Hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình được thiết kế như thế nào?

Hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình là gì?

MỘT hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình là hệ thống lưu trữ lượng điện dư thừa được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời trong một ngân hàng pin để dễ dàng mang vào nhà bất cứ lúc nào. Khi ban ngày. Khi ánh sáng mặt trời bình thường, các mô-đun quang điện mặt trời tạo ra nhiều năng lượng hơn và pin có thể lưu trữ năng lượng đó để đảm bảo có điện vào ban đêm hoặc vào một ngày nhiều mây hoặc mưa khác.

Cũng chính vì ắc quy lưu trữ có thể tối ưu hóa việc sử dụng điện nên có thể đảm bảo cho toàn bộ hệ thống trong nhà hoạt động hiệu quả. Ngoài ra, nếu gặp phải tình trạng tạm dừng đột ngột trong quá trình sử dụng điện tại nhà, chẳng hạn như bản vẽ máy tính để bàn chưa được lưu kịp thời, thực phẩm sống trong tủ lạnh tan chảy và có thể bị hỏng, v.v., nhưng với hệ thống lưu trữ năng lượng tại nhà , nó có thể duy trì tính liên tục trong những tình huống như vậy với thời gian phản hồi rất ngắn.

Hệ thống lưu trữ năng lượng tại nhà giúp cho việc phát điện từ tấm pin năng lượng mặt trời trở nên đáng tin cậy hơn, tránh được nhược điểm không thể phát điện vào những ngày mưa và chịu ảnh hưởng của cuộc khủng hoảng năng lượng thế giới, các hệ thống này ngày càng trở nên phổ biến và được mọi người chấp nhận cũng như yêu thích. , bảo vệ môi trường đồng thời tiết kiệm năng lượng và tạo ra nguồn điện bền vững.

Hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình bao gồm các thành phần sau:

      1. Tấm pin mặt trời: Những tấm pin này được lắp đặt trên mái nhà hoặc những vị trí thích hợp khác để thu ánh sáng mặt trời và chuyển hóa thành điện năng thông qua hiệu ứng quang điện (PV). Các tấm pin mặt trời tạo ra dòng điện DC.

2. Biến tần: Cần có một biến tần trong hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời để chuyển đổi điện DC do các tấm pin mặt trời tạo ra thành điện xoay chiều có thể sử dụng để cấp nguồn cho các thiết bị và thiết bị gia dụng. Bộ biến tần cũng cho phép hệ thống cung cấp lượng điện dư thừa vào lưới nếu hệ thống được kết nối với nó.

3. B pin lưu trữ pin: được chia thành treo tường, xếp chồng lên nhau, gắn trên giá, tùy theo mức tiêu thụ điện năng mà họ tự lựa chọn, theo mức tiêu thụ điện năng, ngôi nhà chính ở Châu Âu dùng gỗ, có thể tính đến trọng lượng của loại treo tường.

4. Hệ thống quản lý năng lượng: Hệ thống quản lý năng lượng giám sát và kiểm soát dòng điện trong hệ thống lưu trữ năng lượng trong nhà. Nó tối ưu hóa chu kỳ sạc và xả dựa trên các yếu tố như nhu cầu điện, trạng thái sạc của pin và điều kiện lưới điện.

5. Giao diện giám sát và điều khiển: Hệ thống lưu trữ năng lượng tại nhà thường bao gồm giao diện người dùng hoặc ứng dụng di động cho phép chủ nhà theo dõi hiệu suất của hệ thống, kiểm tra mức pin và kiểm soát các cài đặt khác nhau.

6. Bộ ngắt mạch và các tính năng an toàn: Các hệ thống này bao gồm bộ ngắt mạch và các tính năng an toàn để bảo vệ khỏi sự cố điện, quá tải hoặc đoản mạch. Chúng đảm bảo sự an toàn của hệ thống và các thiết bị được kết nối.

Ưu và nhược điểm của hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình:

Ưu điểm

• Giảm phát thải – Giảm ô nhiễm và nhu cầu từ lưới điện phụ thuộc vào than và khí đốt tự nhiên

• An toàn khi cúp điện – cung cấp nguồn điện dự phòng trong trường hợp mất điện hoặc trường hợp khẩn cấp

• Giảm chi phí – tiết kiệm tiền bằng cách sử dụng ít năng lượng từ lưới điện hơn (các vấn đề liên quan đến chi phí có thể được bỏ qua đối với các khu vực hạn chế về năng lượng trong nước, đối với nước ngoài, giá điện của họ có thể cao gấp 10 lần so với trong nước)

• Trở nên độc lập về năng lượng – lưu trữ năng lượng mặt trời dư thừa có thể giảm mức sử dụng lưới điện

• Giảm nhu cầu cao điểm – Hỗ trợ lưới điện trong giờ cao điểm và cung cấp dịch vụ ổn định lưới điện

Nhược điểm

  • Chi phí trả trước cao hơn -Thêm nhiều hơn vào tổng chi phí hệ thống

Hệ thống lưu trữ năng lượng dân dụng được thiết kế như thế nào?

