[Laatste] Hoe een set energieopslag te configureren voor thuis ?

Omdat de wereld steeds afhankelijker wordt van technologie, kunnen stroomuitval een groot ongemak vormen. Een noodaccu voor thuis is een effectieve oplossing om ervoor te zorgen dat u onder geen enkele omstandigheid zonder stroom komt te zitten. In dit artikel bespreken we de voordelen van een back-upbatterij voor thuis en hoe u de juiste kiest voor uw behoeften.

Thuisbatterijopslagapparaten zijn ontworpen om elektrische energie op te slaan en te gebruiken wanneer dat nodig is – ook wel bekend als elektrische energieopslagproducten of “batterij-energieopslagsystemen” (BESS). Het belangrijkste onderdeel van thuisopslag zijn oplaadbare batterijen, meestal lithium-ionbatterijen of loodzuurbatterijen. zuur batterij. De andere componenten zijn omvormers, die het laad- en ontlaadsysteem intelligent kunnen regelen.

Deel 1. De voordelen van een reservebatterij

1.1 Zorgen voor een ononderbroken stroomvoorziening:

Met een reservebatterij zorgt u ervoor dat uw apparaten en toestellen ook tijdens stroomuitval van stroom blijven voorzien. Dit is vooral belangrijk voor kritieke systemen zoals medische apparatuur, beveiligingssystemen en communicatieapparatuur.

1.2 Bescherming tegen overspanning:

Een reservebatterij kan uw apparaten ook beschermen tegen stroompieken die gevoelige elektronica kunnen beschadigen. De batterij fungeert als buffer: hij absorbeert de overtollige spanning en voorkomt dat deze uw apparaten bereikt.

1.3 Comfort en draagbaarheid:

Back-upbatterijen zijn meestal draagbaar en kunnen gemakkelijk overal mee naartoe worden genomen. Hierdoor zijn ze een handige optie voor het opladen van apparaten onderweg, bijvoorbeeld tijdens kampeertrips, lange woon-werkverkeer of buitenevenementen.

1.4 Geld besparen:

In sommige gevallen kan een reservebatterij u op de lange termijn geld besparen. Als u bijvoorbeeld over een reservebatterij op zonne-energie beschikt, kunt u uw energierekening verlagen door gratis, hernieuwbare energie te gebruiken om uw apparaten van stroom te voorzien.

1.5 Milieuvriendelijk:

Het gebruik van een reservebatterij kan ook een milieuvriendelijke optie zijn, omdat u hiermee minder afhankelijk bent van niet-hernieuwbare energiebronnen en uw CO2-voetafdruk kunt verkleinen.

Deel 2. Wat u moet weten voordat u een batterijopslagsysteem voor uw huis gaat voorbereiden

De belangrijkste onderdelen van het energieopslagsysteem voor huishoudens zijn zonnepanelen, energieopslagmachines en batterijen. Het formulier dat in de afbeelding hierboven is weergegeven, gebruiken we om de energieopslag in de garage in te stellen voor gebruik door onze elektrische voertuigen.

Energieopslagsystemen worden onderverdeeld in eenfase- en driefasesystemen. De afbeelding hieronder is een eenvoudig schema van een energieopslagsysteem. Naast de drie hoofdcomponenten omvat het ook elektriciteitsmeters, huishoudelijke lasten, enz. Of het nu eenfase of driefase is, er zijn overeenkomstige oplossingen.

2.1 Eenfase- en driefasenstroom

Elektrisch vermogen is de snelheid waarmee elektrische energie wordt overgedragen of gebruikt. Meestal wordt dit uitgedrukt in watt (W) of kilowatt (kW). Met eenfase- en driefasenstroom worden de verschillende methoden voor de distributie van elektrische energie bedoeld.

Enkelfasige stroom is een enkele wisselstroomgolfvorm (AC) die door één geleider stroomt.Het wordt vaak gebruikt in huishoudens en kleine bedrijven waar de vraag naar elektrische energie laag is. Eénfasestroom wordt ook wel enkelfasestroom genoemd.

Driefasenstroom is een type meerfasenstroom dat gebruikmaakt van drie wisselstroomgolven die 120 graden uit fase zijn ten opzichte van elkaar. Het wordt veel gebruikt in industriële en commerciële toepassingen waar de vraag naar elektrische energie groot is. Driefasenstroom is bovendien efficiënter dan eenfasenstroom, omdat de belasting gelijkmatiger wordt verdeeld.

