Καθώς όλο και περισσότεροι άνθρωποι θέλουν να μπορούν να παράγουν τη δική τους ενέργεια στο σπίτι, τα φωτοβολταϊκά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας (PV+ESS) έχουν γίνει σημαντικό μέρος των οικιακών, βιομηχανικών, εμπορικών, ακόμη και συστημάτων ενέργειας σε εξωτερικούς χώρους. Οι συσκευές αποθήκευσης ενέργειας είναι απαραίτητες για την παραγωγή ενέργειας από φωτοβολταϊκή στέγη, τη βελτιστοποίηση της χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας σε οικίες και την παροχή εφεδρικής ενέργειας έκτακτης ανάγκης. Ωστόσο, πολλοί άνθρωποι εξακολουθούν να μην καταλαβαίνουν πώς λειτουργούν τα συστήματα αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας ή πώς διαφέρουν από τα συνηθισμένα πακέτα μπαταριών.
Ένα ολοκληρωμένο σύστημα αποθήκευσης φωτοβολταϊκής ενέργειας (Solar+Storage System) έχει συνήθως έξι κύρια μέρη και το καθένα είναι πολύ σημαντικό για να λειτουργεί καλά το σύστημα και να δημιουργεί έναν κύκλο «εφεδρικής ισχύος κατανάλωσης αποθήκευσης γενιάς».
1. Οι ηλιακοί συλλέκτες είναι το μέρος του συστήματος που παράγει ρεύμα.
Η πρώτη πηγή ενέργειας για το σύστημα είναι τα φωτοβολταϊκά στοιχεία, τα οποία μετατρέπουν το ηλιακό φως σε συνεχές ρεύμα (DC). Η απόδοση του συστήματος επηρεάζει το πόσο καλά παράγει ενέργεια και είναι επίσης αυτό που καθιστά δυνατή την αποθήκευση και τη φόρτιση ενέργειας.
2. Μπαταρία: η κύρια πηγή ενέργειας του συστήματος
Κατά τη διάρκεια της ημέρας, οι μπαταρίες αποθήκευσης ενέργειας αποθηκεύουν επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια. Τη νύχτα και τις βροχερές μέρες προσφέρουν ρεύμα.
Οι πιο συνηθισμένοι τύποι μπαταριών είναι:
Μπαταρία από φωσφορικό σίδηρο λιθίου (LFP)
Μπαταρία λιθίου με τρία στοιχεία (NCM/NCA)
Μερική χρήση μπαταριών μολύβδου-οξέος/κολλοειδούς (όχι τόσο συχνή)
Οι μπαταρίες αποθήκευσης ενέργειας διαφέρουν από τις κανονικές μπαταρίες στο ότι είναι πιο ασφαλείς, διαρκούν περισσότερο και είναι ευκολότερο να διαχειρίζονται. Η επόμενη ανάλυση θα τονίσει αυτό το σημείο.
3. Σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS) - Βεβαιωθείτε ότι οι μπαταρίες λειτουργούν με ασφάλεια.
Το BMS είναι το «νευρικό σύστημα» των μπαταριών που αποθηκεύουν ενέργεια. Είναι αρμόδιο για:
Παρακολούθηση τάσης, ρεύματος και θερμοκρασίας σε πραγματικό χρόνο
Ρυθμίστε την ταχύτητα με την οποία φορτίζεται και αποφορτίζεται η μπαταρία
Διατηρήστε την ομοιομορφία των κυττάρων υπό έλεγχο
Σταματήστε τα βραχυκυκλώματα, την υπερθέρμανση, την υπερφόρτιση και την υπερφόρτιση.
Οι μπαταρίες που αποθηκεύουν ενέργεια δεν μπορούν να λειτουργήσουν με ασφάλεια και αξιοπιστία χωρίς BMS.
Τα κανονικά πακέτα μπαταριών δεν έχουν αυτού του είδους την ικανότητα έξυπνης διαχείρισης.
4. Inverter ή υβριδικός μετατροπέας
Οι μετατροπείς αλλάζουν το συνεχές ρεύμα (DC) που παράγουν οι μπαταρίες ή οι ηλιακοί συλλέκτες σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC), το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε σπίτια.
Οι υβριδικοί μετατροπείς μπορούν να κάνουν επιπλέον πράγματα:
Διαχείριση της παραγωγής ενέργειας από Φ/Β
Διαχείριση της φόρτισης και της αποστράγγισης της αποθήκευσης ενέργειας
Αυτόματη αλλαγή από τη λειτουργία πλέγματος-συνδεδεμένη στη λειτουργία εκτός-πλέγματος
Οι υβριδικοί μετατροπείς είναι επίσης ο «εγκέφαλος» πίσω από τη διαχείριση της ενέργειας στο σπίτι.
5. Σύστημα Διαχείρισης Ενέργειας (EMS) - Έξυπνος προγραμματισμός ροής ενέργειας
Η EMS είναι υπεύθυνη για τη διασφάλιση ότι:
Προτεραιότητα τροφοδοσίας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με χρήση ηλιακών συλλεκτών
Σχέδιο φόρτισης και αποφόρτισης μπαταριών
Μοντέλο τιμής ηλεκτρικής ενέργειας Peak Valley (ξύρισμα της κορυφής και πλήρωση της κοιλάδας)
Ενεργοποίηση σε περίπτωση απώλειας ρεύματος
Έλεγχος και για τα δύο-συνδεδεμένα και εκτός-συστήματα δικτύου
Αλλάζει τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας από «μπαταρίες» σε «έξυπνα ενεργειακά συστήματα».
