Kako globalna pozornost usmjerena na obnovljivu energiju nastavlja rasti, sustavi za pohranu solarnih baterija postali su glavni izbor za kućanstva koja žele energetsku neovisnost, uštedu troškova i odgovornost prema okolišu.
Određivanje pravog broja solarnih baterija zahtijeva sustavnu analizu energetskih potreba, komponenti sustava i scenarija korištenja. Ovaj članak raščlanjuje ključne čimbenike utjecaja i metode izračuna kako bi vam pomogao odgovoriti na ključno pitanje: koliko solarnih baterija zapravo treba vašem domu?
Zašto instalirati solarne baterije za svoje kućanske potrebe za električnom energijom?
Solarne baterije služe kao "spremnik energije" stambenih fotonaponskih sustava. Ne samo da se bave povremenom prirodom solarne proizvodnje energije, već i otključavaju višestruke praktične vrijednosti:
Energetska neovisnost: Smanjite oslanjanje na električnu mrežu i osigurajte kontinuiranu opskrbu električnom energijom tijekom nestanka struje ili kvarova na mreži.
Ušteda troškova: Pohranite višak solarne energije proizvedene tijekom dana za noćnu upotrebu, izbjegavajte vršne-cijene električne energije i maksimalno iskoristite-samostalno proizvedenu energiju.
Zaštita okoliša i smanjenje emisija: Poboljšajte učinkovitost korištenja čiste solarne energije i smanjite emisije ugljika povezane s električnom mrežom.
Sigurnosna kopija u hitnim slučajevima: Osigurajte pouzdano napajanje za kritična opterećenja kao što su hladnjaci, medicinska oprema i komunikacijski uređaji u hitnim slučajevima.
Špica za brijanje i punjenje doline: Iskoristite vrijeme--upotrebe mehanizama za određivanje cijene električne energije za pohranjivanje energije tijekom razdoblja van-vršne (niske-cijene) i koristite je tijekom razdoblja vršne (visoke-cijene), smanjujući dugoročne-troškove električne energije.
Kako izračunati dnevnu potrošnju električne energije u vašem domu da biste odredili potrebe za baterijom?
Dnevna potrošnja električne energije temeljni je podatak za izračun potreba za baterijom, izravno odražavajući ukupnu količinu energije koju banka baterija treba pohraniti.
Metoda izračuna: Navedite sve električne uređaje i zabilježite njihovu nazivnu snagu i sate dnevnog korištenja. Jedinica nazivne snage je vat (W). Izračunajte ukupnu dnevnu potrošnju energije koristeći formulu: Dnevna potrošnja električne energije (kWh)=Σ (Snaga uređaja (kW) × Sati dnevne upotrebe (h)).
Primjer: Hladnjak od 150 W radi 24 sata + 5 LED svjetla (po 10 W) koriste se 5 sati + ruter od 10 W radi 24 sata. Proces izračuna je 0,15kW × 24h + 0.05kW × 5h + 0.01kW × 24h, što rezultira s 4,09kWh po danu.
Napomene: napravite razliku između kritičnih i ne-kritičnih opterećenja. Kritična opterećenja odnose se na uređaje koji su neophodni za korištenje tijekom nestanka struje. Rezervirajte 10%-20% marže kako biste se nosili s neočekivanim zahtjevima za napajanjem i gubicima u sustavu.
Kako kapacitet solarnog panela utječe na broj potrebnih baterija?
Kapacitet solarne ploče i skladištenje baterije međusobno su ovisni. Solarni paneli odgovorni su za stvaranje energije za punjenje, a njihova veličina izravno utječe na konfiguraciju baterije.
Načelo usklađivanja: Ukupna snaga solarnih panela mora biti dovoljna da pokrije dnevnu potrošnju električne energije u kućanstvu i potpuno napuni baterije unutar raspoloživih sati sunčeve svjetlosti.