Samengevat is eenfasestroom een ​​enkele wisselstroomgolfvorm die door een enkele geleider stroomt, terwijl driefasestroom een ​​type meerfasestroom is dat gebruikmaakt van drie wisselstroomgolfvormen die 120 graden uit fase zijn ten opzichte van elkaar.

2.2 Energieopslagbatterij (LiFePO4 vs. loodzuurbatterij)

Het gebruik van lithiumbatterijen wordt aanbevolen. Lithiumbatterijen bestaan ​​uit lithiummetaal of een lithiumlegering als negatief elektrodemateriaal en maken gebruik van niet-waterige elektrolytoplossingen. Ze hebben veel voordelen, zoals een hoog energieniveau, een lange levensduur en een laag gewicht. Ze worden veel gebruikt in energieopslagsystemen zoals waterkracht-, thermische, wind- en zonne-energiecentrales, enz.

batterijtype	loodaccu	LevensenergiePO4 batterij
energiedichtheid	Laag	3 keer hoger dan LA
interne weerstand en zelfontlading	Hoog	Laag
energie ontladingssnelheid	30%-40%	80%-90%
temperatuurtolerantie	laag	Hoog
Beveiliging	Laag (aanwezigheid van giftige stoffen)	Uitstekend (geen brand-/explosiegevaar)
leven	400 (duurt meestal tussen de 3 en 5 jaar)	2000 (tot 10 jaar of langer)

Zelfontladingsvergelijking tussen LiFePO4- en LA-batterijen

Temperatuurtolerantievergelijking tussen LiFePO4- en LA-batterijen

LFP-voorbeeldproducten:

LFP-100: Timeusb 12V 100Ah per LiFePO4-accu

LFP-50: Timeusb 12V LiFePO4 50Ah per accu

2.3 Werkmodi

Modus 1. Prioriteit van het verbruik: PV – batterij – net

1. De door zonnepanelen opgewekte elektriciteit wordt met prioriteit aan de belasting geleverd, de overtollige elektriciteit wordt opgeslagen in de batterij en de overtollige elektriciteit wordt aan het net verkocht; Als de PV-capaciteit onvoldoende is, wordt de batterij ontladen voor gebruik door de belasting.
2. Als het elektriciteitsnet uitvalt, kan de belasting aan de op het net aangesloten uitgangszijde niet werken; De belasting aan de off-grid-uitgang kan echter normaal functioneren en worden gevoed door PV en de batterij.

Modus 2instellingen voor de energiebesparende modus

Let op: In de algemene modus wordt de accu niet opgeladen via de netstroom. Wanneer de energiebesparende modus is ingeschakeld, kunt u de tijdsperiode voor het opladen en ontladen van de batterij instellen.

De belangrijkste functie van de economische modus is het afvlakken van pieken en het opvullen van dalen. Het kan de stroom van het net gebruiken om de accu op te laden tijdens de avonddip en deze vervolgens te gebruiken om de belasting te voeden tijdens de piekuren overdag. Deze modus kan het verschil tussen pieken en dalen verkleinen en zo elektriciteitskosten besparen.

Deel 3. Hoe configureer ik de batterijcapaciteit?

Bij de keuze van een accu moet rekening worden gehouden met de belasting, ongeacht of de accu dagelijks wordt gebruikt of als back-up. Als de batterijcapaciteit te groot is, treedt er verspilling op en wanneer de opgeslagen energie op is, is de batterij niet volledig opgeladen.

Wat is nu de snelste en meest directe manier om de beste batterijcapaciteit te selecteren voor energieopslag in een huishouden?

Momenteel maken de meeste huishoudens gebruik van energieopslag om hun gebruik van netstroom aan te passen. Dit noemen we ook wel netgekoppelde energieopslag. Voor netgekoppelde energieopslag kunnen de hoofddoelen over het algemeen worden onderverdeeld in drie categorieën: fotovoltaïsch eigen gebruik (hogere elektriciteitskosten of geen subsidies), piek- en dalprijzen voor elektriciteit en noodstroom (netinstabiliteit of belangrijke belasting).

3.1 Verhoog het eigen verbruik van fotovoltaïsche energie

Het hoofddoel van dit scenario is om een ​​fotovoltaïsch energieopslagsysteem te installeren om de elektriciteitsrekening te verlagen wanneer de elektriciteitsprijs hoog is of de subsidie ​​voor op het net aangesloten fotovoltaïsche systemen laag is (geen subsidie). Op die manier kan de resterende energie van het fotovoltaïsche systeem, behalve tijdens gebruik overdag, worden opgeslagen en bewaard wanneer het 's nachts wordt gebruikt.

