[Dernières] Comment configurer un ensemble de dispositifs de stockage d'énergie domestique ?

À mesure que le monde devient de plus en plus dépendant de la technologie, les pannes de courant peuvent constituer un inconvénient majeur. Une batterie de secours domestique est une solution efficace pour vous assurer de ne jamais perdre d’énergie, quelles que soient les circonstances. Dans cet article, nous discuterons des avantages d'une batterie de secours domestique et de la manière de choisir celle qui convient le mieux à vos besoins.

Les dispositifs de stockage sur batterie domestiques sont conçus pour stocker l'énergie électrique et l'utiliser en cas de besoin. Ils sont également appelés produits de stockage d'énergie électrique ou « système de stockage d'énergie par batterie » (BESS). Le composant principal du stockage domestique est constitué de batteries rechargeables, généralement des batteries lithium-ion ou des batteries au plomb. Batterie acide. Les autres composants sont des onduleurs, qui peuvent contrôler intelligemment le système de contrôle de charge et de décharge.

Partie 1. Les avantages d'une batterie de secours

1.1 Assurer une alimentation électrique sans interruption :

L'utilisation d'une batterie de secours garantit que vos appareils et appareils restent alimentés même en cas de panne de courant. Ceci est particulièrement important pour les systèmes critiques tels que les dispositifs médicaux, les systèmes de sécurité et les appareils de communication.

1.2 Protection contre les surtensions :

Une batterie de secours peut également protéger vos appareils des surtensions qui peuvent endommager les appareils électroniques sensibles. La batterie agit comme un tampon, absorbant l'excès de tension et l'empêchant d'atteindre vos appareils.

1.3 Confort et portabilité :

Les batteries de secours sont généralement portables et peuvent être facilement emportées partout. Cela en fait une option pratique pour alimenter des appareils en déplacement, par exemple lors de séjours en camping, de longs trajets ou d'événements en plein air.

1.4 Économisez de l'argent :

Dans certains cas, une batterie de secours peut vous faire économiser de l'argent à long terme. Par exemple, si vous disposez d’une batterie de secours alimentée à l’énergie solaire, vous pouvez réduire vos factures de services publics en utilisant une énergie renouvelable gratuite pour alimenter vos appareils.

1.5 Respectueux de l'environnement :

L'utilisation d'une batterie de secours peut également être une option respectueuse de l'environnement, car elle réduit votre dépendance à l'égard de sources d'énergie non renouvelables et contribue à réduire votre empreinte carbone.

Partie 2. Ce que vous devez savoir avant de préparer un système de stockage par batterie pour votre maison

Dans le système de stockage d'énergie domestique, les principaux composants sont les panneaux solaires, les machines de stockage d'énergie et les batteries. Le formulaire présenté dans l'image ci-dessus permet de mettre en place le stockage d'énergie dans le garage pour une utilisation par nos véhicules électriques.

Les systèmes de stockage d'énergie sont divisés en systèmes monophasés et triphasés. L'image ci-dessous est un schéma simple d'un système de stockage d'énergie. Outre les trois composants principaux, il comprend également les compteurs d’électricité, les charges domestiques, etc. Qu'ils soient monophasés ou triphasés, il existe des solutions adaptées.

2.1 Électricité monophasée et triphasée

L'énergie électrique est la vitesse à laquelle l'énergie électrique est transmise ou utilisée. Elle est généralement exprimée en watts (W) ou en kilowatts (kW). L'électricité monophasée et triphasée fait référence aux différentes méthodes de distribution de l'énergie électrique.

Le courant monophasé est une forme d'onde unique de courant alternatif (AC) qui circule à travers un seul conducteur. Il est souvent utilisé dans les foyers et les petites entreprises où les besoins en énergie électrique sont faibles. Le courant monophasé est également appelé courant monophasé.

L'alimentation triphasée, quant à elle, est un type d'alimentation polyphasée qui utilise trois formes d'onde CA déphasées de 120 degrés les unes par rapport aux autres. Il est largement utilisé dans les applications industrielles et commerciales où la demande en énergie électrique est élevée. L’alimentation triphasée est également plus efficace que l’alimentation monophasée car elle permet une répartition de charge plus équilibrée.

