Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời: Kích thước, Chi phí & Hướng dẫn máy tính

Các tấm pin mặt trời chỉ là một nửa phương trình cho sự độc lập về năng lượng thực sự. Không có nơi để lưu trữ năng lượng đó, Sức mạnh của bạn biến mất ngay khi mặt trời lặn. Đây là nơi xác định đúng Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời Tích hợp trở thành bước quan trọng nhất trong thiết kế dự án của bạn.

Nhiều chủ nhà và người quản lý cơ sở đánh giá thấp nhu cầu của họ. Họ thường kết thúc với một hệ thống tắt vào giờ cao điểm buổi tối. Ngược lại, Quá khổ bộ nhớ của bạn dẫn đến lãng phí vốn cho pin không bao giờ phát huy hết tiềm năng của chúng.

Việc tìm kiếm sự cân bằng đòi hỏi sự hiểu biết rõ ràng về hồ sơ tải trọng và các ràng buộc kỹ thuật của bạn. Các nhà lãnh đạo trong ngành như CNTE (Công ty Năng lượng Công nghệ Tinh vân Đương đại, Ltd.) Nhấn mạnh rằng dung lượng được tính toán kỹ lưỡng là xương sống của bất kỳ giải pháp lưu trữ năng lượng mạnh mẽ nào trong mọi tình huống. Hướng dẫn này hướng dẫn bạn những điều cần thiết của việc định cỡ, hóa học, và tính toán để đảm bảo đèn của bạn luôn sáng.

Hiểu những điều cơ bản về dung lượng pin

Trước khi chạy các con số, Bạn phải hiểu thuật ngữ. Một sai lầm phổ biến là nhầm lẫn quyền lực (Kw) với công suất (Kwh).

• Kilowatt (Kw): Đây là tốc độ dòng điện. Nó xác định số lượng thiết bị bạn có thể chạy đồng thời.
• Kilowatt-giờ (Kwh): Đây là bình xăng. Nó xác định thời gian bạn có thể chạy các thiết bị đó.

Khi chúng ta thảo luận Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời Ứng dụng, chúng tôi chủ yếu xem xét xếp hạng kWh. Tuy nhiên, Con số được in trên bảng thông số kỹ thuật hiếm khi là lượng năng lượng chính xác mà bạn có thể sử dụng.

Danh nghĩa so với. Công suất có thể sử dụng

Pin có hai xếp hạng dung lượng. Dung lượng danh nghĩa là tổng năng lượng lý thuyết mà pin chứa. Công suất có thể sử dụng là năng lượng mà nhà sản xuất cho phép bạn tiếp cận.

Chẳng hạn, Pin axit-chì có thể có dung lượng danh nghĩa là 10 Kwh. Tuy nhiên, bạn không nên xả nó dưới đây 50% để ngăn ngừa thiệt hại. Điều này có nghĩa là hiệu quả của bạn Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời chỉ sử dụng 5 Kwh.

Hệ thống lithium hiện đại cho phép xả sâu hơn, cung cấp nhiều giá trị hơn cho kích thước vật lý của đơn vị.

Tại sao dung lượng pin chính xác cho hệ thống năng lượng mặt trời lại quan trọng

Việc có được kích thước phù hợp không chỉ ảnh hưởng đến thời gian sao lưu của bạn. Nó ảnh hưởng đến tuổi thọ của khoản đầu tư và hiệu quả của mảng năng lượng mặt trời của bạn.

Nếu dung lượng của bạn quá nhỏ, chu kỳ pin của bạn quá thường xuyên. Sạc và xả nhiều lần trong ngày làm tăng tốc độ xuống cấp. Bạn có thể thấy mình thay thế toàn bộ ngân hàng sớm hơn dự kiến nhiều năm.

Nếu dung lượng quá lớn, Các tấm pin mặt trời của bạn có thể gặp khó khăn trong việc sạc đầy ngân hàng trong những tháng mùa đông. Pin ở trạng thái sạc một phần trong nhiều tuần có thể bị mất cân bằng hóa học. Kích thước phù hợp đảm bảo pin và mảng năng lượng mặt trời hoạt động hài hòa.

Hướng dẫn từng bước để định cỡ pin của bạn

Tính toán cần thiết Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời Thiết lập liên quan đến một quy trình logic. Bạn không thể chỉ đơn giản đoán một con số. Bạn phải kiểm tra lối sống năng lượng của mình.

Phân tích mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày của bạn

Đầu tiên, Kiểm tra hóa đơn tiền điện hoặc dữ liệu đồng hồ thông minh của bạn. Tìm kiếm mức sử dụng kilowatt-giờ trung bình hàng ngày của bạn.

Tuy nhiên, Mức trung bình hàng ngày có thể gây hiểu lầm. Bạn cần biết Khi Bạn sử dụng sức mạnh.

• Sử dụng ban ngày: Điện năng được tiêu thụ trực tiếp từ các tấm pin mặt trời.
• Sử dụng vào ban đêm: Nguồn điện phải được lấy từ pin.

Nếu nhà bạn tiêu thụ 30 kWh một ngày, Nhưng 15 kWh được sử dụng khi mặt trời chiếu sáng, Nhu cầu lưu trữ cơ bản của bạn chỉ là 15 Kwh.

