Come viene progettato un sistema di accumulo dell'energia domestica?

Cos’è un sistema di accumulo dell’energia domestica?

UN sistema di accumulo energetico domestico è un sistema che immagazzina l'elettricità in eccesso generata dai pannelli solari in un banco di batterie per un facile accesso alla casa in qualsiasi momento. Quando è giorno. Quando la luce solare è normale, i moduli solari fotovoltaici producono più energia e le batterie possono immagazzinarla per garantire elettricità di notte o in un'altra giornata nuvolosa o piovosa.

È anche perché la batteria di accumulo può ottimizzare l'uso dell'elettricità, può garantire il funzionamento efficace dell'intero sistema domestico. Anche se si verifica un'improvvisa interruzione nel consumo energetico domestico, ad esempio un disegno del computer desktop che non è stato salvato in tempo, un cibo crudo nel frigorifero che si scioglie e potrebbe deteriorarsi, ecc., ma con un sistema di accumulo di energia domestico , può mantenere la continuità in tali situazioni con un tempo di risposta molto breve.

I sistemi di accumulo dell'energia domestica rendono la generazione di energia da pannelli solari più affidabile, evitando lo svantaggio di non essere in grado di generare elettricità nei giorni di pioggia e, influenzati dalla crisi energetica mondiale, questi sistemi stanno diventando sempre più comuni, accettati e amati da tutti , proteggendo l’ambiente risparmiando energia e generando energia sostenibile.

I sistemi di accumulo dell’energia domestica includono i seguenti componenti:

      1. Pannelli solari: questi pannelli sono installati sul tetto o in altri luoghi idonei per catturare la luce solare e convertirla in elettricità attraverso l'effetto fotovoltaico (PV). I pannelli solari generano elettricità CC.

2. Inverter: in un sistema di accumulo dell'energia solare è necessario un inverter per convertire l'elettricità CC prodotta dai pannelli solari in elettricità CA che può essere utilizzata per alimentare elettrodomestici e dispositivi. Gli inverter consentono inoltre al sistema di reimmettere l'elettricità in eccesso nella rete se il sistema è collegato ad essa.

3. B accumulatore: diviso in montato a parete, impilato, montato su rack, in base al proprio consumo energetico di propria scelta, in base al consumo energetico, la casa principale in Europa per il legno, può tenere conto del peso del tipo a parete.

4. Sistema di gestione dell'energia: un sistema di gestione dell'energia monitora e controlla il flusso di elettricità all'interno del sistema di accumulo dell'energia domestica. Ottimizza i cicli di carica e scarica in base a fattori quali la domanda di elettricità, lo stato di carica della batteria e le condizioni della rete.

5. Interfaccia di monitoraggio e controllo: i sistemi di accumulo dell'energia domestica spesso includono un'interfaccia utente o un'app mobile che consente ai proprietari di casa di monitorare le prestazioni del sistema, controllare i livelli della batteria e controllare varie impostazioni.

6. Interruttori automatici e caratteristiche di sicurezza: questi sistemi includono interruttori automatici e caratteristiche di sicurezza per la protezione da guasti elettrici, sovraccarichi o cortocircuiti. Garantiscono la sicurezza del sistema e dei dispositivi collegati.

Pro e contro dei sistemi di accumulo energetico domestico:

Pro

• Riduzione delle emissioni – Riduce l'inquinamento e la domanda proveniente dalle reti dipendenti dal carbone e dal gas naturale

• Sicurezza in caso di interruzione di corrente: fornisce alimentazione di riserva in caso di interruzione di corrente o emergenza

• Costi ridotti – risparmiare denaro utilizzando meno energia dalla rete (le questioni legate ai costi possono essere ignorate per le aree con vincoli energetici nazionali, per i paesi stranieri i costi dell'elettricità possono essere 10 volte più alti rispetto a quelli nazionali)

• Diventare indipendenti dal punto di vista energetico: immagazzinare l'energia solare in eccesso può ridurre l'utilizzo della rete

• Ridurre i picchi di domanda – Supportare la rete durante le ore di punta e fornire servizi di stabilizzazione della rete

Contro

  • Costi iniziali più elevati: aggiungi di più al costo totale del sistema

Come vengono progettati i sistemi di accumulo dell'energia residenziale?