En résumé, l'alimentation monophasée est une forme d'onde CA unique qui circule à travers un seul conducteur, tandis que l'alimentation triphasée est un type d'alimentation polyphasée qui utilise trois formes d'onde CA déphasées de 120 degrés les unes par rapport aux autres.

2.2 batteries de stockage d'énergie (LiFePO4 vs. Batterie au plomb)

L'utilisation de piles au lithium est recommandée comme batterie. Les batteries au lithium sont constituées de lithium métal ou d'alliage de lithium comme matériau d'électrode négative et utilisent des solutions électrolytiques non aqueuses. Ils présentent de nombreux avantages tels qu’une énergie élevée, une longue durée de vie et un poids léger. Ils sont couramment utilisés dans les systèmes de stockage d’énergie tels que les centrales hydroélectriques, thermiques, éoliennes et solaires, etc. utilisé

Type de batterie	Batterie au plomb	Batterie LiFePO4
Densité énergétique	Faible	3 fois supérieur à LA
Résistance interne et autodécharge	Élevé	Faible
Taux de décharge d'énergie	30 %-40 %	80 %-90 %
Tolérance de température	Faible	Élevé
Sécurité	Faible (présence de substances toxiques)	Excellent (aucun risque d'incendie/explosion)
Durée de vie	400 (dure généralement entre 3 et 5 ans)	2000 (jusqu'à 10 ans ou plus)

Comparaison d'autodécharge entre les batteries LiFePO4 et LA

Comparaison des tolérances de température entre la batterie LiFePO4 et LA

Exemples de produits LFP :

LFP-100 : Timeusb 12V 100Ah par batterie LiFePO4

LFP-50 : Timeusb 12V LiFePO4 50Ah par batterie

2.3 modes de travail

Mode 1. Priorité de consommation de charge : PV – batterie – réseau

1. L'électricité produite par le photovoltaïque est prioritaire sur la charge, l'électricité excédentaire est stockée dans la batterie et l'électricité excédentaire est vendue au réseau ; Si le PV est insuffisant, la batterie sera déchargée pour être utilisée par la charge.
2. Si le réseau électrique tombe en panne, la charge à l'extrémité de sortie connectée au réseau ne peut pas fonctionner ; Cependant, la charge à l’extrémité de sortie hors réseau peut fonctionner normalement et être alimentée par des panneaux photovoltaïques et des batteries.

Mode 2. Paramètres du mode d'enregistrement

Remarque : En mode général, le secteur ne charge pas la batterie. Lorsque le mode économie est défini, vous pouvez définir la période de charge et de décharge de la batterie.

La fonction principale du mode économique est de lisser les pics et de combler les creux. Il peut utiliser l'énergie du réseau pour charger la batterie pendant les heures creuses du soir et l'utiliser pour la charge pendant les heures de pointe de la journée. Ce mode peut réduire la différence entre les pics et les creux, réduisant ainsi les coûts d'électricité.

Partie 3. Comment configurer la capacité de la batterie ?

Lors du choix de la batterie, la charge doit être prise en compte, qu'elle soit utilisée quotidiennement ou en secours. Si la capacité de la batterie est trop grande, un gaspillage se produit et si l'électricité stockée est épuisée, la batterie ne sera pas complètement chargée.

Alors, quel est le moyen le plus rapide et le plus direct de sélectionner la meilleure solution en matière de capacité de batterie dans le scénario de stockage d'énergie domestique ?

Actuellement, la plupart des ménages utilisent le stockage d'énergie pour ajuster leur utilisation de l'électricité du réseau, que nous appelons communément stockage d'énergie lié au réseau. Pour le stockage d’énergie connecté au réseau, les principaux objectifs se répartissent généralement en trois catégories : l’auto-utilisation photovoltaïque (coûts de l’électricité plus élevés ou absence de subventions), les prix de l’électricité en période de pointe et de vallée, et l’énergie de secours (instabilité du réseau ou charges importantes).

