ระบบจัดเก็บพลังงานในบ้านได้รับการออกแบบมาอย่างไร?

ระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านคืออะไร?

ก ระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้าน เป็นระบบที่กักเก็บไฟฟ้าส่วนเกินที่เกิดจากแผงโซลาร์เซลล์ไว้ในแบตเตอรีเพื่อให้เข้าถึงบ้านได้ง่ายทุกเวลา เมื่อเวลากลางวัน. เมื่อแสงแดดเป็นปกติ โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์จะผลิตพลังงานได้มากขึ้น และแบตเตอรี่สามารถกักเก็บพลังงานไว้ได้เพื่อให้แน่ใจว่ามีไฟฟ้าใช้ในเวลากลางคืนหรือในวันที่มีเมฆมากหรือมีฝนตกอีก

เนื่องจากแบตเตอรี่จัดเก็บสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้าได้ จึงสามารถรับประกันการทำงานที่มีประสิทธิภาพของระบบที่ใช้ในบ้านทั้งหมดได้ อีกทั้งหากพบการหยุดใช้พลังงานภายในบ้านกะทันหัน เช่น ภาพวาดคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะที่เก็บไว้ไม่ทัน อาหารดิบในตู้เย็นที่ละลายและอาจเน่าเสีย เป็นต้น แต่ด้วยระบบกักเก็บพลังงานภายในบ้าน จึงสามารถรักษาความต่อเนื่องในสถานการณ์ดังกล่าวได้ด้วยเวลาตอบสนองที่สั้นมาก

ระบบกักเก็บพลังงานภายในบ้านทำให้การผลิตไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์มีความน่าเชื่อถือมากขึ้น หลีกเลี่ยงข้อเสียที่ไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ในวันที่ฝนตก และได้รับอิทธิพลจากวิกฤตพลังงานโลก ทำให้ระบบเหล่านี้เริ่มแพร่หลายและเป็นที่ยอมรับและเป็นที่รักของทุกคนมากขึ้นเรื่อยๆ ปกป้องสิ่งแวดล้อมพร้อมทั้งประหยัดพลังงานและสร้างพลังงานที่ยั่งยืน

ระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้:

      1. แผงโซลาร์เซลล์: แผงเหล่านี้ติดตั้งบนหลังคาหรือตำแหน่งอื่นที่เหมาะสมเพื่อจับแสงแดดและแปลงเป็นไฟฟ้าผ่านเอฟเฟกต์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (PV) แผงโซลาร์เซลล์ผลิตไฟฟ้ากระแสตรง

2. อินเวอร์เตอร์: จำเป็นต้องมีอินเวอร์เตอร์ในระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตโดยแผงโซลาร์เซลล์ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่สามารถนำไปใช้จ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ในครัวเรือนและอุปกรณ์ต่างๆ อินเวอร์เตอร์ยังช่วยให้ระบบจ่ายไฟฟ้าส่วนเกินกลับเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าหากระบบเชื่อมต่ออยู่

3. บี แบตเตอรี่เก็บแบตเตอรี่: แบ่งออกเป็นติดผนัง ซ้อน ชั้นติด ตามการใช้พลังงานของตนเองเลือก ตามการใช้พลังงาน บ้านหลักในยุโรปสำหรับไม้ อาจคำนึงถึงน้ำหนักของ ชนิดติดผนัง.

4. ระบบการจัดการพลังงาน: ระบบการจัดการพลังงานตรวจสอบและควบคุมการไหลของไฟฟ้าภายในระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้าน โดยจะปรับรอบการชาร์จและการคายประจุให้เหมาะสมตามปัจจัยต่างๆ เช่น ความต้องการไฟฟ้า สถานะการชาร์จของแบตเตอรี่ และสภาพของโครงข่าย

5. อินเทอร์เฟซการตรวจสอบและควบคุม: ระบบจัดเก็บพลังงานในบ้านมักจะมีอินเทอร์เฟซผู้ใช้หรือแอปบนอุปกรณ์เคลื่อนที่ที่ช่วยให้เจ้าของบ้านสามารถตรวจสอบประสิทธิภาพของระบบ ตรวจสอบระดับแบตเตอรี่ และควบคุมการตั้งค่าต่างๆ

6. เซอร์กิตเบรกเกอร์และคุณลักษณะด้านความปลอดภัย: ระบบเหล่านี้รวมถึงเซอร์กิตเบรกเกอร์และคุณลักษณะด้านความปลอดภัยเพื่อป้องกันไฟฟ้าขัดข้อง โอเวอร์โหลด หรือการลัดวงจร พวกเขามั่นใจในความปลอดภัยของระบบและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ

