Vzhledem k tomu, že celosvětová pozornost věnovaná obnovitelným zdrojům energie neustále roste, solární bateriové úložné systémy se staly hlavní volbou pro domácnosti, které usilují o energetickou nezávislost, úspory nákladů a odpovědnost vůči životnímu prostředí.
Určení správného počtu solárních baterií vyžaduje systematickou analýzu energetických potřeb, součástí systému a scénářů použití. Tento článek rozebírá klíčové ovlivňující faktory a metody výpočtu, které vám pomohou odpovědět na základní otázku: kolik solárních baterií váš domov skutečně potřebuje?
Proč instalovat solární baterie pro potřeby vaší domácnosti?
Solární baterie slouží jako „zásobník energie“ rezidenčních fotovoltaických systémů. Řeší nejen přerušovanou povahu výroby solární energie, ale také odemykají několik praktických hodnot:
Energetická nezávislost: Snižte závislost na elektrické síti a zajistěte nepřetržité napájení během výpadků proudu nebo selhání sítě.
Úspora nákladů: Uchovávejte přebytečnou sluneční energii generovanou během dne pro noční použití, vyhněte se špičkám{0}}za elektřinu a maximalizujte využití vlastní-energie.
Ochrana životního prostředí a snížení emisí: Zlepšete efektivitu využití čisté solární energie a snižte emise uhlíku spojené s napájením ze sítě.
Nouzové zálohování: Zajistěte spolehlivé napájení kritických zátěží, jako jsou ledničky, lékařské vybavení a komunikační zařízení v nouzových situacích.
Špičkový holicí strojek a vyplnění údolí: Využijte čas--využití mechanismů stanovování cen elektřiny k ukládání energie během období mimo-špičku (nízká{3}}cena) a použijte ji během špiček (vysoké{4}}ceny) a snižte tak dlouhodobé-výdaje na elektřinu.
Jak vypočítat denní spotřebu elektřiny vašeho domova, abyste určili potřeby baterie?
Denní spotřeba elektřiny je základním údajem pro výpočet požadavků na baterie, přímo odrážející celkové množství energie, kterou bateriová banka potřebuje k uložení.
Metoda výpočtu: Uveďte všechna elektrická zařízení a zaznamenejte jejich jmenovitý výkon a denní hodiny používání. Jednotkou jmenovitého výkonu jsou watty (W). Vypočítejte celkovou denní spotřebu energie pomocí vzorce: Denní spotřeba elektřiny (kWh)=Σ (Výkon zařízení (kW) × Hodiny denní spotřeby (h)).
Příklad: 150W lednička běžící 24 hodin + 5 LED kontrolky (10W každá) používaná po dobu 5 hodin + 10W router běžící 24 hodin. Proces výpočtu je 0,15 kW × 24 h + 0.05kW × 5 h + 0.01kW × 24 h, výsledkem je 4,09 kWh za den.
Poznámky: Rozlišujte mezi kritickými a ne-kritickými zátěžemi. Kritické zátěže se týkají zařízení, která jsou nezbytná pro použití během výpadků napájení. Vyhraďte si 10%-20% marži, abyste se vyrovnali s neočekávanými požadavky na napájení a systémovými ztrátami.
Jak kapacita solárního panelu ovlivňuje počet potřebných baterií?
Kapacita solárního panelu a kapacita baterie jsou vzájemně závislé. Solární panely jsou zodpovědné za výrobu energie pro nabíjení a jejich velikost přímo ovlivňuje konfiguraci baterie.
Zásada přizpůsobení: Celkový výkon solárních panelů musí být dostatečný k pokrytí denní spotřeby elektřiny domácnosti a úplnému nabití baterií během dostupných hodin slunečního svitu.
Vzorec pro výpočet: Požadovaný výkon solárního panelu (W) ≈ (Denní spotřeba elektřiny (kWh) + Denní kapacita nabíjení baterie (kWh)) ÷ (Místní špičkové sluneční hodiny (h) × Účinnost systému). Účinnost systému se pohybuje mezi 0,8 a 0,85.
Praktický význam: Nedostatečná kapacita solárního panelu povede k nedostatečnému nabíjení baterie, což vyžaduje další baterie pro kompenzaci energetické mezery. Nadměrná kapacita bez rozumné regulace může způsobit přebíjení a plýtvání zdroji. Například domácnost s denní spotřebou energie 10 kWh a 4 hodinami špičkového slunečního svitu potřebuje přibližně 4 kW solárních panelů pro stabilní nabití podpůrné bateriové banky.
Kolik hodin slunečního světla je potřeba k úplnému nabití solárních baterií?
