Aralık Yük Verilerinden Ev Bataryasını Nasıl Boyutlandırılır

Günlük kWh sayısı genellikle başladığım sayı değildir

Aralık yük verilerinden bir ev bataryasını boyutlandırmak için önce bataryanın ne yapması gerektiğine karar verin, ardından ilgili zaman diliminde gereken enerji ve gücü hesaplayın. Güneş enerjisi kendi tüketimi için, güneş üretimi düştükten sonra meydana gelen hane yükünü ölçün. Yedekleme için, temel yükleri ve kesinti sürelerini izole edin. Kullanım zamanında kaydırma için, pahalı tarifeli zaman dilimindeki yükü hesaplayın. Batarya kWh, sistemin bu yükleri ne kadar süreyle sağlayabileceğini belirler; inverter ve batarya kW ise bunları sağlayıp sağlayamayacağını belirler.

How to Size a Home Battery from Interval Load Data

Bu yüzden bir kurucu bana gönderdiğinde tereddüt ediyorum:

Yıllık tüketim: 7,300 kWh

ve evin 10 kWh veya 15 kWh bataryaya ihtiyacı olup olmadığını soruyor.

O yıllık sayı bana evin ortalamalarını söylüyor20 kWh/gün.

Bu, ev sahibinin akşam 18:30'da elektrikli yemek pişirip pişirmediğini, gece bir EV şarj edip etmediğini, kış boyunca bir ısı pompası çalıştırıp çalıştırmadığını veya çoğu elektriği çatı PV üretirken kullanıp kullanmadığını söylemiyor.

Aralık verileri bunu söyler.

ABD Enerji Bakanlığı, aralık verilerini, aylık faturalar içinde gizli günlük ve haftalık yük profillerini ortaya çıkaran saatlik veya daha kısa aralıklardaki okumalar olarak tanımlar.DOE

Bir ev ESS için, bu fark boyutlandırma sorununu oluşturur.

Batarya kataloğunu açmadan önce Salı günü açarım

30 dakikalık akıllı sayaç verilerine sahip varsayımsal bir evi düşünün.

Şunlara sahip:

Yıllık elektrik kullanımı: 7,300 kWh

Ortalama günlük tüketim: 20 kWh

6 kWp çatı PV

Ev sahibi, güneş enerjisi kendi tüketimini artırmak ve biraz yedek kapasite tutmak istiyor.

Tipik bir bahar hafta içi şöyle görünür:

ZamanEv YüküPV ÇıkışıNet Pozisyon
06:00–09:004.0 kWh0.8 kWh3.2 kWh ithalat
09:00–16:005.0 kWh17.0 kWh12.0 kWh fazlası
16:00–22:008.5 kWh2.0 kWh6.5 kWh ithalat
22:00–06:002.5 kWh02.5 kWh ithalat

Ev 20 kWh tüketiyor.

Ama gerçek amaç sadece gündüz güneş enerjisini akşama taşımaksa, 20 kWh'lik bir batarya pek anlamlı olmaz.

Kullanışlı ilk sayı daha yakındır:

Akşam net talep = 8.5 − 2.0 = 6.5 kWh

Artık etrafında tasarlamaya değer bir şeyim var.

Yüklerde 6.5 kWh, 6.5 kWh'lık bir batarya değildir

Bataryanın kayıpları ve işletme sınırları vardır.

Bir örnek üzerinden çalışmak için, varsayalım:

Gerekli AC enerji: 6.5 kWh

Akü-yük verimliliği: %92

Kullanılabilir izin verilen oran: %90

O zaman:

Gerekli isim plakası enerjisi = 6.5 ÷ (0.92 × 0.90) ≈ 7.85 kWh

Nominal10 kWh aküsübu özel bahar-günü hedefi için makul görünüyor.

Bu, şu anlama gelmez:

20 kWh/gün hane = 10 kWh akü

Demek oluyor ki:

bu yük profili + bu güneş profili + bu varsayımlar ≈ tanımlanan akşam vardiyası için minimum 8 kWh isim plakası gereksinimi.

NREL benzer şekilde akügücüenerjidenayırır:enerji özerkliği belirlerken, deşarj gücü hala gereken yükü karşılamalıdır.NREL

Bu ayrım beş dakika sonra önemli hale gelir.

Sonra Fırın ve Isı Pompası Birlikte Açılır

18:10'da aralık verileri gösteriyor:

Isı pompası: 2.4 kW

Indüksiyon pişirme: 3.0 kW

Aydınlatma/buzdolabı/genel yükler: 0.8 kW

Toplam:

6.2 kW

10 kWh aküsü bol miktarda depolanmış enerjiye sahip olabilir.

