Тъй като глобалното внимание към възобновяемата енергия продължава да нараства, системите за съхранение на слънчеви батерии се превърнаха в основен избор за домакинствата, които се стремят към енергийна независимост, спестяване на разходи и отговорност към околната среда.
Определянето на правилния брой слънчеви батерии изисква систематичен анализ на енергийните нужди, компонентите на системата и сценариите за използване. Тази статия разбива ключовите влияещи фактори и методите за изчисление, за да ви помогне да отговорите на основния въпрос: от колко слънчеви батерии всъщност се нуждае вашият дом?
Защо да инсталирате слънчеви батерии за нуждите на вашето домакинство от електричество?
Слънчевите батерии служат като "енергиен резервоар" на жилищни фотоволтаични системи. Те не само обръщат внимание на периодичния характер на генерирането на слънчева енергия, но също така отключват множество практически ценности:
Енергийна независимост: Намалете зависимостта от електрическата мрежа и осигурете непрекъснато захранване по време на прекъсвания на електрозахранването или повреди в мрежата.
Спестяване на разходи: Съхранявайте излишната слънчева енергия, генерирана през деня, за използване през нощта, избягвайте пиковите-тарифи за електроенергия и увеличете максимално използването на-генерираната от вас енергия.
Опазване на околната среда и намаляване на емисиите: Подобрете ефективността на използване на чистата слънчева енергия и намалете въглеродните емисии, свързани с захранването от мрежата.
Аварийно резервно копие: Осигурете надеждно захранване за критични товари като хладилници, медицинско оборудване и комуникационни устройства при спешни случаи.
Пиково бръснене и запълване на долината: Използвайте времето-за-използване на механизми за ценообразуване на електроенергия, за да съхранявате енергия по време на извън-пиковите (ниски-цени) периоди и да я използвате по време на пиковите (високи-цени) периоди, намалявайки дългосрочните-разходи за електроенергия.
Как да изчислите ежедневната консумация на електроенергия в дома си, за да определите нуждите от батерия?
Ежедневното потребление на електроенергия е основополагащата информация за изчисляване на изискванията за батерията, отразяваща директно общото количество енергия, което батерията трябва да съхранява.
Метод на изчисление: Избройте всички електрически устройства и запишете тяхната номинална мощност и часове на дневна употреба. Единицата за номинална мощност е ват (W). Изчислете общата дневна консумация на електроенергия, като използвате формулата: Дневна консумация на електроенергия (kWh)=Σ (Мощност на устройството (kW) × Часове дневна употреба (h)).
Пример: 150 W хладилник, работещ 24 часа + 5 LED светлини (по 10 W всяка), използвани 5 часа + 10 W рутер, работещ 24 часа. Процесът на изчисление е 0,15kW × 24h + 0.05kW × 5h + 0.01kW × 24h, което води до 4,09kWh на ден.
Бележки: Правете разлика между критични и не{0}}критични натоварвания. Критичните натоварвания се отнасят за устройства, които са от съществено значение за използване по време на прекъсване на захранването. Запазете 10%-20% марж, за да се справите с неочаквани изисквания за захранване и системни загуби.
Как капацитетът на слънчевия панел влияе на необходимия брой батерии?
Капацитетът на слънчевия панел и съхранението на батерията са взаимозависими. Слънчевите панели са отговорни за генерирането на енергия за зареждане и техният размер пряко влияе върху конфигурацията на батерията.
Принцип на съответствие: Общата мощност на слънчевите панели трябва да е достатъчна, за да покрие ежедневната консумация на електроенергия на домакинството и да зареди напълно батериите в рамките на наличните слънчеви часове.
Формула за изчисление: Необходима мощност на слънчевия панел (W) ≈ (Дневна консумация на електроенергия (kWh) + Дневен капацитет за зареждане на батерията (kWh)) ÷ (Локални пикови часове на слънчева светлина (h) × Ефективност на системата). Ефективността на системата варира между 0,8 и 0,85.
Практическо значение: Недостатъчният капацитет на слънчевия панел ще доведе до неадекватно зареждане на батерията, което ще изисква допълнителни батерии за компенсиране на енергийната празнина. Излишният капацитет без разумно регулиране може да причини надценяване и загуба на ресурси. Например домакинство с дневна консумация на енергия от 10kWh и 4 часа пикова слънчева светлина се нуждае от приблизително 4kW слънчеви панели за стабилно зареждане на поддържащата батерия.
Колко часа слънчева светлина са необходими за пълното зареждане на слънчевите батерии?
Времето за зареждане наслънчеви батериизависи от три основни фактора и варира значително според региона:
Основни влияещи фактори: Мощност на слънчевия панел, капацитет на батерията и местни пикови часове на слънчева светлина. По-високата мощност на соларния панел съкращава времето за зареждане; по-големият капацитет на батерията изисква повече енергия; местните пикови часове на слънчева светлина се отнасят за дневната продължителност, когато интензитетът на слънчевата светлина е достатъчен за ефективно зареждане.