We verdelen het elektriciteitsverbruik van huishoudens in elektriciteitsverbruik overdag (perioden met een hoge fotovoltaïsche elektriciteitsproductie) en elektriciteitsverbruik 's nachts (perioden met een lage of geen fotovoltaïsche elektriciteitsproductie). Volgens bovenstaand doel zou de ideale situatie moeten zijn dat de door zonnepanelen opgewekte elektriciteit het elektriciteitsverbruik overdag dekt en, na opslag, net het elektriciteitsverbruik 's nachts dekt.

Dit betekent dat de effectieve capaciteit van de batterij ongeveer gelijk moet zijn aan de opwekking van zonne-energie minus het dagelijkse stroomverbruik. Maar dit is slechts een ideale situatie. Om redundantie van de batterijcapaciteit te voorkomen (ontlading 's nachts voorkomen) moeten we er bovendien voor zorgen dat het effectieve vermogen van de batterij het stroomverbruik 's nachts niet overschrijdt.

Hiervoor is een gedetailleerder begrip van de wetten van het huishoudelijk elektriciteitsverbruik nodig en kennis van de regels voor het bepalen van het prioriteitsniveau van de elektriciteitsvoorziening in het energieopslagsysteem.

Als een gezin over een fotovoltaïsch systeem van 5 kW beschikt, bedraagt ​​de dagelijkse elektriciteitsproductie ongeveer 17,5 kWh. Het gemiddelde dagelijkse elektriciteitsverbruik van een huishouden bedraagt ​​ongeveer 20 kWh, waarvan het gemiddelde dagelijkse elektriciteitsverbruik overdag 5 kWh is en 's nachts 15 kWh. Dan bedraagt ​​het effectieve vermogen van de batterij ongeveer 17,5-5 = 12,5 kWh en wordt ook voldaan aan de voorwaarde dat het stroomverbruik 's nachts (12,5 kWh ≤ 15 kWh) niet wordt overschreden. De beste beschikbare batterij voor dit gezin is daarom 12,5 kWh.

3.2. Snoei pieken en vul dalen om de elektriciteitsrekening te verlagen

Het hoofddoel van dit scenario is om de batterij overdag op te laden wanneer de elektriciteitsprijzen laag zijn en 's nachts te ontladen wanneer de elektriciteitsprijzen pieken. Zo wordt de totale elektriciteitsrekening verlaagd.

We verdelen het elektriciteitsverbruik van huishoudens in elektriciteitsverbruik overdag (periode met lage elektriciteitsprijzen) en elektriciteitsverbruik 's nachts (periode met de hoogste elektriciteitsprijzen). In dit scenario is de ideale situatie dat 'het resterende vermogen na de levering van fotovoltaïsche energie aan de belasting en het net wordt gebruikt om de batterij overdag op te laden, en dat het batterijvermogen net voldoende is om 's nachts te worden gebruikt (wanneer de elektriciteitsprijs piekt)'.

Dit betekent dat de effectieve capaciteit van de batterij ongeveer overeenkomt met het stroomverbruik van het gezin 's nachts. De batterijcapaciteit die is berekend op basis van het stroomverbruik 's nachts, is echter slechts een maximale vereiste waarde.

Als het om batterijkosten gaat, is het van fundamenteel belang om de drie niveaus van de capaciteit van het fotovoltaïsche systeem, de batterij-investering en de besparingen op de elektriciteitsprijs uitgebreid te overwegen om een ​​optimale verhouding te bepalen. Tegelijkertijd moet ervoor gezorgd worden dat de ontlaadtijd van de batterij niet langer is dan het nachtelijke stroomverbruik.

Een gezin met een fotovoltaïsch systeem van 5 kW heeft een gemiddeld dagelijks elektriciteitsverbruik van ongeveer 20 kWh. 's Nachts (ervan uitgaande dat de piek- en daltijden van de elektriciteitsprijs van 17:00 tot 22:00 uur zijn, in totaal 5 uur lang) bedraagt ​​het elektriciteitsverbruik 15 kWh. Ervan uitgaande dat de effectieve capaciteit van de batterij is berekend op het dekken van 2/3 van het nachtelijke elektriciteitsverbruik van het gezin, is dit het beste rendement op uw investering.

