Mevcut Çatı Güneşine Batarya Depolama Eklemek: Bir Tasarım İş Akışı

Retrofitting Battery Storage to Existing Rooftop Solar - A Design Workflow

Bataryadan Değil, İnverterden Başlayın

Mevcut bir çatı güneş enerjisi sistemine batarya depolama eklerken, önce mevcut PV invertörünü, ev elektrik tedarikini, yük profilini, yedekleme gereksinimini ve ölçüm düzenini doğrulayın. Ana tasarım kararı genellikle mevcut güneş invertörünü koruyup AC bağlı depolama eklemek, uyumlu bir hibrit invertör ile değiştirmek veya PV sisteminin bir kısmını yeniden tasarlamak arasında olur.

Bir retrofit talebi genellikle şöyle gelir:

"6 kW güneş enerjisi zaten kurulu. Müşteri 10 kWh batarya istiyor."

Bataryayı henüz fiyatlandırmazdım.

Invertör etiketinin bir fotoğrafını istemek isterdim.

Bir Çatı, Üç Olası Retrofitleme Yolu

Hayali bir evi düşünün:

Mevcut PV:6.4 kWp
PV invertörü:5 kW şebeke bağlantılı
Yıllık tüketim:8,200 kWh
İstenen depolama:yaklaşık 10–15 kWh
Yeni gereksinim:akşam güneş kullanımı artı temel yük yedeklemesi

Mevcut invertör kararı değiştiriyor.

Yenileme YoluMevcut PV İnverterNe Zaman Mantıklıdır
AC bağlantılı bataryaKorunanMevcut inverter nispeten yeni ve tutulmaya değer
Hibrit-inverter dönüşümüDeğiştirildiBatarya entegrasyonu ve yedekleme inverter değişimini haklı çıkarıyor
Kısmi yeniden tasarımBağlıMevcut diziler, fazlar veya ekipmanlar kısıtlamalar yaratıyor

NRELAC ve DC bağlı PV artı depolamayı farklı güç dönüşüm yollarına sahip farklı mimariler olarak tanımlar.

Yeni bir kurulum için mimariyi önce seçebilirim.

Bir retrofit için, bina benim için bazı kararlar almış durumda.

Mevcut İnverteri Koruma, Daha İyi Bir Mühendislik Kararı Olabilir

Diyelim ki 5 kW PV invertörü sadece üç yaşında, güvenilir çalışıyor ve yerel şebeke gereksinimlerini karşılıyor.

Sadece yeni bir hibrit invertör diyagramı daha temiz hale getirdiği için onu kaldırmak, faydalı ekipmanı israf edebilir.

AC bağlı bir batarya sistemi, mevcut PV invertörünün hizmette kalmasına izin verebilirken, ayrı bir batarya invertörü depolamayı yönetebilir.

Ama bir takas var.

PV'den AC bağlı bir bataryaya geçen enerji, bazı DC bağlı düzeneklerle karşılaştırıldığında ek dönüşüm aşamalarından geçebilir. Kontrol entegrasyonu ve yedekleme davranışının da doğrulanması gerekir.

Şimdi bir gerçeği değiştirin.

Mevcut inverter 11 yaşında.

Bunu aniden hibrit bir inverter ile değiştirmek çok daha kolay bir şekilde gerekçelendirilmiş olabilir.

Bu yüzden "AC bağlantısı, yenilemeler için daha iyidir" kuralım yok.

Bir tane var:

"Hala neyi korumalıyım?" kuralı.

Retrofitting Battery Storage to Existing Rooftop Solar - A Design Workflow

Yedekleme, Projeyi Batarya Kapasitesinden Daha Fazla Değiştirir

Bir ev sahibi şöyle diyebilir:

"Güneş enerjisi ve bataryanın bir kesinti sırasında çalışmasını istiyorum."

Bu cümle ekipman kapsamını önemli ölçüde değiştirebilir.

Konvansiyonel bir şebeke bağlantılı PV sistemi, uygun bir yedek/ada yapısı olmadan şebeke kesintisi sırasında ev devrelerini basitçe enerji vermeye devam edemez.

