Primero, la elección del tipo de batería
Con el desarrollo de la tecnología de baterías y la rápida disminución de los costos, las baterías de litio se han convertido en la opción principal en los proyectos de almacenamiento de energía en el hogar, y la cuota de mercado de las nuevas baterías químicas ha alcanzado más del 95%.
En comparación con las baterías de plomo-ácido, las baterías de litio tienen las ventajas de alta eficiencia, larga vida útil, datos precisos de la batería y alta consistencia.
2. Cuatro malentendidos comunes en el diseño de la capacidad de la batería
1. Solo seleccione la capacidad de la batería de acuerdo con la potencia de carga y el consumo de energía
En el diseño de la capacidad de la batería, la condición de carga es el factor de referencia más importante. Sin embargo, no se puede ignorar la capacidad de carga y descarga de la batería, la potencia máxima de la máquina de almacenamiento de energía y el período de consumo de energía de la carga.
2. Capacidad teórica y capacidad real de la batería
Por lo general, el manual de la batería indica la capacidad teórica de la batería, es decir, en condiciones ideales, la potencia máxima que la batería puede liberar cuando la batería pasa de SOC100% a SOC0%.
En aplicaciones prácticas, teniendo en cuenta la duración de la batería, no se permite descargar a SOC0%, y se configurará la potencia de protección.
3. Cuanto mayor sea la capacidad de la batería, mejor
En aplicaciones prácticas, se debe considerar el uso de la batería. Si la capacidad del sistema fotovoltaico es pequeña, o el consumo de energía de carga es grande, la batería no se puede cargar por completo, lo que causará residuos.
4. El diseño de la capacidad de la batería se adapta perfectamente
Debido a la pérdida del proceso, la capacidad de descarga de la batería es menor que la capacidad de almacenamiento de la batería y el consumo de energía de carga es menor que la capacidad de descarga de la batería. Es probable que descuidar las pérdidas de eficiencia resulte en una energía insuficiente de la batería.
3. Diseño de la capacidad de la batería en diferentes escenarios de aplicación
Este artículo presenta principalmente las ideas de diseño de la capacidad de la batería en tres escenarios de aplicación comunes: autoconsumo espontáneo (alto costo de la electricidad o sin subsidios), precio de la electricidad pico y valle, y suministro de energía de respaldo (la red es inestable o tiene cargas importantes).
1. "Uso espontáneo"
Debido al alto precio de la electricidad o a los bajos subsidios fotovoltaicos conectados a la red (sin subsidios), se instalan sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica para reducir las facturas de electricidad.
Suponiendo que la red es estable, no se considera la operación fuera de la red
La fotovoltaica es solo para reducir el consumo de electricidad de la red
En general, hay suficiente luz solar durante el día
El estado ideal es que el sistema fotovoltaico + de almacenamiento de energía pueda cubrir completamente la electricidad doméstica. Pero esta situación es difícil de lograr. Por lo tanto, consideramos exhaustivamente el costo de entrada y el consumo de electricidad, y podemos elegir la capacidad de la batería de acuerdo con el consumo promedio diario de electricidad (kWh) del hogar (el sistema fotovoltaico predeterminado tiene suficiente energía).
Si las reglas de consumo de electricidad se pueden recopilar con precisión, combinadas con la configuración de administración de la máquina de almacenamiento de energía, la tasa de utilización del sistema se puede mejorar tanto como sea posible.
2. Precio de la electricidad pico y valle
La estructura del precio de la electricidad pico y valle es aproximadamente como se muestra en la figura a continuación, 17:00-22:00 es el período pico de consumo de electricidad:
Durante el día, el consumo de energía es bajo (el sistema fotovoltaico básicamente puede cubrirlo), y durante el período pico de consumo de energía, es necesario asegurarse de que al menos la mitad de la energía sea suministrada por la batería para reducir la factura de electricidad.
Supongamos el consumo medio diario de electricidad durante el período pico: 20kWh
Calcule el valor de demanda máxima de la capacidad de la batería en función del consumo total de energía durante el período pico. Luego, de acuerdo con la capacidad del sistema fotovoltaico y el beneficio de la inversión, se encuentra una potencia de batería óptima dentro de este rango.
3. Áreas con red eléctrica inestable - fuente de alimentación de respaldo
Se utiliza principalmente en áreas de redes eléctricas inestables o situaciones con cargas importantes. A principios de 2017, GoodWe diseñó una vez un proyecto en el sudeste asiático. Los detalles son los siguientes:
Sitio de aplicación: granja de pollos, considerando el área pavimentada de energía fotovoltaica, puede instalar módulos de 5-8KW
Carga importante: ventiladores de ventilación de 4 *, la potencia de un solo ventilador es de 550W (si el ventilador de ventilación no funciona, el suministro de oxígeno en el cobertizo de pollo es insuficiente)
Situación de la red eléctrica: la red eléctrica es inestable, los cortes de energía son irregulares y el corte de energía más largo dura de 3 a 4 horas
Requisitos de aplicación: Cuando la red eléctrica es normal, la batería se carga primero; cuando la red eléctrica está apagada, la batería + fotovoltaica asegura el funcionamiento normal de la carga importante (ventilador)
Al elegir la capacidad de la batería, lo que debe tenerse en cuenta es la energía requerida por la batería para suministrar la batería sola en el caso de fuera de la red (suponiendo un corte de energía por la noche, sin energía fotovoltaica).
Entre ellos, el consumo total de energía cuando está fuera de la red y el tiempo estimado fuera de la red son los parámetros más críticos. Si hay otras cargas importantes en el sistema, debe enumerarlas todas (como en el ejemplo a continuación) y luego determinar la capacidad de batería requerida en función de la potencia de carga máxima y el consumo de energía durante el corte de energía continuo más largo de todo el día.
Cuatro, dos factores importantes en el diseño de la capacidad de la batería
1. Capacidad del sistema fotovoltaico
Asumir:
La batería está completamente cargada por energía fotovoltaica
La potencia máxima de la máquina de almacenamiento de energía para cargar la batería es de 5000W
El número de horas de sol por día es de 4 horas
Así que:
(1) En el modo de batería como fuente de alimentación de respaldo, la batería con una capacidad efectiva de 800Ah debe cargarse completamente en un estado ideal en promedio:
800Ah/100A/4h=2 días
(2) En el modo de uso espontáneo, se supone que el sistema carga la batería con un promedio de 3000W dentro de las 4 horas al día. Una batería completamente cargada con una capacidad efectiva de 800Ah (sin descarga) requiere:
800Ah * 50V / 3000 = 13 días
Incapaz de satisfacer el consumo eléctrico diario de la carga. En un sistema de autoconsumo convencional, la batería no se puede cargar completamente.
2. Diseño de redundancia de batería
Como se mencionó en los tres escenarios de aplicación mencionados anteriormente, debido a la inestabilidad de la generación de energía fotovoltaica, la pérdida de línea, la descarga no válida, el envejecimiento de la batería, etc., lo que resulta en una pérdida de eficiencia, es necesario reservar un cierto margen al diseñar la capacidad de la batería.
El diseño de la capacidad restante de la batería es relativamente libre, y el diseñador puede hacer un juicio exhaustivo de acuerdo con la situación real de su propio diseño de sistema.