ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ: ขนาด, ค่า & คู่มือเครื่องคิดเลข

แผงโซลาร์เซลล์เป็นเพียงครึ่งหนึ่งของสมการสําหรับความเป็นอิสระด้านพลังงานที่แท้จริง. ไม่มีที่เก็บพลังงานนั้น, พลังของคุณจะหายไปทันทีที่พระอาทิตย์ตกดิน. นี่คือที่ที่กําหนดที่ถูกต้อง ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ การผสานรวมกลายเป็นขั้นตอนที่สําคัญที่สุดในการออกแบบโครงการของคุณ.

เจ้าของบ้านและผู้จัดการสิ่งอํานวยความสะดวกหลายคนประเมินความต้องการของตนต่ําเกินไป. พวกเขามักจะจบลงด้วยระบบที่ปิดตัวลงในช่วงเวลาเร่งด่วนในตอนเย็น. ในทางกลับกัน, การจัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่เกินไปส่งผลให้สิ้นเปลืองเงินทุนไปกับแบตเตอรี่ที่ไม่เคยเต็มศักยภาพ.

การค้นหาเครื่องชั่งจําเป็นต้องมีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับโปรไฟล์โหลดและข้อจํากัดทางเทคนิคของคุณ. ผู้นําในอุตสาหกรรมเช่น ซีเอ็นที (บริษัท เนบิวลาเทคโนโลยีพลังงานร่วมสมัย, จํากัด) เน้นย้ําว่าความจุที่คํานวณมาอย่างดีเป็นกระดูกสันหลังของโซลูชันการจัดเก็บพลังงานในทุกสถานการณ์ที่มีประสิทธิภาพ. คู่มือนี้จะแนะนําคุณเกี่ยวกับสิ่งสําคัญในการปรับขนาด, เคมี, และการคํานวณเพื่อให้แน่ใจว่าไฟของคุณติดสว่าง.

ทําความเข้าใจพื้นฐานของความจุของแบตเตอรี่

ก่อนเรียกใช้ตัวเลข, คุณต้องเข้าใจคําศัพท์. ข้อผิดพลาดทั่วไปคืออํานาจที่สับสน (กิโลวัตต์) ด้วยความจุ (เควเอช).

• กิโลวัตต์ (กิโลวัตต์): นี่คืออัตราการไหลของพลังงาน. กําหนดจํานวนอุปกรณ์ที่คุณสามารถเรียกใช้พร้อมกันได้.
• กิโลวัตต์-ชั่วโมง (เควเอช): นี่คือถังน้ํามันเชื้อเพลิง. เป็นตัวกําหนดระยะเวลาที่คุณสามารถเรียกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านั้นได้.

เมื่อเราพูดคุยกัน ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ โปรแกรม ประยุกต์, เรากําลังดูที่ระดับกิโลวัตต์ชั่วโมงเป็นหลัก. อย่างไรก็ตาม, ตัวเลขที่พิมพ์บนแผ่นข้อมูลจําเพาะไม่ค่อยเป็นปริมาณพลังงานที่แน่นอนที่คุณใช้.

เล็กน้อย vs. ความจุที่ใช้งานได้

แบตเตอรี่มีพิกัดความจุสองระดับ. ความจุที่กําหนดคือพลังงานตามทฤษฎีทั้งหมดที่แบตเตอรี่เก็บไว้. ความจุที่ใช้งานได้คือพลังงานที่ผู้ผลิตอนุญาตให้คุณเข้าถึงได้.

เช่น, แบตเตอรี่ตะกั่วกรดอาจมีความจุเล็กน้อย 10 เควเอช. อย่างไรก็ตาม, คุณไม่ควรปล่อยมันด้านล่าง 50% เพื่อป้องกันความเสียหาย. ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพของคุณ ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ ใช้เท่านั้น 5 เควเอช.

ระบบลิเธียมสมัยใหม่ช่วยให้คายประจุได้ลึกขึ้น, เพิ่มมูลค่าให้กับขนาดทางกายภาพของหน่วย.

เหตุใดความจุของแบตเตอรี่ที่ถูกต้องสําหรับระบบสุริยะจึงมีความสําคัญ

การปรับขนาดให้เหมาะสมมีผลมากกว่าแค่ระยะเวลาการสํารองข้อมูล. ส่งผลต่ออายุการใช้งานของการลงทุนและประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ของคุณ.

หากความจุของคุณน้อยเกินไป, รอบแบตเตอรี่ของคุณบ่อยเกินไป. การชาร์จและการคายประจุหลายครั้งต่อวันจะเร่งการเสื่อมสภาพ. คุณอาจพบว่าตัวเองเปลี่ยนธนาคารทั้งหมดเร็วกว่าที่คาดไว้หลายปี.