La tecnologia di accumulo dell’energia fotovoltaica non solo può risolvere il problema della produzione instabile dell’impianto fotovoltaico attraverso un adeguato controllo di carica e scarica, ma può anche apportare alcuni vantaggi agli utenti adottando strategie di controllo intelligenti. Il sistema di accumulo dell'energia solare può essere suddiviso in sistema solare su rete, sistema solare su rete e off-grid, sistema solare off-grid e sistema di accumulo dell'energia a micro-rete. Principalmente introdurre come progettare il sistema di accumulo di energia domestico e off-grid.

Introduzione di sistemi solari on-grid e off-grid

I sistemi solari on-grid e off-grid sono caratterizzati dal fatto che possono funzionare sia in modalità connessa alla rete che separatamente per fornire energia a carichi importanti quando la rete elettrica è interrotta. È adatto a scenari applicativi come sistemi energetici instabili, autogenerazione e autoconsumo che non possono essere collegati alla rete e il prezzo dell'elettricità autoconsumata è più costoso del prezzo dell'elettricità della rete. Il sistema è generalmente costituito da un campo fotovoltaico composto da moduli di celle solari, a inverter ibrido per il funzionamento connesso alla rete e off-grid, batterie per l'accumulo di energia domestica, carichi e la rete.

Moduli Fotovoltaici

Il modulo fotovoltaico è la parte principale del sistema di energia solare e il componente più prezioso del sistema di energia solare. La sua funzione è convertire l'energia radiante del sole in energia elettrica CC.

Inverter ibrido on-grid e off-grid

Il controller MPPT regola e controlla l'energia elettrica generata dai moduli solari, massimizza la carica della batteria e protegge la batteria dal sovraccarico e dallo scaricamento eccessivo. L'inverter CC/CA trasforma la potenza CC proveniente dai moduli e dalla batteria in potenza CA per il carico CA.

Banco di batterie domestiche

Il compito principale di banca di batterie domestiche è immagazzinare energia per garantire la potenza del carico durante la notte o nei giorni di pioggia. Il LiFePO4, più sicuro ed ecologico, è il componente più comune delle batterie domestiche per l'accumulo di energia, che di solito sono collegate in parallelo in moduli da 5kWh/10kWh per aumentare la capacità.

I punti principali della progettazione di sistemi di accumulo energetico domestico e off-grid

Determinare la potenza dell'inverter collegato alla rete in base al tipo di carico e alla potenza

I carichi domestici sono generalmente suddivisi in carichi induttivi e resistivi. I carichi con motori come lavatrici, condizionatori d'aria, frigoriferi, pompe dell'acqua e cappe da cucina sono carichi induttivi e la potenza di avviamento del motore è 5-7 volte la potenza nominale, pertanto è necessario tenere conto della potenza di avviamento di questi carichi quando si calcola la potenza dell'inverter. La potenza di uscita dell'inverter dovrebbe essere maggiore della potenza del carico.

Tuttavia, per una famiglia normale, considerando che non è possibile accendere tutti i carichi contemporaneamente, la somma della potenza del carico può essere moltiplicata per un fattore pari a 0,7~0,9 per risparmiare sui costi. L'inverter ibrido tutto in uno (on grid e off grid) è adatto per sistemi di accumulo leggero di piccole e medie dimensioni, con funzione UPS (commutazione da 10 ms), aspetto gradevole, struttura compatta, facilità di installazione e supporto di molteplici metodi di monitoraggio.

Confermare la potenza del modulo fotovoltaico in base al consumo energetico

Il principio di progettazione dei moduli fotovoltaici è quello di soddisfare la domanda di energia giornaliera del carico in condizioni meteorologiche medie, il che significa che la produzione di energia annuale dei pannelli solari dovrebbe essere uguale al consumo energetico annuale del carico. Poiché le condizioni meteorologiche sono inferiori e superiori alla media, il design del pannello solare dovrebbe sostanzialmente soddisfare le esigenze della peggiore stagione luminosa, ovvero nella peggiore stagione luminosa la batteria può essere sostanzialmente caricata completamente ogni giorno.

