็กมากในทันทีที่เจ้าของบ้านพยายามทำให้ "จำเป็น" หมายถึง "ทุกอย่าง"

What Will a 5kWh Home Battery Actually Run An Essential-Loads Backup Worked Example

คำถามที่พบบ่อย

1. แบตเตอรี่บ้านขนาด 5kWh สามารถใช้งานโหลดที่จำเป็นได้นานแค่ไหน?

มันขึ้นอยู่กับความจุที่ใช้งานได้และภาระเฉลี่ย ในตัวอย่างที่ทำงาน4.14 kWh ของพลังงาน AC ที่ใช้งานได้จ่ายพลังงานเฉลี่ยที่จำเป็น 500 W ประมาณ8.3 ชั่วโมง. เวลาทำงานจริงแตกต่างกันไปตามสภาพการทำงาน

2. แบตเตอรี่ขนาด 5kWh สามารถจ่ายไฟให้กับบ้านทั้งหลังได้หรือไม่?

โดยปกติไม่ใช่ในระยะยาว ภาระพลังงานสูงเช่นการทำความร้อนด้วยไฟฟ้า เตาอบ การชาร์จ EV หรือปั๊มความร้อนสามารถใช้แบตเตอรี่ขนาดเล็กได้อย่างรวดเร็ว แบตเตอรี่ 5 kWh มักจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อการสำรองจำกัดเฉพาะวงจรที่จำเป็นที่เลือก

3. ทำไมพลังงานแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้จึงต่ำกว่า 5kWh?

ความจุที่ระบุทั้งหมดอาจไม่สามารถใช้ได้เนื่องจากการตั้งค่า SoC ขั้นต่ำ ขีดจำกัดความจุที่ใช้งานได้ การสูญเสียการแปลง และการใช้พลังงานของระบบ. การคำนวณการสำรองควรใช้พลังงาน AC ที่ใช้งานได้ที่ตรวจสอบแล้วแทนที่จะใช้ kWh ที่ระบุเพียงอย่างเดียว

4. พลังงานจากอินเวอร์เตอร์มีผลต่อสิ่งที่แบตเตอรี่ขนาด 5kWh สามารถใช้งานได้หรือไม่?

ใช่ kWh ของแบตเตอรี่กำหนดเวลาทำงานโดยประมาณ ในขณะที่ kW ของอินเวอร์เตอร์กำหนดว่าภาระใดสามารถทำงานพร้อมกันได้ ภาระมอเตอร์และคอมเพรสเซอร์อาจต้องการพลังงานเริ่มต้นที่เพียงพอในระหว่างการเริ่มต้น