Ama eğer akü-invertör paketi sadece5 kW süreklisağlayabiliyorsa, ev hala şebekeden enerji alır.

Bu yüzden aynı aralık dosyasından iki farklı sonuç çıkarıyorum:

Boyutlandırma Sorusuİhtiyacım Olan Veriler
Pil enerjisiHedef dönem boyunca kWh
Pil/inverter gücüEn yüksek eşzamanlı kW
Ani yük gereksinimiCihaz başlatma davranışı
Şarj gereksinimiMevcut güneş/tepe dışı zaman dilimi
Yedek rezervKorunan yükler × gerekli saatler

Sadece akü kWh ile satan bir dağıtıcı, sistemin yarısını çözüyor.

Yedekleme, bazı enerjilerin dokunulmaz hale gelmesi nedeniyle hesaplamayı değiştirir

Şimdi ev sahibi başka bir gereksinim ekliyor:

"Dört saatlik yedek istiyorum."

Dört saat neyin?

Temel yük programının şöyle olduğunu varsayalım:

Buzdolabı + derin dondurucu: ortalama 0.25 kW

İnternet/güvenlik: 0.10 kW

Aydınlatma: 0.15 kW

Isıtma kontrolleri/dolaşım: 0.30 kW

Yaklaşık temel yük:

0.80 kW

Dört saat için:

0.80 × 4 = 3.2 kWh AC

Aynı örnek 92% deşarj yolu verimliliğini kullanarak:

3.2 ÷ 0.92 ≈ 3.48 kWh batarya tarafı enerjisi

Eğer sahip, o rezervin her zaman mevcut olmasını istiyorsa, o 3.48 kWh aynı anda günlük güneş kaydırması için vaat edilemez.

İşte burada mantıklı bir 10 kWh önerisi sıkışık hale gelebilir.

NREL'in konut depolama modellemesi, yedek süresinin kesinti başladığında batarya şarj seviyesine, hane yük profiline, inverter verimliliğine ve PV'nin kesinti sırasında bataryayı şarj edip edemeyeceğine bağlı olduğunu göstermektedir.NREL

"10 kWh X saat verir" bu nedenle ciddi bir evrensel iddia değildir.

Kış, sonraki dosya istediğim dosyadır

Bahar, 10 kWh sistemini iyi gösterdi.

Sonra Ocak'ı açıyorum.

Isı pompası daha uzun süre çalışıyor.

Akşam tüketimi artıyor.

Güneş enerjisi üretimi düşüyor.

Batarya PV'den tamamen şarj olmayabilir.

Bu yüzden tercih ediyorummümkünse en az 12 aylık aralık verisibir çekici güneş gününden boyutlandırmak yerine.

Arıyorum:

kış hafta içi

yaz hafta içi

hafta sonu

en yüksek yük günü

en düşük güneş/ yüksek yük dönemi

EV şarj günleri

olağandışı ama tekrarlayan yükler

DOE, aralık profillerinin, aylık toplamların gizlediği günün saati, haftanın günü, hava durumu ve dolulukla ilgili değişiklikleri ortaya çıkarabileceğini belirtmektedir.DOE

Bir konut kurucusu için bu, bir "tipik gün"ün faydalı olduğu anlamına gelir.

BOM'u dondurmak yeterli değildir.

EV şarjı, genellikle batarya eklemek yerine yükü çıkardığım yerdir

Ev, 7 kW'lık bir EV şarj cihazı ekliyor varsayalım.

Açık cevap şudur:

daha büyük inverter + daha büyük batarya.

Zorunlu değil.

Eğer araba, düşük tarifeden gece boyunca şarj olabiliyorsa, neden ev bataryasını ona boşaltsın?

Eğer EV, öğle saatlerinde güneş fazlasından doğrudan şarj olabiliyorsa, neden önce o elektriği sabit bataryada depolasın?

Bu, su ısıtma, havuz pompaları ve diğer esnek yükler için de geçerlidir.

Batarya kapasitesini artırmadan önce, yükün taşınıp taşınamayacağını sormak isterim.

Bu, ev ESS boyutlandırması ile basit yedekleme boyutlandırması arasındaki en büyük farklardan biridir:

evde programlayabileceğimiz yükler bulunmaktadır.

Akıllı bir kontrol stratejisi bazen başka bir 5 kWh modülünden daha fazla tasarruf sağlayabilir.