Bu nedenle yenileme şunları gerektirebilir:

yedek veya EPS çıkışı

aktarma/geçiş ekipmanı

korunan yük devreleri

şebeke izolasyonu

uygun ölçüm

ve adada iken PV ve bataryanın uyumlu kontrolü.

İlk yararlı soru şudur:

Nelerin enerji alması gerekiyor?

Korunan yüklerin şöyle olduğunu varsayalım:

Temel YükYaklaşık Güç
Buzdolabı/dondurucu250 W
İnternet/güvenlik100 W
Aydınlatma250 W
Isıtma kontrolü/pompalar300 W
Seçilen prizler400 W
Yaklaşık toplam1.3 kW

Sekiz saat boyunca:

1.3 kW × 8 h = 10.4 kWh AC

Nominal 10 kWh'lik bir batarya, dönüşüm kayıpları ve rezerv limitleri dikkate alınmadan, bu kasıtlı olarak temkinli varsayım altında zaten çok küçüktür.

Ama eğer bu yükler sürekli olarak nominal değerlerinde çalışmıyorsa, gerçek enerji ihtiyacı daha düşük olabilir.

Bu yüzden, sadece alet etiketlerini çarpmak yerine gerçek aralık verilerini ve temel yük programını kullanırım.

Batarya, Yük ve İnverter ile Uyumlu Olmalıdır

Yük çalışması yaklaşık 10 kWh'lik kullanılabilir depolama alanına işaret ediyorsa.

Hala hangi bataryayı alacağımızı kanıtlamadık.

Hibrit-inverter yenilemesi için şunları doğrulardım:

batarya çalışma voltajı aralığı

maksimum şarj/deşarj akımı

inverter batarya akım limiti

CAN veya RS485 protokolü

BMS uyumluluğu

firmware sürümleri

maksimum/minimum modül sayısı

kesintisiz ve ani yedek güç

"48 V batarya" artı "48 V inverter" yeterli değil.

Ne de olsa:

"Her ikisi de CAN'ı destekliyor."

Bir Ruibit/Dawnice paketi için, kurulumcu gelmeden önce tam batarya ve inverter eşleştirmesinin dondurulmasını isterim - devreye alma sırasında keşfedilmemelidir.

Retrofitting Battery Storage to Existing Rooftop Solar - A Design Workflow

Güneş Fazlası, Bana Güneş kWp'den Daha Fazla Bilgi Veriyor

6.4 kWp'lik bir çatı dizisi, evin 6.4, 10 veya 15 kWh bataryaya ihtiyacı olduğu anlamına gelmez.

Gerçekten ne kadar güneş enerjisi ihraç edildiğini bilmek istiyorum.

Varsayalım ki aralık verileri gösteriyor:

Ortalama yararlı öğle fazlası: 8 kWh

Akşam net tüketim: 7 kWh

Bu, 10 kWh sınıfında bir bataryanın araştırmaya değer olduğunu gösteriyor.

Şimdi kışa bakalım:

Öğle fazlası: 2 kWh

Akşam tüketimi: 11 kWh

Aynı çatı.

Farklı batarya kullanımı.

Bu nedenle yıllık PV üretiminin tek başına zayıf bir depolama boyutlandırma girişi olmasıdır. Aralık verileri, güneş fazlasının ve daha sonraki hane talebinin depolamanın faydalanabileceği bir şekilde gerçekten örtüşüp örtüşmediğini gösterir.

Normalde en az bir temsilciyi kontrol ederdimyaz, kış, hafta içi ve hafta sonu profili, tercihen mevcut olduğunda tam bir yıl aralık verisi kullanarak.

CT Küçük. Hata Değil.

Kurulumdan sonra, ESS'in evin elektrik ithal edip etmediğini veya ihraç edip etmediğini bilmesi gerekir.

Bu genellikle şebeke bağlantı noktasındaki bir sayaç veya CT'ye bağlıdır.

Eğer CT ters dönerse, yanlış faza haritalanırsa veya tüm ilgili hane/PV akışlarını göremeyeceği bir yere kurulum yapılırsa, kontrol sistemi yanlış verilerden mantıklı kararlar alabilir.