6. Διακόπτης και προστατευτικές συσκευές και κιβώτιο διανομής
συμπεριλαμβανομένου:
Διακόπτης κυκλώματος DC
Διακόπτης κυκλώματος AC
Συσκευή για την αποφυγή διαρροών
Ασφάλειες και άλλα πράγματα
Για να διατηρήσετε τα σπίτια και τις συσκευές ασφαλή, βεβαιωθείτε ότι το σύστημα διακόπτει γρήγορα την ηλεκτρική ενέργεια σε περίπτωση ασυνήθιστων συμβάντων.
2, Πώς διαφέρουν τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας από τα κανονικά πακέτα μπαταριών;
Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας είναι απλώς ένα σωρό μπαταρίες. Ωστόσο, υπάρχει μια βασική διάκριση μεταξύ των δύο.
Ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας είναι ένα πλήρες σύστημα διαχείρισης ενέργειας, ωστόσο ένα τυπικό πακέτο μπαταριών είναι μόνο μια απλή ηλεκτροχημική μονάδα αποθήκευσης.
Το παρακάτω δίνει μια πλήρη σύγκριση δομής, λειτουργίας, χρήσης, ασφάλειας και άλλων πραγμάτων.
Τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας είναι "επίπεδο συστήματος" από δομική άποψη, ενώ τα πακέτα μπαταριών είναι "επίπεδο εξαρτημάτων".
|
σχέδιο |
Σύστημα Αποθήκευσης Ενέργειας |
Συνηθισμένη μπαταρία |
|
απαρτίζω |
Μπαταρία+BMS+inverter+EMS+συσκευή προστασίας |
Μόνο μεμονωμένα κύτταρα ή απλά πακέτα μπαταριών |
|
ευφυΐα |
Έχοντας ένα πλήρες σύστημα διαχείρισης |
Βασικά δεν υπάρχουν έξυπνες λειτουργίες |
|
Ενεργειακή ρύθμιση |
Έξυπνη κατανομή φωτοβολταϊκών/δικτύων/φορτίου |
καθόλου |
Από πλευράς ασφάλειας, η έξυπνη προστασία των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας είναι πιο ολοκληρωμένη.
Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας έχει μια σειρά από χαρακτηριστικά ασφαλείας, όπως:
Ασφάλεια BMS
Σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας
Προστασία από βραχυκυκλώματα και υπερβολικά ρεύματα
Μόνωση παρακολούθησης
Προστασία από την αυτόματη απενεργοποίηση-
Τα περισσότερα πακέτα μπαταριών προσφέρουν μόνο βασική προστασία και δεν μπορούν να χειριστούν τη μακροπρόθεσμη-υψηλή-χρήση ενέργειας.
3. Όσον αφορά τον τρόπο χρήσης τους, τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας είναι κατασκευασμένα για οικιακή ενέργεια, ενώ τα πακέτα μπαταριών για βασική παροχή ρεύματος.
Μπορείτε να κάνετε τα εξής χρησιμοποιώντας την αποθήκευση ενέργειας στο σπίτι:
Τροφοδοτικό για το βράδυ στο σπίτι
Τροφοδοσία ρεύματος σε περίπτωση απώλειας ρεύματος
κόβοντας τις κορυφές και γεμίζοντας τις κοιλάδες
Αλληλεπίδραση με το ηλεκτρικό δίκτυο (VPP, σύνδεση δικτύου)
Αποθήκευση ηλιακής ενέργειας
Και οι κανονικές μπαταρίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο για:
Εύκολη παροχή ρεύματος
Τροφοδοτικό για μικρές συσκευές
για μικρό χρονικό διάστημα
ΜερικοίΤροφοδοτικό Φορητόή μικρές φορητές μπαταρίες τροφοδοτικού μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πακέτα μπαταριών, αλλά δεν μπορούν να αποθηκεύσουν ενέργεια για ολόκληρο το σπίτι όπως η αποθήκευση ενέργειας για οικιακή χρήση.
Τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας είναι μεγαλύτερα, ισχυρότερα και διαρκούν περισσότερο όσον αφορά τη χωρητικότητα και την ισχύ.
Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας: 5kWh έως 30kWh ή περισσότερο, που επιτρέπει σε συσκευές υψηλής ισχύος-να λειτουργούν σε όλο το σπίτι.
Κανονική μπαταρία:
Συνήθως έχει μόνο μερικές εκατοντάδες Wh ή μονοψήφιο-kWh, επομένως δεν είναι καλό για την παροχή ρεύματος σε ένα σπίτι για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να παρέχει εφεδρική ισχύ από λειτουργική άποψη.
Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας ενδέχεται να μεταβεί αυτόματα σε λειτουργία εκτός δικτύου-, όπως ηHome Back System Powerτρόπος. Μπορεί να αναλάβει άμεσα τα οικιακά φορτία όταν κοπεί το ρεύμα και αποτελεί μέρος ενός ενεργειακού συστήματος έκτακτης ανάγκης υψηλού-επιπέδου.
Αυτό δεν είναι δυνατό με κανονικά πακέτα μπαταριών.