3.1 Augmenter le taux d'utilisation personnelle du photovoltaïque

L'objectif principal de ce scénario est d'installer un système de stockage d'énergie photovoltaïque pour réduire les factures d'électricité lorsque le prix de l'électricité est élevé ou que la subvention photovoltaïque connectée au réseau est faible (pas de subvention), de sorte que la puissance restante du système photovoltaïque est utilisé sauf pendant la journée. L'utilisation disponible peut être stockée et stockée pour une utilisation nocturne.

Nous divisons la consommation électrique des ménages en consommation électrique diurne (périodes avec une forte production d'électricité photovoltaïque) et consommation électrique nocturne (périodes avec une production faible ou inexistante d'électricité photovoltaïque). Selon l’objectif ci-dessus, la condition idéale devrait être que l’électricité produite par le photovoltaïque puisse couvrir la consommation électrique diurne et qu’après stockage, elle puisse à peine couvrir la consommation électrique nocturne.

C'est-à-dire que la capacité effective de la batterie doit être approximativement égale à la production d'énergie photovoltaïque moins la consommation électrique quotidienne. Mais ce n’est qu’une situation idéale. De plus, afin d'éviter la redondance de la capacité de la batterie (pour éviter son épuisement la nuit), nous devons nous assurer que la puissance effective de la batterie ne dépasse pas la consommation électrique la nuit.

Cela nécessite une compréhension plus détaillée des lois de la consommation électrique des ménages et une connaissance des règles permettant de déterminer le niveau de priorité de l'alimentation électrique dans le système de stockage d'énergie.

Une famille est équipée d'un système photovoltaïque de 5 kW, la production électrique quotidienne est d'environ 17,5 kWh. La consommation électrique quotidienne moyenne d'un ménage est d'environ 20 kWh, dont la consommation électrique quotidienne moyenne est de 5 kWh le jour et de 15 kWh la nuit. La puissance effective de la batterie doit alors être d'environ 17,5-5 = 12,5 kWh, et cela remplit également la condition de ne pas dépasser la consommation électrique nocturne (12,5 kWh ≤ 15 kWh). Par conséquent, la meilleure batterie disponible pour cette famille est de 12,5 kWh.

3.2 Élaguez les pics et remplissez les creux pour réduire les factures de services publics

L'objectif principal de ce scénario est de charger la batterie pendant le faible prix de l'électricité pendant la journée et de la décharger la nuit pendant le prix de pointe de l'électricité, réduisant ainsi la facture globale d'électricité.

Nous divisons la consommation électrique des ménages en consommation électrique diurne (période de prix de l'électricité bas) et consommation électrique nocturne (période de prix de l'électricité les plus élevés). Dans ce scénario, la situation idéale est « d’utiliser la puissance restante après l’alimentation photovoltaïque de la charge et du réseau pour charger la batterie pendant la journée, et la puissance de la batterie est juste suffisante pour être utilisée la nuit (lorsque le prix de l'électricité augmente)." Aiguiser)".

Cela signifie que la capacité effective de la batterie est approximativement égale à la consommation électrique de la famille la nuit. Cependant, la capacité de la batterie calculée sur la base de la consommation électrique nocturne ne constitue qu'une valeur de demande maximale.

En ce qui concerne les coûts des batteries, il est fondamentalement nécessaire de considérer de manière globale les trois niveaux de capacité du système photovoltaïque, d'investissement dans la batterie et d'économies sur le prix de l'électricité afin de déterminer un ratio optimal. Dans le même temps, il faut s'assurer que le temps de décharge de la batterie ne dépasse pas la consommation électrique nocturne.

Une famille équipée d'un système photovoltaïque de 5 kW a une consommation électrique moyenne quotidienne d'environ 20 kWh, et la nuit (en supposant que les heures de pointe et les heures les plus basses du prix de l'électricité sont de 17h00 à 22h00 pour un total 5 heures), la consommation électrique est de 15 kWh. En supposant que selon le calcul, la capacité effective de la batterie couvre les 2/3 de la consommation électrique nocturne de la famille, il s'agit du meilleur retour sur investissement.

Ensuite, la puissance effective de la batterie doit être d'environ 15*2/3=10 kWh. À ce stade, la capacité de la batterie est d'environ 10 kWh/5 kW = 2 heures, ce qui est inférieur ou égal à 5 ​​heures de consommation électrique nocturne. Par conséquent, la meilleure batterie disponible pour cette famille est de 10 kWh.