Ruibit/Dawnice'e bir yük dosyası veririm, "10 kWh'ye ihtiyacımız var" demem

Tekrarlanabilir bir ev ESS paketi oluşturan bir kurucu veya dağıtıcı için, aralık verilerini küçük bir tasarım çıktısı setine indirgemek isterim:

Tasarım ÇıkışıÇalışılmış Örnek
Ortalama günlük tüketim20 kWh
Akşam net yükü kaydırma6.5 kWh
Minimum hesaplanan pil plaka değeri~7.85 kWh
Akşam eşzamanlı zirve6.2 kW
Dört saatlik temel yedek yük3.2 kWh AC
Gündüz PV fazlası12 kWh
Aday paket~10 kWh sınıfı, son kontrollerle birlikte

Sonra, kullanılabilir kapasite, sürekli çıkış, batarya akımı, voltaj aralığı, BMS protokolü, yedek çıkış, PV şarj yeteneği ve bölgesel elektrik gereksinimleri için gerçek Ruibit/Dawnice batarya ve inverter kombinasyonunu doğrulardım.Tablo ürünü seçmez..

Bize ürünün neyi kanıtlaması gerektiğini söyler.

Bahar güneş kaydırması için çok büyük.

10 kWh'lık bir batarya aynı evde hem çok büyük hem de çok küçük olabilir

Sekiz saatlik kış kesintisi için çok küçük.

Bu bir çelişki değildir.

Bu, ev sahibinin bir bataryadan iki farklı iş yapmasını istediği anlamına gelir.

Bu, ev sahibinin bir bataryadan iki farklı işi yapmasını istemesi anlamına geliyor.

Bu yüzden bir konut batarya önerisini şu şekilde bitirmem.

Önerilen kapasite: 10 kWh

Bunu daha yakın bir şeyle bitiririm:

10 kWh, belirtilen varsayımlar altında modellemiş akşam kaydırma gereksinimini karşılar. Yedek süre, rezerv SoC, gerçek korunan yükler, mevsimsel talep ve kesinti sırasında PV kullanılabilirliğine bağlıdır.

Daha az heyecan verici.

Çok daha kullanışlı.

Ev ESS boyutlandırması için en iyi aralık verileri, ne kadar büyük bir batarya satabileceğimi söylemez.

Bana söylerbataryanın gerçekten hangi saatlerde hareket etmesi gerektiğini, hangi yükleri taşıması gerektiğini ve hangi yüklerin aslında bataryaya konulmaması gerektiğini.

How to Size a Home Battery from Interval Load Data

SSS
1. Aralık yük verilerinden ev bataryasını nasıl boyutlandırırım?

Bataryanın karşılaması gereken süre boyunca kullanılan kWh'yi belirleyin, ardından kullanılabilir kapasite ve sistem kayıpları için ayarlama yapın. Bataryanın ve inverterin gerekli gücü sağlayabileceğinden emin olmak için ayrı olarak pik kW'yi kontrol edin.

2. Günlük elektrik tüketimi ev bataryasını boyutlandırmak için yeterli mi?

Hayır. Günlük veya aylık kWh, elektriğin ne zaman tüketildiğini gizler. Aralık verileri akşam talebini, pik yükleri, EV şarjını, ısı pompası çalışmasını ve mevsimsel desenleri ortaya çıkarır, bu da önerilen batarya boyutunu önemli ölçüde değiştirebilir.

3. Yedekleme için ne kadar batarya kapasitesi ayrılmalıdır?

İstenilen kesinti süresi için gerekli olan temel yüklerin enerji ihtiyacını hesaplayın. Örneğin, dört saat boyunca 0.8 kW'lık temel yükler, dönüşüm kayıplarını hesaba katmadan önce 3.2 kWh AC gerektirir.

4. Ev bataryası seçmeden önce kış yük verileri neden kontrol edilmelidir?

Kış, daha yüksek ısıtma yükleri ve daha düşük güneş enerjisi üretimi getirebilir. Bahar güneş kendi tüketimi için iyi çalışan bir batarya, kışın yetersiz enerji veya şarj kapasitesi sağlayabilir.

5. Ev bataryasını boyutlandırırken EV şarjı dahil edilmeli mi?

Otomatik olarak değil. EV şarjı genellikle esnektir ve düşük tarifeli dönemlerde veya doğrudan güneş üretimi sırasında planlanabilir. Yük yönetimi bazen batarya kapasitesi eklemekten daha ekonomik olabilir.