Formula za izračun: Potrebna snaga solarnog panela (W) ≈ (Dnevna potrošnja električne energije (kWh) + Dnevni kapacitet punjenja baterije (kWh)) ÷ (Lokalni vršni sati sunčeve svjetlosti (h) × Učinkovitost sustava). Učinkovitost sustava kreće se između 0,8 i 0,85.
Praktični značaj: Nedovoljan kapacitet solarne ploče dovest će do neadekvatnog punjenja baterije, zahtijevajući dodatne baterije kako bi se nadoknadio energetski jaz. Višak kapaciteta bez razumne regulacije može uzrokovati prekomjerno punjenje i rasipanje resursa. Na primjer, kućanstvo s dnevnom potrošnjom energije od 10 kWh i 4 sata vršne sunčeve svjetlosti treba približno 4 kW solarnih panela za stabilno punjenje prateće baterije.
Koliko je sati sunčeve svjetlosti potrebno za potpuno punjenje solarnih baterija?
Vrijeme punjenja odsolarne baterijeovisi o tri ključna čimbenika i značajno varira ovisno o regiji:
Osnovni čimbenici utjecaja: snaga solarne ploče, kapacitet baterije i lokalni vršni sati sunčeve svjetlosti. Veća snaga solarnog panela skraćuje vrijeme punjenja; veći kapacitet baterije zahtijeva veći unos energije; lokalni vršni sati sunčeve svjetlosti odnose se na dnevno trajanje kada je intenzitet sunčeve svjetlosti dovoljan za učinkovito punjenje.
Opći izračun: Vrijeme punjenja (h) ≈ Kapacitet baterije (kWh) ÷ (Snaga solarne ploče (kW) × Učinkovitost punjenja sustava). Učinkovitost punjenja sustava kreće se između 0,8 i 0,9.
Regionalna referenca: većina područja u Kini ima 3-5 sati dnevne maksimalne sunčeve svjetlosti, dok regije poput Xinjianga i Tibeta mogu doseći 5-6 sati. Južna kišna područja mogu imati samo 2,5-3,5 sata. Baterija od 10kWh uparena sa solarnom pločom od 4kW može se u potpunosti napuniti za otprilike 3-4 sata u idealnim uvjetima od 4 sata vršne sunčeve svjetlosti.
Koliko je solarnih baterija potrebno za napajanje kuće 24/7?
Kako bi se postiglo 24-satno napajanje, baterije moraju pohraniti dovoljno energije za noćnu upotrebu. Izračuni trebaju uzeti u obzir stvarnu potrošnju energije i učinkovitost sustava:
Osnovna formula: Potreban nazivni kapacitet baterije (kWh) Veći ili jednak (Ukupna dnevna potrošnja električne energije (kWh) × 1 dan) ÷ (dubina pražnjenja baterije × učinkovitost pražnjenja). Učinkovitost pražnjenja je 0,9.
Razlike između vrsta baterija: Litij željezo fosfatne baterije, koje se obično koriste u kućanstvima, imaju dubinu pražnjenja od 80%-90%, dok gel baterije imaju dubinu pražnjenja od približno 50%.
Praktičan primjer: Kućanstvo s dnevnom potrošnjom energije od 4,09 kWh koristi litij-željezo-fosfatne baterije s dubinom pražnjenja od 90%. Potreban kapacitet izračunat je kao 4,09 ÷ (0,9 × 0,9), što rezultira približno 5,05 kWh. Možete odabrati jedan baterijski modul od 5 kWh ili dva modula od 3 kWh kako biste povećali redundanciju.
Noćno skladištenje električne energije: Koliko vam baterija stvarno treba?
Noćno skladištenje energije usredotočeno je na osnovna opterećenja, čineći izračune ciljanijim od 24-satnog punog napajanja:
Korak 1: Odredite noćna opterećenja. Usredotočite se na 统计 uređaje koji se koriste nakon zalaska sunca, kao što su rasvjeta, televizori, usmjerivači i hladnjaci koji rade noću.