3.3 En tant que source d'alimentation de secours dans les zones où les réseaux électriques sont instables

Lorsque le système de stockage d'énergie est utilisé comme source d'alimentation de secours, il est principalement utilisé dans les zones où les réseaux électriques sont instables ou dans des situations de charge élevée. Par exemple, l'éclairage de base, les réfrigérateurs, les ordinateurs de bureau, etc. la famille; la data room de la zone industrielle, les équipements importants de la zone industrielle, les équipements d'éclairage et de ventilation de la zone d'élevage, etc.

Lors de la conception de la capacité de la batterie avec l'alimentation de secours comme objectif principal, la principale considération est que la batterie seule peut fournir l'énergie requise par la charge importante lorsqu'elle est déconnectée du réseau pendant la période la plus longue (la plus longue période attendue). temps de coupure de courant). y compris la nécessité de prendre en compte le cas d'absence de PV la nuit.

Dans ce scénario, la capacité de la batterie est relativement facile à calculer. Pour déterminer d’abord la capacité de la batterie, il vous suffit de répertorier toutes les charges principales et de calculer la consommation électrique de toutes les charges pendant la panne de courant la plus longue.

En prenant comme exemple un site commercial important, la charge importante est de 10 armoires dans le centre de données et la consommation électrique de chaque armoire est de 3 kW. Le temps d'arrêt maximum prévu est d'environ 4 heures. Selon les calculs, la capacité effective de la batterie de ce projet devrait être de 10*3kW*4h=120kWh. Par conséquent, la puissance effective de la batterie pour ce projet industriel et commercial est préférable d’être de 120 kWh.

Les trois situations ci-dessus représentent les exigences les plus courantes pour l'installation de systèmes de stockage d'énergie connectés au réseau, et il existe des règles à suivre lors de la sélection de la capacité de la batterie. Cependant, dans les applications pratiques, deux ou plusieurs exigences peuvent se chevaucher, nécessitant une analyse détaillée des exigences et, finalement, la détermination de la capacité la plus appropriée de la batterie.

De plus, nous avons mentionné les performances efficaces de la batterie dans l'analyse ci-dessus. Cependant, la sélection réelle de la batterie doit également prendre en compte la charge de surtension de la charge, le DOD (profondeur de décharge) de la batterie, l'efficacité du système de perte, les performances du dispositif de stockage d'énergie et le retour sur investissement attendu. Et bien d’autres situations.

Par conséquent, lors de la sélection de la capacité de la batterie, il est nécessaire de prendre en compte les performances de l'ensemble de la famille ou des scénarios d'utilisation dans leur ensemble, et il est également particulièrement important de sélectionner les meilleurs fournisseurs d'équipements et d'intégration de systèmes.

Questions fréquemment posées sur le stockage d'énergie pour les ménages privés

1. Un accumulateur fonctionne-t-il sans modules solaires ?

Une batterie de stockage peut également fonctionner sans modules photovoltaïques, mais cela n'est possible que si une méthode de charge alternative est disponible.

2. Pouvez-vous ajouter des panneaux solaires à votre batterie plus tard ?

Si la batterie de secours de votre maison ou de votre centrale électrique portable peut être chargée avec l'énergie solaire, vous pourrez ajouter des panneaux solaires ultérieurement. Ces centrales électriques peuvent généralement être achetées individuellement ou sous forme de package avec des modules photovoltaïques (PV). De plus, vous pouvez utiliser différents types de panneaux pour différents scénarios en combinant des panneaux photovoltaïques rigides sur votre toit avec des panneaux portables pour les activités de plein air. Grâce à leur conception universelle, tous ces panneaux peuvent être connectés à la même batterie.

Conclusion

Une batterie de secours est un investissement rentable pour tout propriétaire qui souhaite garantir une alimentation électrique fiable même en cas de panne de courant. Étant donné les avantages d'économiser de l'argent, de réduire votre empreinte carbone et de fournir une source d'alimentation fiable, il n'est pas étonnant que les batteries de secours domestiques deviennent de plus en plus populaires.

Cet article présente différentes manières de préparer votre propre système de stockage d'énergie. J'espère que cela vous aiderait.