Общо изчисление: Време за зареждане (h) ≈ Капацитет на батерията (kWh) ÷ (Мощност на слънчевия панел (kW) × Ефективност на зареждане на системата). Ефективността на зареждане на системата варира между 0,8 и 0,9.
Регионална справка: Повечето райони в Китай имат 3-5 часа дневна пикова слънчева светлина, докато региони като Синдзян и Тибет могат да достигнат 5-6 часа. Южните дъждовни райони могат да имат само 2,5-3,5 часа. Батерия от 10kWh, съчетана със слънчев панел от 4kW, може да бъде напълно заредена за приблизително 3-4 часа при идеални условия от 4 часа пикова слънчева светлина.
Колко слънчеви батерии са необходими за захранване на къща 24/7?
За да се постигне 24-часово захранване, батериите трябва да съхраняват достатъчно енергия за нощна употреба. Изчисленията трябва да вземат предвид действителната консумация на енергия и ефективността на системата:
Основна формула: Необходим номинален капацитет на батерията (kWh) По-голям или равен на (Обща дневна консумация на електроенергия (kWh) × 1 ден) ÷ (дълбочина на разреждане на батерията × ефективност на разреждане). Ефективността на разреждане е 0,9.
Разлики между типовете батерии: Литиево-железно-фосфатните батерии, които обикновено се използват в домакинствата, имат дълбочина на разреждане от 80%-90%, докато гел батериите имат дълбочина на разреждане от приблизително 50%.
Практически пример: Домакинство с дневна консумация на енергия от 4,09kWh използва литиево-железни фосфатни батерии с дълбочина на разреждане 90%. Необходимият капацитет се изчислява като 4,09 ÷ (0,9 × 0,9), което води до приблизително 5,05kWh. Можете да изберете един 5kWh батериен модул или два 3kWh модула, за да увеличите дублирането.
Съхранение на електроенергия през нощта: Колко батерии наистина имате нужда?
Съхранение на енергия през нощта се фокусира върху основните натоварвания, което прави изчисленията по-целенасочени от 24-часовото пълно захранване:
Стъпка 1: Определете нощните натоварвания. Съсредоточете се върху 统计 устройства, използвани след залез слънце, като осветление, телевизори, рутери и хладилници, работещи през нощта.
Стъпка 2: Изчислете консумацията на енергия през нощта. Обобщете консумацията на енергия на устройства, използвани изключително през нощта. Например, консумацията на енергия от 5 LED лампи е 0,25kWh, телевизор е 0,24kWh, а хладилник е 0,5kWh, което води до обща консумация на енергия през нощта от 0,99kWh.
Стъпка 3: Определете броя на батериите. Използвайки гореспоменатата формула, домакинство с нощна консумация на енергия от 1kWh се нуждае от 1,3-1,5kWh литиево-железно-фосфатна батерия, като се вземат предвид дълбочината на разреждане и ефективността. Повечето домакинства се нуждаят от 3-10kWh капацитет на батерията за надеждно нощно захранване, съответстващ на 1-2 стандартни модула от 5kWh.
Оценка на изискванията за съхранение на батерията за много{0}}дневни прекъсвания на захранването
За зони, предразположени към продължителни прекъсвания на електрозахранването, батериите трябва да покриват нуждите от енергия за критични натоварвания за няколко дни:
Основна формула: Капацитет на батерията (kWh) По-голям или равен на (Ежедневна консумация на енергия при критични натоварвания (kWh) × Очаквани дни на прекъсване) ÷ (Дълбочина на разреждане × Ефективност на разреждане).
Ключов параметър: "Очакваните дни на прекъсване" обикновено варират от 3 до 5 дни. Това е 3 дни за обикновени райони и повече от 5 дни за отдалечени или застрашени-от бедствия райони.
Примерно изчисление: Домакинство с дневна консумация на енергия от 2kWh за критични натоварвания се подготвя за 3-дневно прекъсване на захранването и използва литиево-железни фосфатни батерии с дълбочина на разреждане 80%. Необходимият капацитет се изчислява като (2 × 3) ÷ (0,8 × 0,9), което води до приблизително 8,33kWh. Изборът на два модула от 5kWh с общ капацитет от 10kWh може да осигури достатъчно резервиране.