Korak 2: Izračunajte noćnu potrošnju energije. Sažeti potrošnju energije uređaja koji se koriste isključivo noću. Na primjer, potrošnja energije 5 LED svjetala iznosi 0,25 kWh, televizora 0,24 kWh, a hladnjaka 0,5 kWh, što rezultira ukupnom noćnom potrošnjom energije od 0,99 kWh.
Korak 3: Odredite broj baterija. Koristeći gore navedenu formulu, kućanstvo s noćnom potrošnjom energije od 1 kWh treba 1,3-1,5 kWh litij željezo fosfat bateriju, uzimajući u obzir dubinu pražnjenja i učinkovitost. Većina kućanstava zahtijeva 3-10kWh kapaciteta baterije za pouzdano noćno napajanje, što odgovara 1-2 standardna modula od 5kWh.
Procjena potreba za skladištenjem baterije za više-dnevne prekide napajanja
Za područja sklona dugotrajnim prekidima napajanja, baterije moraju pokriti potrebe za električnom energijom kritičnih opterećenja tijekom više dana:
Osnovna formula: Kapacitet baterije (kWh) Veći ili jednak (Dnevna potrošnja energije kritičnih opterećenja (kWh) × Očekivani dani prekida rada) ÷ (Dubina pražnjenja × Učinkovitost pražnjenja).
Ključni parametar: "Očekivani dani prekida" obično se kreću od 3 do 5 dana. To je 3 dana za obična područja i više od 5 dana za udaljena područja ili područja-sklona katastrofama.
Primjer izračuna: Kućanstvo s dnevnom potrošnjom energije od 2 kWh za kritična opterećenja priprema se za trodnevni prekid napajanja i koristi litij-željezo-fosfatne baterije s dubinom pražnjenja od 80%. Potreban kapacitet izračunava se kao (2 × 3) ÷ (0,8 × 0,9), što rezultira približno 8,33 kWh. Odabir dva modula od 5kWh, s ukupnim kapacitetom od 10kWh, može osigurati dovoljnu redundanciju.
Skladištenje solarne baterije i vrijeme--upotrebe: Što trebate znati
Mehanizmi-upotrebe-naplaćivanja cijena električne energije stvaraju-prilike za uštedu troškova za skladištenje baterija, pri čemu je jezgra pohranjivanje energije tijekom-vršnih razdoblja i njezino korištenje tijekom vršnih razdoblja:
Razumijevanje mehanizma određivanja cijena: Energija mreže podijeljena je na vršna, ravna i niska razdoblja, pri čemu su odgovarajuće cijene električne energije visoke, srednje i niske. Vršna razdoblja obično odgovaraju večernjim vrhovima potrošnje energije u kućanstvu, od 17:00 do 22:00; dolinska razdoblja su uglavnom kasno noću, od 23:00 do 7:00 sljedećeg dana.
Odabir kapaciteta baterije: da biste uštedjeli novac kroz-dolinsku arbitražu, kapacitet baterije mora odgovarati količini električne energije koja se planira premjestiti iz razdoblja niske u vršnu. Na primjer, kućanstvo s potrošnjom energije od 8 kWh tijekom vršnih razdoblja treba bateriju od približno 10 kWh, uzimajući u obzir gubitke učinkovitosti.
Zahtjevi za koordinaciju sustava: Potreban je hibridni pretvarač za automatsku kontrolu punjenja i pražnjenja baterije. Osigurajte punjenje tijekom razdoblja u dolini (pomoću solarne energije ili mreže) i pražnjenje tijekom razdoblja najveće potrošnje kako biste povećali -učinke uštede troškova.