ข้อดีและข้อเสียของระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้าน:

ข้อดี

• การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก – ลดมลพิษและความต้องการจากโครงข่ายถ่านหินและก๊าซธรรมชาติ

• ความปลอดภัยเมื่อไฟฟ้าดับ – ให้พลังงานสำรองในกรณีไฟฟ้าดับหรือเหตุฉุกเฉิน

• ลดต้นทุน – ประหยัดเงินโดยการใช้พลังงานจากกริดน้อยลง (ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับต้นทุนสามารถมองข้ามได้สำหรับพื้นที่ที่มีข้อจำกัดด้านพลังงานภายในประเทศ สำหรับต่างประเทศ ค่าไฟฟ้าอาจสูงกว่าในประเทศถึง 10 เท่า)

• เป็นอิสระจากพลังงาน – การจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินสามารถลดการใช้กริดได้

• ลดความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด – สนับสนุนโครงข่ายไฟฟ้าในช่วงชั่วโมงเร่งด่วน และให้บริการรักษาเสถียรภาพโครงข่ายไฟฟ้า

ข้อเสีย

  - ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าที่สูงขึ้น - เพิ่มค่าใช้จ่ายระบบทั้งหมดมากขึ้น

ระบบจัดเก็บพลังงานที่อยู่อาศัยได้รับการออกแบบอย่างไร

เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงาน PV ไม่เพียงแต่สามารถแก้ปัญหาผลผลิตของโรงไฟฟ้า PV ที่ไม่เสถียรผ่านการควบคุมการชาร์จและการคายประจุที่เหมาะสม แต่ยังนำประโยชน์บางอย่างมาสู่ผู้ใช้ด้วยการนำกลยุทธ์การควบคุมอัจฉริยะมาใช้ ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์สามารถแบ่งออกเป็นระบบสุริยะแบบออนกริด ระบบสุริยะแบบออนกริดและนอกกริด ระบบสุริยะแบบนอกกริด และระบบจัดเก็บพลังงานไมโครกริด แนะนำวิธีการออกแบบระบบกักเก็บพลังงานในครัวเรือนและนอกกริดเป็นหลัก

การแนะนำระบบสุริยะแบบออนกริดและนอกกริด

ระบบสุริยะแบบออนกริดและนอกกริดมีลักษณะเฉพาะคือสามารถทำงานได้ทั้งในการดำเนินการที่เชื่อมต่อกับกริดหรือแยกกันเพื่อจ่ายพลังงานให้กับโหลดที่สำคัญเมื่อกริดไฟฟ้าหยุดทำงาน เหมาะสำหรับสถานการณ์การใช้งาน เช่น ระบบไฟฟ้าที่ไม่เสถียร การสร้างพลังงานเองและการใช้ไฟฟ้าเองไม่สามารถเชื่อมต่อกับโครงข่ายได้ และราคาไฟฟ้าที่ใช้เองมีราคาแพงกว่าราคาไฟฟ้าจากโครงข่าย โดยทั่วไประบบจะประกอบด้วยอาร์เรย์ PV ที่ประกอบด้วยโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ อินเวอร์เตอร์ไฮบริด สำหรับการทำงานที่เชื่อมต่อกับกริดและนอกกริด แบตเตอรี่เก็บพลังงานภายในบ้าน โหลด และกริด

โมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

โมดูล PV เป็นส่วนหลักของระบบพลังงานแสงอาทิตย์และเป็นส่วนประกอบที่มีค่าที่สุดของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ หน้าที่ของมันคือการแปลงพลังงานการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง

อินเวอร์เตอร์ไฮบริดแบบออนกริดและนอกกริด

ตัวควบคุม MPPT จะควบคุมและควบคุมพลังงานไฟฟ้าที่สร้างโดยโมดูลแสงอาทิตย์ เพิ่มการชาร์จแบตเตอรี่ให้สูงสุด และป้องกันแบตเตอรี่จากการชาร์จไฟเกินและการคายประจุมากเกินไป อินเวอร์เตอร์ DC/AC เปลี่ยนไฟ DC จากโมดูลและแบตเตอรี่เป็นไฟ AC สำหรับโหลดไฟฟ้ากระแสสลับ