หากความจุมากเกินไป, แผงโซลาร์เซลล์ของคุณอาจประสบปัญหาในการชาร์จธนาคารให้เต็มในช่วงฤดูหนาว. แบตเตอรี่ที่อยู่ในสถานะชาร์จบางส่วนเป็นเวลาหลายสัปดาห์อาจประสบกับความไม่สมดุลของสารเคมี. การปรับขนาดที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่และแผงโซลาร์เซลล์ทํางานอย่างกลมกลืน.

คําแนะนําทีละขั้นตอนในการปรับขนาดแบตเตอรี่ของคุณ

การคํานวณที่จําเป็น ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ การตั้งค่าเกี่ยวข้องกับกระบวนการเชิงตรรกะ. คุณไม่สามารถเดาตัวเลขได้. คุณต้องตรวจสอบไลฟ์สไตล์พลังงานของคุณ.

การวิเคราะห์การใช้พลังงานในแต่ละวันของคุณ

ที่หนึ่ง, ตรวจสอบค่าไฟฟ้าหรือข้อมูลสมาร์ทมิเตอร์ของคุณ. มองหาการใช้งานกิโลวัตต์-ชั่วโมงโดยเฉลี่ยต่อวันของคุณ.

อย่างไรก็ตาม, ค่าเฉลี่ยรายวันอาจทําให้เข้าใจผิดได้. คุณต้องรู้ เมื่อ คุณใช้พลังงาน.

• การใช้งานในเวลากลางวัน: ใช้พลังงานโดยตรงจากแผงโซลาร์เซลล์.
• การใช้งานในเวลากลางคืน: ต้องดึงพลังงานจากแบตเตอรี่.

หากบ้านของคุณบริโภค 30 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อวัน, แต่ 15 kWh ใช้ในขณะที่ดวงอาทิตย์ส่องแสง, ความต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลพื้นฐานของคุณคือ 15 เควเอช.

การกําหนดวันแห่งการปกครองตนเอง

"เอกราช" หมายถึงจํานวนวันที่คุณต้องการทํางานโดยไม่มีพลังงานแสงอาทิตย์. นี่เป็นสิ่งสําคัญสําหรับระบบนอกกริดหรือพื้นที่ที่มีเมฆมากบ่อยครั้ง.

• ระบบผูกกริด: โดยปกติต้องการเพียง 1 วัน (หรือแค่ข้ามคืน) ของเอกราช.
• ระบบออฟกริด: โดยทั่วไปต้องการ 3 ถึง 5 วันแห่งความเป็นอิสระเพื่อเอาชีวิตรอดจากสภาพอากาศเลวร้ายที่ยืดเยื้อ.

การคูณภาระในเวลากลางคืนรายวันของคุณด้วยวันอิสระที่คุณต้องการจะทําให้คุณมีเป้าหมายคร่าวๆ สําหรับผลรวมของคุณ ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ ความน่าเชื่อถือ.

ปัจจัยทางเทคนิคที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่

สภาวะในโลกแห่งความเป็นจริงลดประสิทธิภาพการจัดเก็บพลังงาน. คุณต้องเพิ่มมาร์จิ้นความปลอดภัยในการคํานวณของคุณเพื่อพิจารณาการขาดทุนเหล่านี้.

ความลึกของการปลดปล่อย (มา)

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้, คุณไม่สามารถระบายแบตเตอรี่ไปยัง 0%. ความลึกของการปลดปล่อย (มา) แตกต่างกันไปตามเคมี.

• กรดตะกั่ว: 50% DoD แนะนํา.
• ลิเธียมไอออน (เอ็นเอ็มซี/แอลเอฟพี): 80% ถึง 95% DoD แนะนํา.

เพื่อรับ 10 กิโลวัตต์ชั่วโมงของพลังงานที่ใช้งานได้, คุณจะต้องมี 20 ธนาคารตะกั่วกรดกิโลวัตต์ชั่วโมงหรือประมาณ 11-12 ธนาคารลิเธียมกิโลวัตต์ชั่วโมง. ประสิทธิภาพนี้คือเหตุผลที่บริษัทต่างๆ ชอบ ซีเอ็นที (บริษัท เนบิวลาเทคโนโลยีพลังงานร่วมสมัย, จํากัด) มุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีลิเธียมขั้นสูงที่เพิ่มพื้นที่ใช้สอยให้สูงสุด.