Công nghệ lưu trữ năng lượng PV không chỉ có thể giải quyết vấn đề đầu ra không ổn định của nhà máy PV thông qua kiểm soát sạc và xả thích hợp mà còn mang lại một số lợi ích cho người dùng bằng cách áp dụng các chiến lược điều khiển thông minh. Hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời có thể được chia thành hệ thống năng lượng mặt trời trên lưới, hệ thống năng lượng mặt trời trên lưới và ngoài lưới, hệ thống năng lượng mặt trời ngoài lưới và hệ thống lưu trữ năng lượng vi lưới. Chủ yếu giới thiệu cách thiết kế hệ thống lưu trữ năng lượng hộ gia đình và không nối lưới.

Giới thiệu hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới và ngoài lưới

Các hệ thống năng lượng mặt trời trên lưới và ngoài lưới được đặc trưng bởi thực tế là chúng có thể hoạt động ở chế độ kết nối lưới hoặc riêng biệt để cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng khi lưới điện ngừng hoạt động. Nó phù hợp với các kịch bản ứng dụng như hệ thống điện không ổn định, tự phát và tự tiêu dùng không thể kết nối với lưới điện và giá điện tự tiêu dùng đắt hơn giá điện lưới. Hệ thống này thường bao gồm một mảng PV bao gồm các mô-đun pin mặt trời, một biến tần lai cho hoạt động nối lưới và ngoài lưới, pin lưu trữ năng lượng gia đình, phụ tải và lưới điện.

Mô-đun quang điện

Mô-đun PV là bộ phận chính của hệ thống điện mặt trời và là thành phần có giá trị nhất của hệ thống điện mặt trời. Chức năng của nó là chuyển đổi năng lượng bức xạ của mặt trời thành năng lượng điện một chiều.

Biến tần lai trên lưới và ngoài lưới

Bộ điều khiển MPPT điều chỉnh và kiểm soát năng lượng điện do các mô-đun năng lượng mặt trời tạo ra, tối đa hóa việc sạc pin và bảo vệ pin khỏi sạc quá mức và xả quá mức. Bộ biến tần DC/AC biến nguồn DC từ mô-đun và pin thành nguồn AC cho tải AC.

Ngân hàng pin gia đình

Nhiệm vụ chính của ngân hàng pin nhà là để dự trữ năng lượng nhằm đảm bảo khả năng cung cấp điện cho phụ tải vào ban đêm hoặc những ngày mưa. LiFePO4 an toàn hơn, thân thiện với môi trường là thành phần phổ biến nhất trong các bộ pin lưu trữ năng lượng gia đình, thường được kết nối song song trong các mô-đun 5kWh/10kWh để tăng công suất.

Những điểm chính của thiết kế hệ thống lưu trữ năng lượng hộ gia đình và ngoài lưới

Xác định công suất biến tần nối lưới theo loại phụ tải và công suất

Tải gia dụng thường được chia thành tải cảm ứng và tải điện trở. Các tải với động cơ như máy giặt, điều hòa không khí, tủ lạnh, máy bơm nước và máy hút mùi là tải cảm ứng, công suất khởi động của động cơ gấp 5-7 lần công suất định mức nên cần tính đến công suất khởi động của các tải này. khi tính toán công suất của biến tần. Công suất đầu ra của biến tần phải lớn hơn công suất của tải.

Tuy nhiên, đối với một hộ gia đình bình thường, do không thể bật tất cả các tải cùng lúc nên tổng công suất tải có thể nhân với hệ số 0,7~0,9 để tiết kiệm chi phí. Biến tần hybrdi tất cả trong một (trên lưới & ngoài lưới) phù hợp với các hệ thống lưu trữ ánh sáng vừa và nhỏ, có chức năng UPS (chuyển mạch 10ms), hình thức đẹp, cấu trúc nhỏ gọn, lắp đặt dễ dàng và hỗ trợ nhiều phương pháp giám sát.

Xác nhận nguồn mô-đun PV theo mức tiêu thụ điện năng

Nguyên tắc thiết kế của mô-đun quang điện là đáp ứng nhu cầu điện năng hàng ngày của phụ tải trong điều kiện thời tiết trung bình, có nghĩa là sản lượng điện hàng năm của các tấm pin mặt trời phải bằng mức tiêu thụ điện năng hàng năm của phụ tải. Bởi vì điều kiện thời tiết dưới và trên mức trung bình, thiết kế tấm pin mặt trời về cơ bản phải đáp ứng nhu cầu của mùa ánh sáng tồi tệ nhất, tức là trong mùa ánh sáng tồi tệ nhất, về cơ bản pin có thể được sạc đầy mỗi ngày.