Determinare la capacità della batteria in base al consumo energetico o al consumo energetico previsto durante la notte

La funzione principale della batteria di accumulo domestico è quella di immagazzinare energia elettrica per garantire il normale funzionamento del carico in assenza di luce e di energia elettrica. La progettazione della batteria di accumulo dell'energia domestica comprende principalmente il calcolo della capacità della batteria e la progettazione della combinazione di collegamento in serie e parallelo del pacco batteria. Nella progettazione della capacità della batteria, per considerare la profondità di scarica della batteria, la profondità di scarica generale della batteria al piombo-acido può essere considerata del 50%-70%, batteria al litio la profondità di scarico può essere considerata dell'80% -90%. Se la batteria di accumulo dell'energia utilizza il litio, deve essere compatibile con il protocollo BMS con l'inverter ibrido connesso alla rete.

Classificazione dell'accumulo di energia domestica e modalità di funzionamento del sistema

L'accumulo di energia domestica, noto anche come sistema di accumulo di energia domestica, è simile a una centrale elettrica di accumulo di energia in miniatura e il suo funzionamento non è influenzato dalla pressione dell'energia elettrica urbana. Durante le ore di basso consumo di elettricità, la batteria di accumulo dell'energia domestica può essere ricaricata da sola per essere utilizzata durante i picchi o le interruzioni di corrente.

L'accumulo di energia domestica può essere suddiviso in quattro tipologie principali: sistema solare domestico ibrido + sistema di accumulo dell'energia, sistema solare domestico accoppiato + sistema di accumulo dell'energia, sistema solare domestico off-grid + sistema di accumulo dell'energia e sistema di gestione dell'energia di accumulo dell'energia fotovoltaica, a seconda il metodo di accoppiamento e se è connesso alla rete.

Lo stoccaggio energetico domestico adotta l'idea di progettazione integrata della micro-rete, che può funzionare in modalità doppia off-grid e on-grid e può realizzare il passaggio senza soluzione di continuità della modalità operativa, migliorando notevolmente l'affidabilità dell'alimentazione. Inoltre, il sistema di accumulo dell’energia domestica è dotato di un sistema di gestione flessibile ed efficiente, che può essere regolato in base alla rete, al carico, allo stoccaggio dell’energia e alla tariffa per ottenere l’ottimizzazione del funzionamento del sistema e massimizzare i ricavi dei clienti.

Il sistema di accumulo dell'energia domestica è un nuovo tipo di sistema ibrido di acquisizione, stoccaggio e utilizzo dell'energia aggiungendo la potenza di accumulo della batteria al litio al tradizionale sistema di generazione di energia fotovoltaica collegata alla rete, che è una combinazione di batteria solare domestica, inverter ibrido e pannello fotovoltaico. Introdurre brevemente la modalità operativa del sistema di accumulo dell'energia domestica.

• Mattino: intensità luminosa debole, bassa generazione di energia, elevata richiesta di energia; all'alba il pannello solare inizia a generare energia, ritenuta non sufficiente a soddisfare il fabbisogno energetico mattutino; il sistema di accumulo dell'energia richiama l'elettricità immagazzinata nella batteria per l'utilizzo da parte degli elettrodomestici.

• Mezzogiorno: intensità luminosa più forte, produzione più alta di energia del pannello solare, domanda di energia bassa. L'energia prodotta dai pannelli solari raggiunge il suo picco durante il giorno. Ma poiché in casa non c’è nessuno, il consumo energetico è molto basso, quindi la maggior parte dell’energia prodotta viene immagazzinata nelle batterie.

• Sera: intensità luminosa debole, bassa produzione di energia, elevata domanda di energia. Il consumo energetico giornaliero più elevato avviene durante la notte, quando i pannelli solari producono poca o nessuna energia e il sistema di accumulo utilizzerà l'energia prodotta durante il giorno per soddisfare la domanda energetica.

Nel complesso, l'accumulo di energia domestica è squisito e bello, facile da installare e dotato di lunga durata Batteria solare LiFePO4 , abbinato al fotovoltaico, può soddisfare la domanda di energia elettrica per abitazioni, strutture pubbliche, piccole fabbriche, ecc.