I dispositivi di accumulo dell'energia domestica sono dispositivi che immagazzinano energia elettrica e la utilizzano quando necessario - noti anche come prodotti per l'accumulo di energia elettrica o "sistemi di accumulo dell'energia a batteria" (BESS), di seguito denominati accumulatori di energia domestica. Il componente principale dell’immagazzinamento domestico sono le batterie ricaricabili, solitamente batterie agli ioni di litio o batterie al piombo. Gli altri componenti sono inverter, che possono controllare in modo intelligente il sistema di controllo di carica e scarica.
Con l’ingresso dello stoccaggio dell’energia nelle famiglie ordinarie, possiamo implementare il concetto di generazione distribuita di energia, alleviare la pressione della trasmissione della rete elettrica, ridurre l’uso di combustibili fossili, che è una misura decentralizzata necessaria per raggiungere la neutralità del carbonio o la neutralità zero.
1. Come configurare un sistema di accumulo energetico domestico
Nei sistemi di accumulo dell'energia domestica, i componenti principali sono componenti, macchine per l'accumulo di energia e batterie; Il modulo mostrato nell'immagine serve per allestire l'accumulo di energia nel garage per l'utilizzo dei nostri veicoli elettrici.
I sistemi di accumulo dell'energia si dividono in monofase e trifase; L'immagine seguente è un semplice diagramma del sistema di accumulo dell'energia, che comprende non solo i tre componenti principali ma anche il contatore elettrico, il carico domestico, ecc. Che sia monofase o trifase, esistono soluzioni corrispondenti.
2. Introduzione agli inverter per l'accumulo di energia
Le macchine per l'accumulo di energia ES/ET sono entrambe accumulatori di energia bidirezionali, supportano l'integrazione off-grid, la funzione UPS, il controllo tramite APP mobile e possono ottenere l'antiriflusso e la limitazione della potenza. Tuttavia, esiste anche una differenza tra ES ed ET. ES è un inverter monofase con accumulo di energia bidirezionale, mentre ET è progettato per reti elettriche trifase; E supporta l'uscita trifase sbilanciata e il carico monofase;
Inoltre, ES è collegato ad una batteria a bassa tensione, mentre ET ha un range di tensione più elevato ed è collegato ad una batteria ad alta tensione; Quindi anche le loro correnti di carica e scarica sono diverse. Ciò si rifletterà anche sull'interfaccia dell'inverter.
Dato che la corrente di carica e scarica dell'ES può raggiungere i 100 A, anche l'interfaccia della batteria corrispondente è più grande e richiede un cavo da 25 quadrati. La corrente di carica e scarica di ET è di soli 25 A ed è sufficiente un cavo quadrato 6-.
Quindi la caratteristica più importante di queste due macchine è che sono integrate con la rete e hanno anche la funzione di UPS. Se la rete perde improvvisamente potenza, l'inverter passerà automaticamente all'alimentazione a batteria e il tempo di commutazione fuori rete sarà inferiore a 10 ms. Il tempo di risposta del livello UPS appartiene al gruppo di continuità; E molti produttori di inverter utilizzano inverter con accumulo di energia EPS, che sono fonti di alimentazione di emergenza con un tempo di commutazione inferiore a 5 secondi.
3. Introduzione alle batterie per l'accumulo di energia
Si consiglia a tutti di utilizzare batterie al litio, che attualmente sono compatibili con molte marche di batterie come BYD, Wotai e Paineng; Inoltre, ci sono ancora alcune batterie da abbinare. Prima di acquistare la macchina, i clienti devono verificare se utilizzano marche di batterie compatibili.
Le batterie al litio sono batterie realizzate in litio metallico o lega di litio come materiali per elettrodi negativi e utilizzano soluzioni elettrolitiche non acquose. Presentano molteplici vantaggi come alta energia, lunga durata e leggerezza e sono ampiamente utilizzati nei sistemi di accumulo dell'energia come gli impianti idraulici, termici, eolici e solari.
Litio ferro fosfato (LFP)
Batteria al litio a tre elementi (NCM/NCA)
Batteria al litio ossido di cobalto (LCO).