ประสิทธิภาพและอุณหภูมิของอินเวอร์เตอร์

พลังงานจะหายไประหว่างการแปลงจาก DC (แบตเตอรี่) เป็น AC (บ้านปัจจุบัน). อินเวอร์เตอร์ส่วนใหญ่คือ 90-95% ซึ่งมีประสิทธิภาพ. คุณสูญเสียพลังงานที่เก็บไว้เพียงเล็กน้อยทุกครั้งที่คุณพลิกสวิตช์ไฟ.

อุณหภูมิก็มีบทบาทอย่างมากเช่นกัน. สภาพอากาศหนาวเย็นเพิ่มความต้านทานภายใน, ลดจํานวนที่มีอยู่ชั่วคราว ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ เอาท์พุท. หากคุณอาศัยอยู่ในสภาพอากาศที่หนาวเย็น, คุณอาจต้องขยายขนาดธนาคารของคุณโดย 20% หรือติดตั้งฉนวน, ตู้แบตเตอรี่อุ่น.

ทางเลือกทางเคมี: ลิเธียม vs. กรดตะกั่ว

ประเภทของแบตเตอรี่ที่คุณเลือกเป็นตัวกําหนดความจุที่คุณต้องซื้อ.

ข้อจํากัดของกรดตะกั่ว

แบตเตอรี่ตะกั่วกรดราคาถูกล่วงหน้า. อย่างไรก็ตาม, เพราะความสามารถในการใช้งานได้ไม่ดี, คุณต้องซื้อเป็นสองเท่า. พวกเขาหนัก, ต้องการการบํารุงรักษา, และใช้พื้นที่จํานวนมาก.

ข้อได้เปรียบของลิเธียม

ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (แอลเอฟพี) เป็นมาตรฐานทองคําในปัจจุบัน. มีความหนาแน่นของพลังงานสูงและโปรไฟล์ความปลอดภัย.

• อายุการใช้งานยาวนานขึ้น: แบตเตอรี่ LFP มักจะใช้งานได้นาน 6,000+ รอบ.
• แรงดันไฟฟ้าที่สม่ําเสมอ: ให้พลังงานที่สม่ําเสมอแม้ว่าแบตเตอรี่จะหมด.

เมื่อคํานวณต้นทุนระยะยาว, ลิเธียม ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ ถูกกว่าเกือบทุกครั้งต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงที่ส่งมอบตลอดอายุการใช้งานของระบบ.

การคํานวณความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ: ตัวอย่างที่ใช้ได้จริง

ลองดูสถานการณ์สมมุติเพื่อให้คณิตศาสตร์ชัดเจน.

สถานการณ์สมมติ: บ้านของครอบครัวต้องการพลังงานสํารองสําหรับภาระที่สําคัญ (ตู้เย็น, ไฟ, อินเทอร์เน็ต, ปั๊มบ่อน้ํา).

1. การตรวจสอบโหลดวิกฤต: เครื่องใช้ไฟฟ้าที่สําคัญกิน 8 kWh ต่อคืน.
2. เป้าหมายเอกราช: พวกเขาต้องการอํานาจสําหรับ 1 ไม่มีแสงแดดเต็มวัน.
3. บัฟเฟอร์อุณหภูมิ: แบตเตอรี่อยู่ในโรงรถที่เย็น (ปัจจัยของ 1.1).
4. เคมีของแบตเตอรี่: ลิเธียมไอออน (90% มา).

การคํานวณ:
(8 กิโลวัตต์ชั่วโมง โหลด × 1 วัน) = 8 ต้องใช้กิโลวัตต์ชั่วโมง.
ปรับอุณหภูมิ: 8 กิโลวัตต์ชั่วโมง × 1.1 = 8.8 เควเอช.
ปรับสําหรับ DoD: 8.8 กิโลวัตต์ชั่วโมง ÷ 0.90 = 9.77 เควเอช.

ในกรณีนี้, ครอบครัวควรมองหาระบบที่มีคะแนนเล็กน้อยอย่างน้อย 10 เควเอช. การซื้ออะไรที่เล็กกว่าจะส่งผลต่อความปลอดภัย.

พิสูจน์การลงทุนด้านพื้นที่จัดเก็บข้อมูลของคุณในอนาคต

ความต้องการพลังงานไม่ค่อยลดลง. คุณอาจซื้อรถยนต์ไฟฟ้า (EV) หรือเพิ่มปั๊มความร้อนในปีหน้า.