Strategije za nadoknadu vaše potrošnje energije u kućanstvu pomoću solarnih baterija
Kako bi se maksimizirao pomak potrošnje električne energije iz mreže, potrebno je uskladiti solarne ploče, baterije i navike korištenja električne energije te formulirati ciljane strategije:
Dajte prioritet vlastitoj-potrošnji: koristite višak solarne energije za punjenje baterija tijekom dana i koristite pohranjenu električnu energiju noću umjesto mrežne energije, smanjujući oslanjanje na vršno-vrijeme i redovno mrežno napajanje.
Prebacivanje opterećenja: Prilagodite vrijeme upotrebe visoko{0}}snažnih uređaja kao što su perilice rublja i grijači vode na vršno razdoblje proizvodnje solarne energije tijekom dana, smanjujući potrebu za baterijama za skladištenje električne energije za ta opterećenja.
Optimizirajte ciklus baterije: Izbjegavajte česta duboka pražnjenja, osim za litij željezo fosfatne baterije. Održavajte razinu snage između 20% i 80% kako biste produžili trajanje baterije i osigurali opskrbu energijom za kritične potrebe.
Nadzor sustava: Koristite inteligentne alate za nadzor kako biste pratili podatke o proizvodnji, pohranjivanju i potrošnji energije, prilagodili obrasce potrošnje električne energije i postavke sustava te poboljšali učinkovitost kompenzacije.
Zašto višak solarne energije može utjecati na performanse baterije?
Bez razumnog upravljanja, prekomjerna solarna proizvodnja može oštetiti baterije i smanjiti učinkovitost sustava:
Rizik od pretjeranog punjenja: Kada energija koju generiraju solarni paneli premaši kapacitet pohrane baterije i nema priključka na mrežu ili potrošnje opterećenja, baterija se može prepuniti, oštetiti ćelije i skraćivati njihov životni vijek.
Neučinkovitost sustava: Neiskorišteni višak energije ili se troši uzalud, što je češće u sustavima izvan-mreže, ili se njome treba upravljati kroz premosne mehanizme, povećavajući gubitke energije.
Akumulacija topline: Kontinuirano prekomjerno punjenje ili visoke struje punjenja stvaraju višak topline, razgrađuju materijale baterije i predstavljaju sigurnosnu opasnost.
Preventive measures: Install a Maximum Power Point Tracking (MPPT) solar charge controller with a conversion efficiency of >95% za regulaciju struje punjenja. Upotrijebite inverter s-funkcionalnošću povezivanja na mrežu ili konfigurirajte sustav upravljanja opterećenjem za preusmjeravanje viška energije na-uređaje velike snage kada je proizvodnja viška.
Zaključak
Broj solarnih baterija potrebnih za napajanje kuće nije fiksna vrijednost. Ovisi o dnevnoj potrošnji električne energije, kapacitetu solarne ploče, lokalnim uvjetima sunčeve svjetlosti, ciljevima korištenja i tehnologiji baterije.
Ciljevi korištenja uključuju hitno napajanje, vršnu-arbitražu u dolini i-život izvan mreže. Ključni koraci su: izračunati stvarne potrebe za energijom, razjasniti osnovna opterećenja, uzeti u obzir učinkovitost sustava i karakteristike baterije, te sveobuhvatno prosuditi u kombinaciji s regionalnim uvjetima kao što su trajanje sunčeve svjetlosti i politika cijena električne energije.
Za većinu urbanih kućanstava koja traže 24-satnu opskrbu električnom energijom i 1-3 dana hitne rezerve, dovoljna je baterija litij-željezo-fosfatnih baterija od 5-15kWh, što odgovara 1-3 standardna modula od 5kWh, uparenih sa sustavom solarnih panela od 3-8kW.
Kućanstva izvan-mreže ili ona s velikom potrošnjom energije zahtijevaju veći kapacitet, obično iznad 20 kWh. Preporuča se konzultirati profesionalne instalatere za-procjene na licu mjesta i prilagođene konfiguracije kako bi se uravnotežila izvedba, cijena i pouzdanost.