Altre batterie al litio, come batterie al litio ossido di manganese, batterie al litio titanato, ecc
4. Costi dei vari componenti del sistema di accumulo dell'energia
5. Modalità di lavoro uno
Priorità consumo carico:
Fotovoltaico - Batteria - Rete
L'elettricità generata dal fotovoltaico ha la priorità per l'utilizzo da parte dei carichi, con l'elettricità in eccesso immagazzinata nelle batterie e venduta alla rete; Quando il fotovoltaico è insufficiente, la batteria si scarica per essere utilizzata dal carico
Quando si verifica un'interruzione di corrente nella rete, il carico all'estremità di uscita collegata alla rete non può funzionare; Ma il carico all'estremità di uscita della rete non collegata alla rete può funzionare normalmente, alimentato da fotovoltaico e batterie
I veicoli elettrici utilizzano l'elettricità della batteria per ricaricarsi di notte e il deficit viene integrato dalla rete elettrica
L'elettricità generata dal fotovoltaico viene fornita alle prese dei veicoli elettrici, all'illuminazione, alle stazioni di ricarica dei veicoli elettrici e alle batterie di accumulo dell'energia
Questa modalità applicativa viene utilizzata principalmente nei progetti di ville, oltre alle applicazioni di stoccaggio e ricarica della luce. Attualmente i casi di questa modalità si concentrano soprattutto su ville e manifestazioni.
6. Modalità di lavoro due
Spiegazione: La rete elettrica in modalità generale non carica la batteria. Impostandolo sulla modalità economica è possibile impostare i periodi di carica e scarica della batteria.
La funzione principale del modello economico è la riduzione dei picchi e il riempimento delle valli. Può utilizzare l'elettricità della rete elettrica per caricare la batteria durante la notte e per alimentare il carico nelle ore di punta del giorno; Questa modalità può ridurre la differenza tra il picco e la valle, risparmiando così sui costi dell'elettricità.
Spiegazione: i carichi off grid possono essere alimentati da fotovoltaico e batterie senza interruzione durante le interruzioni di corrente; L'estremità isolata della rete viene commutata dalla rete elettrica all'alimentazione a batteria per l'alimentazione dell'UPS.
Quando la rete elettrica è disconnessa, l'estremità collegata alla rete rimane senza energia e il dispositivo cambia modalità a una velocità di 10 millisecondi per garantire il normale utilizzo di carichi importanti sull'estremità di riserva. È opportuno prendere nota della posizione di questo carico, poiché è necessario collegare importanti passività all'estremità non collegata alla rete.
Ad esempio, le stazioni base di comunicazione 5G sono generalmente costruite in località remote dove la qualità dell’energia della rete non è elevata. Per soddisfare la domanda di elettricità ininterrotta, il carico può essere collegato all'estremità di backup e la macchina per l'accumulo di energia può essere impostata sulla modalità di backup di backup. Di solito viene integrato dalla rete di alimentazione fotovoltaica e commutato sull'alimentazione a batteria in caso di interruzione di corrente di emergenza.
7. Come trasformare un progetto già installato in un accumulo di energia
Successivamente, diamo un'occhiata a un altro modulo. Il progetto di ristrutturazione dell'accumulo energetico prevede l'utilizzo delle macchine di rinnovamento SBP e BT, senza modificare il layout originario dell'impianto fotovoltaico. L'accumulo di energia installato sopra l'impianto fotovoltaico è collegato al nostro lato comunicazione. In circostanze normali, la priorità del consumo di elettricità è la stessa, dal fotovoltaico alle batterie alla rete. Dopo un'interruzione di corrente, la rete può fare affidamento solo sull'elettricità della batteria per fornire energia ai carichi non collegati alla rete.
8. Come configurare la capacità della batteria
La scelta della batteria dovrebbe considerare il carico, sia che venga utilizzata quotidianamente o di backup; Scegliere una capacità della batteria troppo grande può portare a sprechi e, se tutta l'elettricità immagazzinata viene esaurita, la batteria potrebbe non essere completamente carica.
I produttori di apparecchiature per lo stoccaggio dell'energia forniscono inoltre ai clienti diverse opzioni di capacità della batteria in varie forme. Varie forme di soluzioni flessibili di selezione dell'energia, come installazioni sovrapposte, macchine modulari all-in-one e abbinamento multipotenza/energia di prodotti integrati.
Quindi, come selezionare in modo rapido e diretto la migliore soluzione di capacità della batteria nello scenario di accumulo energetico domestico?
Attualmente, la maggior parte delle famiglie utilizza l’accumulo di energia come un modo per regolare la fornitura di energia e l’utilizzo della rete, che abitualmente chiamiamo accumulo di energia connesso alla rete. Per lo stoccaggio dell’energia connesso alla rete, gli scopi principali possono generalmente essere suddivisi in tre categorie: autouso fotovoltaico (con costi elettrici elevati o assenza di sussidi), prezzi dell’elettricità di punta e di valle e fonti di energia di riserva (con reti elettriche instabili o carichi importanti).
1. Migliorare il tasso di autoconsumo del fotovoltaico
Lo scopo principale di questo scenario è installare sistemi di accumulo dell'energia fotovoltaica per ridurre i costi dell'elettricità quando i prezzi dell'elettricità sono alti o i sussidi alla rete fotovoltaica sono bassi (senza sussidi), in modo che l'elettricità rimanente nel sistema fotovoltaico possa essere immagazzinata e utilizzata di notte tranne per l'uso diurno.