Het effectieve vermogen van de batterij zou dan ongeveer 15*2/3=10kWh moeten zijn. Op dit moment bedraagt ​​de batterijcapaciteit ongeveer 10 kWh/5 kW = 2 uur, wat minder is dan of gelijk is aan 5 uur nachtelijk elektriciteitsverbruik. De beste beschikbare batterij voor dit gezin is daarom 10 kWh.

3.3 Als noodstroombron in gebieden met onstabiele elektriciteitsnetten

Wanneer het energieopslagsysteem als noodstroombron wordt gebruikt, gebeurt dit vooral in gebieden met onstabiele elektriciteitsnetten of situaties met een hoge belasting. Bijvoorbeeld de basisverlichting, koelkasten, desktopcomputers, etc. van het gezin; de dataruimte van het industriepark, de belangrijke apparatuur van het industriepark, de verlichtings- en ventilatieapparatuur van het fokkerijpark, enz.

Bij het ontwerpen van de batterijcapaciteit met back-upstroom als primair doel, is de belangrijkste overweging dat de batterij alleen de stroom kan leveren die nodig is voor de kritische belasting, wanneer de batterij gedurende de langste tijd van het net is losgekoppeld (de langste verwachte stroomuitvaltijd). met inbegrip van de noodzaak om rekening te houden met het geval dat er 's nachts geen PV is.

In dit scenario kan de batterijcapaciteit relatief eenvoudig worden berekend. Om de capaciteit van de batterij te bepalen, hoeft u alleen maar een lijst te maken van alle grote verbruikers en het stroomverbruik van alle verbruikers te berekenen tijdens de langste stroomuitval.

Als we een groot commercieel complex als voorbeeld nemen, dan is de belangrijkste belasting 10 kasten in het datacenter en het stroomverbruik van elke kast is 3 kW. De verwachte maximale downtime bedraagt ​​ongeveer 4 uur. Volgens berekeningen zou de effectieve batterijcapaciteit van dit project 10*3kW*4h=120kWh moeten zijn.Daarom is het voor dit industriële en commerciële project het beste om de effectieve batterijcapaciteit uit te rusten met 120 kWh.

De bovenstaande drie situaties zijn de meest voorkomende vereisten voor het installeren van op het net aangesloten energieopslagsystemen. Bij het selecteren van de batterijcapaciteit gelden bepaalde regels. In de praktijk kunnen twee of meer vereisten echter overlappen. Daarom is een gedetailleerde analyse van de vereisten nodig om uiteindelijk de meest geschikte batterijcapaciteit te bepalen.

Bovendien hebben we in de bovenstaande analyse de effectieve prestaties van de batterij besproken. Bij de daadwerkelijke batterijselectie moet echter ook rekening worden gehouden met de belastingsschokbelasting, de DOD (diepte van ontlading) van de batterij, het verlies aan systeemrendement, de energieopslagprestaties en het verwachte rendement op de investering. En nog veel meer situaties.

Daarom is het bij de keuze van de batterijcapaciteit noodzakelijk om rekening te houden met de prestaties van het hele gezin of met de gebruiksscenario's als geheel. Het is bovendien bijzonder belangrijk om de beste apparatuur en systeemintegratieleveranciers te selecteren.

Veelgestelde vragen over energieopslag voor particuliere huishoudens

1. Werkt een accu zonder zonnepanelen?

Een opslagbatterij kan ook zonder PV-modules functioneren, maar dit is alleen mogelijk als er een alternatieve laadmethode beschikbaar is.

2. Kun je later zonnepanelen aan je batterij toevoegen?

Als uw noodaccu of draagbare energiecentrale thuis kan worden opgeladen met zonne-energie, kunt u later zonnepanelen toevoegen. Deze energiecentrales kunnen doorgaans afzonderlijk of als pakket met fotovoltaïsche (PV) modules worden aangeschaft. Bovendien kunt u verschillende soorten modules gebruiken voor verschillende scenario's door vaste PV-modules op uw dak te combineren met draagbare modules voor buitenactiviteiten. Dankzij het universele ontwerp kunnen al deze panelen op dezelfde accu worden aangesloten.

Conclusie

Een noodstroomaccu is een waardevolle investering voor iedere huiseigenaar die verzekerd wil zijn van een betrouwbare stroomvoorziening, zelfs bij een stroomstoring. Gezien de voordelen van het besparen van geld, het verkleinen van uw CO2-voetafdruk en het bieden van een betrouwbare energiebron, is het geen wonder dat back-upbatterijen voor thuisgebruik steeds populairder worden.

In dit artikel worden verschillende opties beschreven voor het opzetten van uw eigen energieopslagsysteem. Ik hoop dat het je helpt.