แบตสำรองบ้าน

ภารกิจหลักของ ธนาคารแบตเตอรี่บ้าน คือการกักเก็บพลังงานเพื่อให้มีกำลังโหลดในเวลากลางคืนหรือวันฝนตก LiFePO4 ที่ปลอดภัยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเป็นส่วนประกอบที่พบบ่อยที่สุดของชุดแบตเตอรี่เก็บพลังงานในบ้าน ซึ่งโดยปกติจะเชื่อมต่อแบบขนานในโมดูล 5kWh / 10kWh เพื่อเพิ่มความจุ

ประเด็นหลักของการออกแบบระบบจัดเก็บพลังงานในครัวเรือนและนอกกริด

กำหนดกำลังของอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายตามประเภทโหลดและกำลัง

โดยทั่วไปโหลดในครัวเรือนจะแบ่งออกเป็นโหลดอุปนัยและโหลดต้านทาน โหลดที่มีมอเตอร์ เช่น เครื่องซักผ้า เครื่องปรับอากาศ ตู้เย็น ปั๊มน้ำ และเครื่องดูดควันเป็นโหลดแบบเหนี่ยวนำ และกำลังสตาร์ทของมอเตอร์คือ 5-7 เท่าของกำลังพิกัด ดังนั้นควรคำนึงถึงกำลังสตาร์ทของโหลดเหล่านี้ด้วย เมื่อคำนวณกำลังของอินเวอร์เตอร์ กำลังไฟฟ้าขาออกของอินเวอร์เตอร์ควรมากกว่ากำลังของโหลด

อย่างไรก็ตาม สำหรับครัวเรือนทั่วไป เมื่อพิจารณาว่าโหลดทั้งหมดไม่สามารถเปิดพร้อมกันได้ สามารถคูณผลรวมของกำลังโหลดด้วยปัจจัย 0.7~0.9 เพื่อประหยัดค่าใช้จ่าย อินเวอร์เตอร์ไฮบริดออลอินวัน (ออนกริดและออฟกริด) เหมาะสำหรับระบบจัดเก็บแสงขนาดเล็กและขนาดกลาง พร้อมฟังก์ชัน UPS (สวิตช์ 10 มิลลิวินาที) รูปลักษณ์ที่สวยงาม โครงสร้างกะทัดรัด ติดตั้งง่าย และรองรับวิธีการตรวจสอบหลายวิธี

ยืนยันพลังงานโมดูล PV ตามการใช้พลังงาน

หลักการออกแบบของโมดูล PV คือเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานรายวันของโหลดภายใต้สภาพอากาศโดยเฉลี่ย ซึ่งหมายความว่าการผลิตไฟฟ้าต่อปีของแผงโซลาร์เซลล์ควรเท่ากับการใช้พลังงานต่อปีของโหลด เนื่องจากสภาพอากาศต่ำกว่าและสูงกว่าค่าเฉลี่ย โดยทั่วไปการออกแบบแผงโซลาร์เซลล์จึงควรตอบสนองความต้องการของฤดูแสงที่เลวร้ายที่สุด กล่าวคือ ในช่วงฤดูแสงที่เลวร้ายที่สุด แบตเตอรี่สามารถชาร์จจนเต็มได้ทุกวัน

กำหนดความจุของแบตเตอรี่ตามการใช้พลังงานหรือการใช้พลังงานที่คาดหวังในเวลากลางคืน

หน้าที่หลักของแบตเตอรี่เก็บพลังงานภายในบ้านคือการเก็บพลังงานไฟฟ้าเพื่อให้แน่ใจว่าโหลดจะทำงานตามปกติในกรณีที่ไม่มีแสงสว่างและพลังงานไฟฟ้า การออกแบบแบตเตอรี่เก็บพลังงานภายในบ้านส่วนใหญ่รวมถึงการคำนวณการออกแบบความจุของแบตเตอรี่และการออกแบบการรวมชุดแบตเตอรี่และการเชื่อมต่อแบบขนานของชุดแบตเตอรี่ ในการออกแบบความจุของแบตเตอรี่เพื่อพิจารณาความลึกของการคายประจุของแบตเตอรี่ ความลึกของการคายประจุของแบตเตอรี่กรดตะกั่วทั่วไปสามารถพิจารณาได้ 50% -70% แบตเตอรี่ลิเธียม ความลึกของการปล่อยสามารถพิจารณาได้ 80% -90% หากแบตเตอรี่เก็บพลังงานใช้ลิเธียม จะต้องเข้ากันได้กับโปรโตคอล BMS กับอินเวอร์เตอร์ไฮบริดที่เชื่อมต่อกับกริด