เมื่อเลือกระบบ, มองหาความเป็นโมดูลาร์. ระบบที่เข้มงวดซึ่งไม่สามารถขยายได้บังคับให้คุณซื้อการตั้งค่าใหม่ทั้งหมดหากความต้องการของคุณเปลี่ยนไป.

• โมดูลที่วางซ้อนกันได้: อนุญาตให้คุณเพิ่มความจุใน 3-5 การเพิ่มขึ้นของกิโลวัตต์ชั่วโมง.
• ข้อต่อ AC: ทําให้ง่ายต่อการติดตั้งแบตเตอรี่กับแผงโซลาร์เซลล์ที่มีอยู่.

โซลูชั่นขั้นสูงจากผู้ผลิตเช่น ซีเอ็นที มักมีการออกแบบโมดูลาร์. สิ่งนี้ทําให้ผู้ใช้สามารถเริ่มต้นด้วยความเจียมเนื้อเจียมตัว ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ ต้นทุนเริ่มต้นและขยายตัวตามงบประมาณและความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น.

การสร้างสมดุลระหว่างต้นทุนและกําลังการผลิต

ป้ายราคาเป็นอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดสําหรับผู้ใช้ส่วนใหญ่. เป็นการดึงดูดใจที่จะลดกําลังการผลิตเพื่อประหยัดเงิน.

อย่างไรก็ตาม, แบตเตอรี่ขนาดเล็กเป็นการลงทุนที่ไม่ดี. หากแบตเตอรี่หมดทุกคืน, ถึงขีดจํากัดอายุการใช้งานของวงจรเร็วขึ้น. แทนที่จะยั่งยืน 10 ปี, มันอาจล้มเหลวใน 5.

อนึ่ง, โครงสร้างอัตราค่าสาธารณูปโภคกําลังเปลี่ยนแปลง. เวลาใช้งาน (ด้วย) อัตราค่าไฟฟ้าทําให้ค่าไฟฟ้าแพงในตอนเย็น. ใหญ่กว่า ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ ช่วยให้คุณมีส่วนร่วมใน "การเปลี่ยนโหลด" คุณเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ราคาถูกในตอนกลางวันและใช้ในช่วงเย็นที่มีราคาแพง. การประหยัดค่าสาธารณูปโภคของคุณสามารถชดเชยค่าใช้จ่ายของความจุแบตเตอรี่เพิ่มเติมได้.

การผสานรวมกับโซลูชันทุกสถานการณ์

การจัดเก็บพลังงานสมัยใหม่ไม่ใช่แค่กล่องเซลล์. มันเกี่ยวข้องกับซอฟต์แวร์และการจัดการอัจฉริยะ.

โซลูชันทุกสถานการณ์รวมพลังงานแสงอาทิตย์, กริด, และอินพุตเครื่องกําเนิดไฟฟ้า. ระบบการจัดการแบตเตอรี่ (บีเอ็มเอส) ปรับสมดุลอินพุตเหล่านี้เพื่อป้องกันแบตเตอรี่.

หากความจุของคุณเหลือน้อย, BMS อาจควบคุมกําลังอย่างรุนแรงเพื่อป้องกันการปิดเครื่อง. ส่งผลให้เกิด "ไฟดับ" ที่ไฟกะพริบหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าหนักไม่เริ่มทํางาน. ขนาดที่ถูกต้อง ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ ตรวจสอบให้แน่ใจว่า BMS มีค่าใช้จ่ายเพียงพอที่จะรองรับกระแสไฟกระชากจากมอเตอร์และปั๊ม.

การปรับขนาดการจัดเก็บพลังงานเป็นวิทยาศาสตร์, ไม่ใช่การคาดเดา. ต้องมีการตรวจสอบอย่างรอบคอบว่าคุณใช้พลังงานอย่างไรและสภาพแวดล้อมที่ระบบจะทํางาน.

ถูกต้อง ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ การผสานรวมให้ความอุ่นใจ. เป็นสะพานเชื่อมช่องว่างระหว่างการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และการบริโภคในครัวเรือน, เปลี่ยนแสงแดดเป็นระยะๆ ให้น่าเชื่อถือ 24/7 แหล่งพลังงาน.

อย่าลืมคํานึงถึงความลึกของการปลดปล่อย, ประสิทธิภาพอุณหภูมิ, และการเติบโตของภาระในอนาคต. โดยจัดลําดับความสําคัญของพลังงานที่ใช้งานได้มากกว่าตัวเลขที่ระบุ, คุณมั่นใจได้ว่าระบบของคุณมอบคุณค่าที่แท้จริง.