Sonuç bir batarya arızası gibi görünebilir:

beklenmedik şebeke ithalatı

fazla PV'den şarj olamama

yanlış ihracat sınırlaması

uygulamada garip değerler

Bu nedenle, bir retrofitle,ölçüm/CT konumunu tasarım çiziminde belirttim.

Bu, kontrol sisteminin bir parçasıdır.

Bir devreye alma düşüncesi değil.

Retrofit Bekleme Noktam

Son Ruibit/Dawnice batarya paketini seçmeden önce, bu soruların kapatılmasını istiyorum:

Tasarım GirişiNelerin Doğrulanması Gerekiyor
Mevcut PVDizi boyutu ve dizi düzeni
Mevcut invertörTam model, yaş ve derecelendirmeler
Hane arzıVoltaj, faz ve hizmet kapasitesi
Depolama amacıGüneş enerjisi kendi kullanımı, tarife kaydırma, yedekleme
Yük verileriMüsait olduğunda aralık tüketimi
YedeklemeTemel yükler, güç ve süre
MimariAC bağlı, hibrit dönüşüm veya yeniden tasarım
UyumlulukTam batarya-invertör eşleştirmesi
ÖlçümSayaç/CT tipi ve konumu
KurulumAlan, ağırlık, boşluk ve çevre
Gelecek yüklerElektrikli araç, ısı pompası, elektrikli pişirme

Ancak o zaman son batarya modelini istiyorum.

Bu sıranın önemi var.

Bir retrofitleme, boş bir çizim üzerine inşa edilmiş yeni bir güneş artı depolama sistemi değildir. Ekipman, kablolama, onaylar, fiziksel kısıtlamalar ve bazen eski tasarım kararlarını miras alır.

Bunların bazıları korunmaya değer.

Diğerleri, batarya projesinin tamir etmesi gereken şeylerdir.

Mevcut güneş sistemine hangi bataryanın uyduğunu sormadan önce, mevcut güneş sisteminin hangi kısımlarının hala tasarımına değer olduğunu belirleyin.

Retrofitting Battery Storage to Existing Rooftop Solar - A Design Workflow

SSS

1. Mevcut çatı güneş enerjisi sistemine ev bataryası ekleyebilir miyim?

Evet. Mevcut inverter ve proje gereksinimlerine bağlı olarak, PV inverteriniAC bağlı depolama ile, hibrit bir inverter ile değiştirebilir veya sistemi kısmen yeniden tasarlayabilirsiniz.

2. Bir batarya eklerken mevcut güneş inverterimi değiştirmeli miyim?

Zorunlu değil. Göreceli olarak yeni, uyumlu, güvenilir bir inverterin korunmaya değer olabilir. Mevcut inverter yaşlandığında, uyumsuz hale geldiğinde veya gerekli yedekleme mimarisini destekleyemediğinde değiştirmek daha cazip hale gelir.

3. Mevcut güneş sistemi için batarya kapasitesini nasıl seçerim?

Bataryayı sadece güneş kWp'den boyutlandırmayın. Karşılaştırınaralık PV fazlası, hane tüketimi, akşam talebi, yedekleme gereksinimleri, kullanılabilir batarya kapasitesi ve mevsimsel değişim.

4. Bir batarya eklemek, otomatik olarak bir güç kesintisi sırasında yedekleme sağlar mı?

Hayır. Yedekleme, uyumlu bir inverter, EPS veya yedekleme çıkışı, şebeke izolasyonu, transfer ekipmanı, korumalı yük devreleri ve bir kesinti sırasında güneş ve batarya gücünün uygun kontrolünü gerektirebilir.

5. Güneş retrofitinde batarya-inverter uyumluluğu neden önemlidir?

Batarya ve inverter,voltaj aralığı, akım sınırları, BMS protokolü, yazılım, modül konfigürasyonu ve yedekleme işlevleri açısından eşleşmelidir.Sadece voltaj veya CAN/RS485 arayüzlerinin eşleşmesi uyumluluğu kanıtlamaz.