การจำแนกประเภทของการจัดเก็บพลังงานในครัวเรือนและโหมดการทำงานของระบบ

การจัดเก็บพลังงานในครัวเรือนหรือที่เรียกว่าระบบจัดเก็บพลังงานในบ้านนั้นคล้ายคลึงกับโรงไฟฟ้าเก็บพลังงานขนาดเล็ก และการดำเนินงานไม่ได้รับผลกระทบจากแรงดันของแหล่งจ่ายไฟในเมือง ในช่วงที่มีการใช้ไฟฟ้าน้อย ชุดแบตเตอรี่เก็บพลังงานภายในบ้านสามารถชาร์จใหม่ได้ด้วยตัวเองเพื่อใช้ในช่วงที่มีไฟฟ้าใช้สูงสุดหรือไฟฟ้าดับ

การจัดเก็บพลังงานในครัวเรือนสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ประเภทหลัก ได้แก่ ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านแบบผสมผสาน + ระบบกักเก็บพลังงาน ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านควบคู่ + ระบบกักเก็บพลังงาน ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านแบบนอกกริด + ระบบกักเก็บพลังงาน และระบบการจัดการพลังงานกักเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ขึ้นอยู่กับ วิธีการเชื่อมต่อและไม่ว่าจะเชื่อมต่อกับโครงข่ายหรือไม่

การจัดเก็บพลังงานในครัวเรือนใช้แนวคิดการออกแบบไมโครกริดแบบบูรณาการ ซึ่งสามารถทำงานในโหมดคู่นอกกริดและออนกริด และสามารถสลับโหมดการทำงานได้อย่างราบรื่น ซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟได้อย่างมาก นอกจากนี้ ระบบจัดเก็บพลังงานในครัวเรือนยังมาพร้อมกับระบบการจัดการที่ยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพ ซึ่งสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามโครงข่าย โหลด การจัดเก็บพลังงาน และอัตราภาษี เพื่อให้เกิดการปรับการทำงานของระบบให้เหมาะสมและเพิ่มรายได้ของลูกค้าให้สูงสุด

ระบบกักเก็บพลังงานในครัวเรือนเป็นระบบไฮบริดรูปแบบใหม่ในการได้มา การจัดเก็บ และการใช้พลังงาน โดยการเพิ่มพลังงานกักเก็บแบตเตอรี่ลิเธียมให้กับระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกริดที่เชื่อมต่อกับกริดแบบดั้งเดิม ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ในครัวเรือน อินเวอร์เตอร์แบบไฮบริด และแผงเซลล์แสงอาทิตย์ แนะนำโหมดการทำงานของระบบจัดเก็บพลังงานในครัวเรือนโดยย่อ

• เช้า: ความเข้มของแสงน้อย, การสร้างพลังงานต่ำ, ความต้องการพลังงานสูง; เมื่อพระอาทิตย์ขึ้นแผงโซลาร์เซลล์จะเริ่มผลิตพลังงานซึ่งถือว่าไม่เพียงพอต่อความต้องการพลังงานในตอนเช้า ระบบกักเก็บพลังงานเรียกไฟฟ้าที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่มาใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้า

• เที่ยง: ความเข้มแสงสูงสุด, การผลิตพลังงานแผงโซลาร์เซลล์สูงสุด, ความต้องการพลังงานต่ำ พลังงานที่ผลิตโดยแผงโซลาร์เซลล์จะถึงจุดสูงสุดในระหว่างวัน แต่เนื่องจากไม่มีใครอยู่บ้าน การใช้พลังงานจึงต่ำมาก ดังนั้นพลังงานที่ผลิตได้ส่วนใหญ่จึงถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่

• เย็น: ความเข้มของแสงน้อย การผลิตพลังงานต่ำ ความต้องการพลังงานสูง การใช้พลังงานรายวันสูงสุดคือตอนกลางคืนเมื่อแผงโซลาร์เซลล์ผลิตพลังงานได้เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย และระบบกักเก็บจะเรียกพลังงานที่ผลิตในระหว่างวันเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงาน

โดยรวมแล้วการจัดเก็บพลังงานในครัวเรือนมีความประณีตและสวยงาม ติดตั้งง่าย มีอายุการใช้งานยาวนาน แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ LiFePO4 ในขณะที่ใช้ร่วมกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ สามารถจ่ายความต้องการไฟฟ้าสำหรับที่อยู่อาศัย สถานที่สาธารณะ โรงงานขนาดเล็ก ฯลฯ