ไม่ว่าจะเป็นการสํารองที่อยู่อาศัยหรือการโกนหนวดเชิงพาณิชย์, พึ่งพาเทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วจากแบรนด์ที่เป็นที่ยอมรับเช่น ซีเอ็นที (บริษัท เนบิวลาเทคโนโลยีพลังงานร่วมสมัย, จํากัด) ทําให้มั่นใจได้ว่าการคํานวณความจุของคุณจะแปลงเป็นประสิทธิภาพในโลกแห่งความเป็นจริง. วางแผนอย่างชาญฉลาด, ขนาดที่ถูกต้อง, และการลงทุนพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณจะจ่ายเงินปันผลเป็นเวลาหลายทศวรรษ.

คำถามที่ถามบ่อย: คําถามทั่วไปเกี่ยวกับความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ

ไตรมาสที่ 1: ฉันจะคํานวณความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะที่จําเป็นสําหรับบ้านของฉันได้อย่างไร?
ก 1: เริ่มต้นด้วยการตรวจสอบค่าไฟฟ้าของคุณสําหรับการใช้งานเฉลี่ยต่อวันเป็นกิโลวัตต์ชั่วโมง. ประมาณการใช้พลังงานนั้นหลังจากพระอาทิตย์ตกดิน (โดยปกติ 40-60%). หารการใช้งานในเวลากลางคืนด้วยความลึกของการคายประจุของแบตเตอรี่ (เช่น, 0.9 สําหรับลิเธียม). สิ่งนี้ทําให้คุณมีความจุขั้นต่ําที่จําเป็นสําหรับการสํารองข้อมูลหนึ่งคืน.

ไตรมาสที่ 2: มีความจุแบตเตอรี่มากกว่าที่ฉันต้องการในปัจจุบันดีกว่าไหม?
ก 2: โดยทั่วไป, ใช่. ขนาดใหญ่เกินไปเล็กน้อย ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ ยืดอายุแบตเตอรี่เพราะคุณหลีกเลี่ยงรอบการคายประจุลึก. นอกจากนี้ยังเป็นบัฟเฟอร์สําหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าในอนาคต, เช่น เครื่องชาร์จ EV หรือปั๊มความร้อน, และให้การปกป้องที่ดีขึ้นในช่วงที่มีเมฆมากเป็นเวลานาน.

ไตรมาสที่ 3: อะไรคือความแตกต่างระหว่างกิโลวัตต์และกิโลวัตต์ชั่วโมงในระบบแบตเตอรี่?
ก 3: กิโลวัตต์ (กิโลวัตต์) แสดงถึงกําลังขับสูงสุดในช่วงเวลาเดียว ให้คิดว่าเป็นแรงม้าของรถยนต์. เควเอช (กิโลวัตต์-ชั่วโมง) แสดงถึงความจุในการจัดเก็บ—คิดว่าเป็นขนาดของถังแก๊ส. คุณต้องมีกิโลวัตต์เพียงพอในการสตาร์ทเครื่องใช้ไฟฟ้าและกิโลวัตต์ชั่วโมงเพียงพอที่จะใช้งานได้นานหลายชั่วโมง.

ไตรมาสที่ 4: ฉันสามารถขยายความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะในภายหลังได้หรือไม่?
ก 4: ระบบลิเธียมที่ทันสมัยส่วนใหญ่เป็นแบบแยกส่วน, ช่วยให้คุณสามารถซ้อนแบตเตอรี่ได้มากขึ้นเพื่อเพิ่มความจุ. อย่างไรก็ตาม, ทางที่ดีควรเพิ่มโมดูลใหม่ภายในหนึ่งหรือสองปีของการติดตั้งเดิม. ผสมเก่า, แบตเตอรี่ที่เสื่อมสภาพด้วยแบตเตอรี่ใหม่เอี่ยมสามารถจํากัดประสิทธิภาพของเครื่องใหม่ได้.

ไตรมาสที่ 5: อุณหภูมิส่งผลต่อความจุของแบตเตอรี่อย่างไร?
ก 5: แบตเตอรี่อาศัยปฏิกิริยาเคมี, ซึ่งช้าลงในความหนาวเย็น. ในอุณหภูมิเยือกแข็ง, แบตเตอรี่อาจสามารถเข้าถึงได้เท่านั้น 70-80% ของความจุที่กําหนด. ความร้อนสูงไม่ได้ลดความจุในทันที แต่ทําให้เคมีของแบตเตอรี่ลดลงเร็วขึ้น, ลด ความจุของแบตเตอรี่สําหรับระบบสุริยะ อายุการใช้งานเมื่อเวลาผ่านไป.