Xác định dung lượng pin theo mức tiêu thụ điện năng hoặc mức tiêu thụ điện năng dự kiến ​​vào ban đêm

Chức năng chính của pin lưu trữ năng lượng gia đình là lưu trữ năng lượng điện để đảm bảo tải hoạt động bình thường trong trường hợp không có ánh sáng và nguồn điện tiện ích. Thiết kế của pin lưu trữ năng lượng gia đình chủ yếu bao gồm việc tính toán thiết kế dung lượng pin và thiết kế kết hợp nối tiếp và kết nối song song của bộ pin. Trong thiết kế dung lượng pin để xem xét độ sâu xả của pin, độ sâu xả của pin axit chì nói chung có thể được xem xét là 50% -70%, pin lithium độ sâu xả có thể được xem xét là 80% -90%. Nếu pin lưu trữ năng lượng sử dụng lithium, nó cần phải tương thích với giao thức BMS với bộ biến tần lai nối lưới.

Phân loại phương thức vận hành hệ thống và lưu trữ năng lượng hộ gia đình

Bộ lưu trữ năng lượng gia đình, còn được gọi là hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình, tương tự như trạm lưu trữ năng lượng thu nhỏ và hoạt động của nó không bị ảnh hưởng bởi áp lực cung cấp điện đô thị. Trong những giờ tiêu thụ điện thấp, bộ pin lưu trữ năng lượng trong nhà có thể tự sạc lại để sử dụng trong thời gian cao điểm hoặc mất điện.

Lưu trữ năng lượng hộ gia đình có thể được chia thành bốn loại chính: hệ thống năng lượng mặt trời gia đình kết hợp + hệ thống lưu trữ năng lượng, hệ thống năng lượng mặt trời gia đình kết hợp + hệ thống lưu trữ năng lượng, hệ thống năng lượng mặt trời gia đình không nối lưới + hệ thống lưu trữ năng lượng và hệ thống quản lý năng lượng lưu trữ năng lượng quang điện, tùy thuộc vào phương pháp ghép nối và liệu nó có được kết nối với lưới điện hay không.

Bộ lưu trữ năng lượng hộ gia đình áp dụng ý tưởng thiết kế lưới điện vi mô tích hợp, có thể hoạt động ở chế độ kép ngoài lưới và trên lưới, đồng thời có thể thực hiện chuyển đổi chế độ vận hành liền mạch, cải thiện đáng kể độ tin cậy cung cấp điện. Ngoài ra, hệ thống lưu trữ năng lượng hộ gia đình còn được trang bị hệ thống quản lý linh hoạt và hiệu quả, có thể điều chỉnh theo lưới điện, phụ tải, lưu trữ năng lượng và biểu giá để đạt được tối ưu hóa vận hành hệ thống và tối đa hóa doanh thu của khách hàng.

Hệ thống lưu trữ năng lượng hộ gia đình là một loại hệ thống lai mới thu thập, lưu trữ và sử dụng năng lượng bằng cách bổ sung năng lượng lưu trữ pin lithium vào hệ thống phát điện quang điện nối lưới truyền thống, là sự kết hợp giữa pin mặt trời gia dụng, biến tần lai và bảng quang điện. Giới thiệu ngắn gọn phương thức hoạt động của hệ thống tích trữ năng lượng hộ gia đình.

• Buổi sáng: cường độ ánh sáng yếu, năng lượng phát sinh thấp, nhu cầu năng lượng cao; lúc mặt trời mọc, tấm pin mặt trời bắt đầu tạo ra năng lượng, được cho là không đủ đáp ứng nhu cầu năng lượng buổi sáng; hệ thống lưu trữ năng lượng gọi điện được lưu trữ trong pin để các thiết bị sử dụng.

• Buổi trưa: cường độ ánh sáng mạnh nhất, sản lượng năng lượng từ tấm pin mặt trời cao nhất, nhu cầu sử dụng năng lượng thấp. Năng lượng được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời đạt đến đỉnh điểm vào ban ngày. Nhưng vì không có ai ở nhà nên mức tiêu thụ năng lượng rất thấp nên phần lớn năng lượng sản sinh ra đều được lưu trữ trong pin.

• Buổi tối: Cường độ ánh sáng yếu, sản sinh năng lượng thấp, nhu cầu năng lượng cao. Thời điểm tiêu thụ năng lượng hàng ngày cao nhất là vào ban đêm, khi các tấm pin mặt trời sản xuất ít hoặc không tạo ra năng lượng, hệ thống lưu trữ sẽ sử dụng năng lượng sản xuất trong ngày để đáp ứng nhu cầu năng lượng.

Nhìn chung, bộ lưu trữ năng lượng gia đình tinh tế và đẹp mắt, dễ lắp đặt, được trang bị tuổi thọ cao Pin năng lượng mặt trời LiFePO4 , khi kết hợp với quang điện, có thể cung cấp nhu cầu điện cho khu dân cư, các cơ sở công cộng, nhà máy nhỏ, v.v.