Doba nabíjenísolární bateriezávisí na třech základních faktorech a výrazně se liší podle regionu:
Hlavní ovlivňující faktory: Výkon solárního panelu, kapacita baterie a místní špičkové sluneční hodiny. Vyšší výkon solárního panelu zkracuje dobu nabíjení; větší kapacita baterie vyžaduje více energie; hodiny místního špičkového slunečního záření označují denní dobu, kdy je intenzita slunečního záření dostatečná pro efektivní nabíjení.
Obecný výpočet: Doba nabíjení (h) ≈ Kapacita baterie (kWh) ÷ (výkon solárního panelu (kW) × účinnost nabíjení systému). Účinnost nabíjení systému se pohybuje mezi 0,8 a 0,9.
Regionální reference: Většina oblastí v Číně má 3–5 hodin denního maximálního slunečního záření, zatímco oblasti jako Sin-ťiang a Tibet mohou dosáhnout 5–6 hodin. Jižní deštivé oblasti mohou mít pouze 2,5-3,5 hodiny. 10kWh baterii spárovanou se 4kW solárním panelem lze plně nabít přibližně za 3-4 hodiny za ideálních podmínek 4 hodin špičkového slunečního záření.
Kolik solárních baterií je potřeba k napájení domu 24/7?
Pro dosažení 24hodinového napájení musí baterie uchovat dostatek energie pro noční použití. Výpočty by měly vzít v úvahu skutečnou spotřebu energie a účinnost systému:
Základní vzorec: Požadovaná jmenovitá kapacita baterie (kWh) Větší nebo rovna (Celková denní spotřeba elektřiny (kWh) × 1 den) ÷ (Hloubka vybití baterie × Účinnost vybití). Účinnost vybíjení je 0,9.
Rozdíly mezi typy baterií: Lithium-železofosfátové baterie, běžně používané v domácnostech, mají hloubku vybití 80%-90%, zatímco gelové baterie mají hloubku vybití přibližně 50%.
Praktický příklad: Domácnost s denní spotřebou energie 4,09 kWh používá lithium-železofosfátové baterie s hloubkou vybití 90 %. Požadovaná kapacita je vypočítána jako 4,09 ÷ (0,9 × 0,9), výsledkem je přibližně 5,05 kWh. Pro zvýšení redundance si můžete vybrat jeden 5kWh bateriový modul nebo dva 3kWh moduly.
Noční úložiště elektřiny: Kolik baterií skutečně potřebujete?
Noční úložiště energie se zaměřuje na základní zátěže, takže výpočty jsou cílenější než 24hodinové plné napájení:
Krok 1: Identifikujte noční zátěž. Zaměřte se na 统计 zařízení používaná po západu slunce, jako jsou osvětlení, televize, routery a chladničky fungující v noci.
Krok 2: Vypočítejte noční spotřebu energie. Shrňte spotřebu energie zařízení používaných výhradně v noci. Například spotřeba energie 5 LED světel je 0,25 kWh, televize 0,24 kWh a chladničky 0,5 kWh, takže celková noční spotřeba energie je 0,99 kWh.
Krok 3: Určete počet baterií. Podle výše uvedeného vzorce potřebuje domácnost se spotřebou energie v noci 1 kWh lithium-železo-fosfátovou baterii o kapacitě 1,3–1,5 kWh, s přihlédnutím k hloubce vybití a účinnosti. Většina domácností vyžaduje pro spolehlivé noční napájení 3-10kWh kapacity baterie, což odpovídá 1-2 standardním 5kWh modulům.
Odhad požadavků na úložiště baterie pro více-denní výpadky proudu
V oblastech náchylných k dlouhodobým výpadkům proudu musí baterie pokrýt spotřebu energie kritických zátěží na několik dní:
Základní vzorec: Kapacita baterie (kWh) Vyšší nebo rovna (Denní spotřeba energie kritických zátěží (kWh) × Očekávané dny výpadku) ÷ (Hloubka vybití × Účinnost vybíjení).
Klíčový parametr: „Očekávané dny výpadku“ se obvykle pohybují v rozmezí 3 až 5 dnů. Jsou to 3 dny pro běžné oblasti a více než 5 dní pro vzdálené oblasti nebo oblasti náchylné ke katastrofám-.
Příklad výpočtu: Domácnost s denní spotřebou energie 2 kWh pro kritické zátěže se připravuje na 3denní výpadek proudu a používá lithium-železofosfátové baterie s hloubkou vybití 80 %. Požadovaná kapacita se vypočítá jako (2 × 3) ÷ (0,8 × 0,9), výsledkem je přibližně 8,33 kWh. Výběr dvou 5kWh modulů s celkovou kapacitou 10kWh může poskytnout dostatečnou redundanci.