Dividiamo il consumo di elettricità delle famiglie in consumo di elettricità diurno (periodo di generazione fotovoltaica ad alta potenza) e consumo di elettricità notturno (periodo fotovoltaico a bassa potenza o nessuna potenza). Secondo lo scopo di cui sopra, lo stato ideale dovrebbe essere che l'elettricità generata dal fotovoltaico possa soddisfare la domanda di elettricità diurna e, dopo l'accumulo, possa soddisfare solo la domanda di elettricità notturna.
Ciò significa che la capacità effettiva della batteria dovrebbe essere approssimativamente uguale alla produzione di energia fotovoltaica meno il consumo elettrico diurno. Ma questo è solo uno stato ideale. Per evitare una ridondanza nella capacità della batteria (per evitare che non venga consumata completamente di notte), dobbiamo anche garantire che la potenza effettiva della batteria non superi il consumo elettrico notturno.
2. Peak shaving e Valley Filling per ridurre le spese di energia elettrica
Lo scopo principale di questo scenario è caricare la batteria durante i prezzi bassi dell'elettricità durante il giorno e scaricarla durante i prezzi elevati dell'elettricità durante la notte, al fine di ridurre le spese elettriche complessive.
Dividiamo il consumo di elettricità delle famiglie in consumo di elettricità diurno (periodo di prezzo dell'elettricità basso) e consumo di elettricità notturno (periodo di prezzo dell'elettricità elevato). In questo scenario, lo stato ideale è utilizzare l’energia fotovoltaica per fornire elettricità in eccesso al carico durante il giorno e caricare la batteria con la rete, e la potenza della batteria è appena sufficiente per soddisfare la domanda durante la notte (durante i picchi dei prezzi dell’elettricità). .
Ciò significa che la capacità effettiva della batteria è approssimativamente pari al consumo elettrico notturno dell'abitazione. Tuttavia, il calcolo della capacità della batteria in base al consumo elettrico notturno rappresenta solo un valore massimo della domanda.
Quando si considerano i costi delle batterie, è generalmente necessario considerare in modo globale tre aspetti: capacità del sistema fotovoltaico, investimento nelle batterie e risparmio sul prezzo dell’elettricità, e determinare il rapporto ottimale. Allo stesso tempo, è necessario garantire che il tempo di scarica della batteria non sia superiore al tempo di consumo elettrico notturno.
3. Come fonte di energia di riserva in aree con reti elettriche instabili
I sistemi di illuminazione pura presenti sul mercato possono generare elettricità solo durante il giorno, ma non possono fornire energia di riserva. In caso di improvvisa interruzione di corrente, il sistema di accumulo della luce integrato può continuare a supportare il funzionamento di elettrodomestici come acquari, irrigatori, frigoriferi, monitoraggio, illuminazione e altri importanti alimentatori, garantendo la sicurezza delle proprietà domestiche.
Quando si progetta la capacità della batteria con l'alimentazione di backup come scopo principale, la considerazione principale è la quantità di elettricità richiesta dalla batteria per alimentare separatamente carichi importanti durante il periodo di inattività più lungo (tempo di interruzione di corrente più lungo previsto), inclusa la necessità di considerare la situazione senza fotovoltaico di notte.
In questo scenario, la capacità della batteria è relativamente facile da calcolare. È sufficiente elencare tutti i carichi importanti e calcolare il consumo energetico totale di tutti i carichi durante il periodo di interruzione di corrente più lungo per determinare preliminarmente la capacità della batteria.
Le tre situazioni precedenti rappresentano i requisiti più comuni per l'installazione di sistemi di accumulo di energia connessi alla rete e ci sono anche regole da seguire quando si seleziona la capacità della batteria. Tuttavia, nelle applicazioni pratiche, potrebbe verificarsi una situazione in cui due o più requisiti si sovrappongono, il che richiede di analizzarli specificamente in base ai requisiti e, infine, di chiarire la capacità di selezione ottimale per la batteria.
Inoltre, nell'analisi di cui sopra, abbiamo menzionato la potenza effettiva della batteria e, nella scelta effettiva della batteria, vari fattori come il carico d'impatto del carico, la profondità di scarica (DOD) della batteria, la perdita di efficienza del sistema, l'energia È necessario considerare le prestazioni delle apparecchiature di stoccaggio e i rendimenti attesi degli investimenti.
Pertanto, quando si sceglie la capacità della batteria, è necessario considerare l'elettricità dell'intera famiglia o lo scenario di utilizzo come un intero sistema, ed è particolarmente importante scegliere il miglior fornitore di apparecchiature e integrazione di sistema.