Съхранение на слънчеви батерии и време-на-използване: Какво трябва да знаете
Механизмите за-на-ценообразуване на електроенергията създават възможности за-спестяване на разходи за съхранение на батерии, като в основата се съхранява енергия по време на извън-пиковите периоди и се използва по време на пиковите периоди:
Разберете механизма на ценообразуване: Мрежовата мощност е разделена на пикови, равни и низинни периоди, като съответните цени на електроенергията са съответно високи, средни и ниски. Пиковите периоди обикновено съответстват на вечерните пикове на потреблението на енергия в домакинството, от 17:00 до 22:00 часа; периодите в долината са предимно късно през нощта, от 23:00 до 7:00 на следващия ден.
Избор на капацитет на батерията: За да спестите пари чрез пикови-арбитражни периоди, капацитетът на батерията трябва да съответства на количеството електроенергия, планирано да бъде прехвърлено от периоди на ниска към пикови периоди. Например домакинство с 8kWh консумация на енергия по време на пиковите периоди се нуждае от батерия от приблизително 10kWh, като се вземат предвид загубите на ефективност.
Изисквания за координация на системата: Необходим е хибриден инвертор за автоматично управление на зареждането и разреждането на батерията. Осигурете зареждане по време на периоди на долина (използвайки слънчева енергия или мрежа) и разреждане по време на пикови периоди, за да постигнете максимален ефект-на спестяване на разходи.
Стратегии за компенсиране на потреблението на енергия в домакинството със слънчеви батерии
За да се увеличи максимално компенсирането на потреблението на електроенергия от мрежата, е необходимо да се координират слънчевите панели, батериите и навиците за използване на електроенергия и да се формулират целеви стратегии:
Дайте приоритет на собствената-консумация: Използвайте излишната слънчева енергия за зареждане на батериите през деня и използвайте съхраненото електричество през нощта вместо захранване от мрежата, намалявайки зависимостта от пиковите-часове и редовното захранване от мрежата.
Пренасочване на натоварването: Регулирайте времето за използване на устройства с висока-мощност като перални машини и бойлери към пиковия период на генериране на слънчева енергия през деня, намалявайки необходимостта от батерии за съхраняване на електричество за тези товари.
Оптимизирайте цикъла на батериите: Избягвайте честото дълбоко разреждане, с изключение на литиево-железни фосфатни батерии. Поддържайте нивото на мощност между 20% и 80%, за да удължите живота на батерията и да осигурите захранване с енергия за критични нужди.
Наблюдение на системата: Използвайте интелигентни инструменти за наблюдение, за да проследявате данни за генериране, съхранение и потребление на електроенергия, да коригирате моделите на потребление на електроенергия и системните настройки и да подобрите ефективността на компенсирането.
Защо излишната слънчева енергия може да повлияе на производителността на батерията?
Без разумно управление излишното слънчево производство може да повреди батериите и да намали ефективността на системата:
Риск от презареждане: Когато мощността, генерирана от слънчевите панели, надвишава капацитета за съхранение на батерията и няма връзка с мрежата или потребление на натоварване, батерията може да бъде презаредена, увреждайки клетките и съкращавайки живота им.
Неефективност на системата: Неизползваната излишна енергия или се губи, което е по-често срещано при системи извън -мрежата, или трябва да се управлява чрез байпасни механизми, което увеличава загубите на енергия.
Натрупване на топлина: Продължителното презареждане или високите токове на зареждане генерират излишна топлина, разграждайки материалите на батерията и представлявайки опасност за безопасността.
Preventive measures: Install a Maximum Power Point Tracking (MPPT) solar charge controller with a conversion efficiency of >95% за регулиране на зарядния ток. Използвайте инвертор с функция-за свързване към мрежата или конфигурирайте система за управление на натоварването, за да пренасочите излишната енергия към устройства с висока-мощност, когато генерирането е излишно.
Заключение
Броят на слънчевите батерии, необходими за захранване на дома, не е фиксирана стойност. Зависи от дневната консумация на електроенергия, капацитета на слънчевия панел, местните условия на слънчева светлина, целите на употреба и технологията на батерията.
Целите за използване включват аварийно захранване, пиков-арбитраж в долина и-живот извън мрежата. Ключовите стъпки са: изчисляване на действителните енергийни нужди, изясняване на основните натоварвания, разглеждане на ефективността на системата и характеристиките на батерията и цялостна преценка в комбинация с регионалните условия, като продължителност на слънчевата светлина и политики за ценообразуване на електроенергията.
За повечето градски домакинства, които се стремят към 24-часово електрозахранване и 1-3 дни аварийно резервно захранване, е достатъчна 5-15kWh литиево-желязо-фосфатна батерия, съответстваща на 1-3 стандартни модула от 5kWh, съчетани със система от слънчеви панели от 3-8kW.
Домакинствата извън-мрежата или тези с висока консумация на енергия изискват по-голям капацитет, обикновено над 20kWh. Препоръчително е да се консултирате с професионални монтажници за -оценки на място и персонализирани конфигурации, за да балансирате производителност, цена и надеждност.