Úložiště solární baterie a doba--využívání: Co potřebujete vědět
Mechanismy zpoplatnění elektřiny-používání{1}}vytvářejí-příležitosti k úspoře nákladů na bateriové úložiště, přičemž jádro ukládá energii během období mimo-špičku a využívá ji během špiček:
Porozumět cenovému mechanismu: Síťová energie se dělí na období špičky, roviny a poklesu, přičemž odpovídající ceny elektřiny jsou vysoké, střední a nízké. Období špičky obvykle odpovídá večerním špičkám spotřeby energie v domácnosti, od 17:00 do 22:00; období údolí jsou většinou pozdě v noci, od 23:00 do 7:00 následujícího dne.
Výběr kapacity baterie: Chcete-li ušetřit peníze prostřednictvím arbitráže ve špičce-, musí kapacita baterie odpovídat plánovanému množství elektřiny, které se má přesunout z údolních do špiček. Například domácnost se spotřebou energie 8 kWh ve špičce potřebuje baterii o kapacitě přibližně 10 kWh, vezmeme-li v úvahu ztráty účinnosti.
Požadavky na koordinaci systému: Pro automatické řízení nabíjení a vybíjení baterie je vyžadován hybridní střídač. Zajistěte nabíjení během období údolí (pomocí solární energie nebo sítě) a vybíjení během špiček, abyste maximalizovali-úspory nákladů.
Strategie pro kompenzaci spotřeby energie vaší domácnosti pomocí solárních baterií
Chcete-li maximalizovat kompenzaci spotřeby energie v síti, je nutné koordinovat zvyky solárních panelů, baterií a elektřiny a formulovat cílené strategie:
Upřednostněte vlastní-spotřebu: Využívejte přebytečnou solární energii k nabíjení baterií během dne a v noci používejte uloženou elektřinu místo energie ze sítě, čímž se omezí spoléhání se na-špičku a běžnou energii ze sítě.
Přesouvání zátěže: Upravte dobu používání-zařízení s vysokým výkonem, jako jsou pračky a ohřívače vody, na dobu špičky výroby solární energie během dne, čímž snížíte potřebu baterií k ukládání elektřiny pro tyto zátěže.
Optimalizujte cyklování baterií: Vyhněte se častému hlubokému vybíjení, s výjimkou lithium-železofosfátových baterií. Udržujte úroveň výkonu mezi 20 % a 80 %, abyste prodloužili životnost baterie a zajistili zásobu energie pro kritické potřeby.
Monitorování systému: Pomocí inteligentních monitorovacích nástrojů můžete sledovat údaje o výrobě, ukládání a spotřebě energie, upravovat vzorce spotřeby elektřiny a nastavení systému a zlepšovat účinnost offsetu.
Proč může nadbytek solární energie ovlivnit výkon baterie?
Bez rozumného řízení může nadměrná solární energie poškodit baterie a snížit účinnost systému:
Riziko přebití: Když výkon generovaný solárními panely překročí kapacitu akumulátoru a nedojde k připojení k síti nebo spotřebě zátěže, může dojít k přebití baterie, poškození článků a zkrácení jejich životnosti.
Neefektivita systému: Nevyužitá přebytečná energie je buď plýtvána, což je běžnější v systémech mimo-síť, nebo je třeba ji řešit pomocí obtokových mechanismů, což zvyšuje energetické ztráty.
Akumulace tepla: Nepřetržité přebíjení nebo vysoké nabíjecí proudy vytvářejí nadměrné teplo, degradují materiály baterie a představují bezpečnostní rizika.
Preventive measures: Install a Maximum Power Point Tracking (MPPT) solar charge controller with a conversion efficiency of >95% pro regulaci nabíjecího proudu. Použijte střídač s funkcí -připojení k síti nebo nakonfigurujte systém řízení zátěže tak, aby přesměroval přebytečnou energii do zařízení s vysokým-výkonem, když je výroba nadbytek.
Závěr
Počet solárních baterií potřebných k napájení domácnosti není pevnou hodnotou. Závisí na denní spotřebě elektřiny, kapacitě solárního panelu, místních podmínkách slunečního záření, cílech využití a technologii baterií.
Mezi cíle využití patří nouzové napájení, vrchol-rozlišení v údolí a život mimo-síť. Klíčové kroky jsou: vypočítat skutečné energetické potřeby, objasnit základní zatížení, zvážit účinnost systému a charakteristiky baterií a komplexně posoudit v kombinaci s regionálními podmínkami, jako je délka slunečního záření a cenová politika elektřiny.
Pro většinu městských domácností, které sledují 24hodinové napájení a 1-3 dny nouzového zálohování, je dostatečná 5-15kWh lithium-železofosfátová bateriová banka, která odpovídá 1-3 standardním 5kWh modulům, spárovaným se systémem solárních panelů 3-8kW.
Domácnosti mimo{0}}síťovou síť nebo domácnosti s vysokou spotřebou energie vyžadují větší kapacitu, obvykle nad 20 kWh. Doporučuje se konzultovat s profesionálními instalačními pracovníky-hodnocení na místě a přizpůsobené konfigurace, abyste vyvážili výkon, náklady a spolehlivost.