Xác định ngày tự chủ

"Quyền tự chủ" đề cập đến số ngày bạn muốn chạy mà không cần đầu vào năng lượng mặt trời. Điều này rất quan trọng đối với các hệ thống không nối lưới hoặc các khu vực có thời tiết nhiều mây thường xuyên.

• Hệ thống hòa lưới: Thường chỉ yêu cầu 1 ngày (hoặc chỉ qua đêm) quyền tự chủ.
• Hệ thống không nối lưới: Thường yêu cầu 3 đến 5 Những ngày tự chủ để sống sót qua thời tiết xấu kéo dài.

Nhân tải trọng ban đêm hàng ngày của bạn với số ngày tự chủ mong muốn của bạn sẽ cung cấp cho bạn một mục tiêu sơ bộ cho tổng số của bạn Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời Độ tin cậy.

Các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến hiệu suất của pin

Điều kiện thực tế làm giảm hiệu quả lưu trữ năng lượng. Bạn phải thêm ký quỹ an toàn vào tính toán của mình để tính đến những tổn thất này.

Độ sâu xả (Đến)

Như đã đề cập trước đó, Bạn không thể làm cạn kiệt pin 0%. Độ sâu xả (Đến) thay đổi theo hóa học.

• Axit-chì: 50% Đề xuất của DoD.
• Lithium-ion (NMC / LFP): 80% đến 95% Đề xuất của DoD.

Để nhận 10 kWh năng lượng có thể sử dụng, bạn sẽ cần một 20 kWh ngân hàng axit-chì hoặc khoảng một 11-12 Ngân hàng lithium kWh. Hiệu quả này là lý do tại sao các công ty thích CNTE (Công ty Năng lượng Công nghệ Tinh vân Đương đại, Ltd.) Tập trung vào các công nghệ lithium tiên tiến giúp tối đa hóa không gian sử dụng.

Hiệu suất và nhiệt độ biến tần

Năng lượng bị mất trong quá trình chuyển đổi từ DC (pin) đến AC (Trang chủ hiện tại). Hầu hết các biến tần là 90-95% hiệu quả. Bạn mất một tỷ lệ nhỏ năng lượng tích trữ mỗi khi bật công tắc đèn.

Nhiệt độ cũng đóng một vai trò rất lớn. Thời tiết lạnh làm tăng sức đề kháng bên trong, tạm thời giảm giá có sẵn Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời đầu ra. Nếu bạn sống trong khí hậu lạnh giá, Bạn có thể cần phải vượt quá quy mô ngân hàng của mình bằng cách 20% hoặc cài đặt cách nhiệt, tủ pin sưởi ấm.

Lựa chọn hóa học: Lithium so với. Axit-chì

Loại pin bạn chọn quyết định dung lượng bạn cần mua.

Giới hạn axit-chì

Pin axit-chì rẻ trả trước. Tuy nhiên, vì khả năng sử dụng của chúng kém, bạn phải mua gấp đôi số lượng chúng. Chúng nặng, Yêu cầu bảo trì, và chiếm diện tích sàn đáng kể.

Lợi thế của Lithium

Lithium sắt phốt phát (LFP) là bản vị vàng hiện nay. Chúng cung cấp mật độ năng lượng cao và hồ sơ an toàn.

• Tuổi thọ dài hơn: Pin LFP thường kéo dài 6,000+ Chu kỳ.
• Vol nhất quántage: Chúng cung cấp năng lượng ổn định ngay cả khi hết pin.

Khi tính toán chi phí dài hạn, Dựa trên lithium Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời hầu như luôn rẻ hơn trên mỗi kWh được cung cấp trong suốt vòng đời của hệ thống.

Tính toán dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời: Một ví dụ thực tế

Hãy xem xét một kịch bản giả định để làm rõ phép toán.

Kịch bản: Một ngôi nhà gia đình muốn nguồn điện dự phòng cho các phụ tải quan trọng (tủ lạnh, Đèn, Internet, máy bơm giếng).

1. Kiểm tra tải trọng tới hạn: Các thiết bị quan trọng tiêu thụ 8 kWh mỗi đêm.
2. Mục tiêu tự chủ: Họ muốn sức mạnh cho 1 Cả ngày không có ánh nắng mặt trời.
3. Bộ đệm nhiệt độ: Pin đang ở trong nhà để xe bị lạnh (yếu tố của 1.1).
4. Hóa học pin: Lithium-ion (90% Đến).

Tính toán:
(8 Tải kWh × 1 Ngày) = 8 kWh yêu cầu.
Điều chỉnh nhiệt độ: 8 kWh × 1.1 = 8.8 Kwh.
Điều chỉnh cho DoD: 8.8 kWh ÷ 0.90 = 9.77 Kwh.

Trong trường hợp này, Gia đình nên tìm kiếm một hệ thống có xếp hạng danh nghĩa ít nhất là 10 Kwh. Mua bất cứ thứ gì nhỏ hơn sẽ ảnh hưởng đến bảo mật của họ.

Chứng minh cho khoản đầu tư lưu trữ của bạn trong tương lai

Nhu cầu năng lượng hiếm khi giảm. Bạn có thể mua một chiếc xe điện (EV) hoặc thêm một máy bơm nhiệt vào năm tới.

Khi chọn một hệ thống, Tìm kiếm tính mô-đun. Các hệ thống cứng nhắc không thể mở rộng buộc bạn phải mua một thiết lập hoàn toàn mới nếu nhu cầu của bạn thay đổi.

• Mô-đun có thể xếp chồng lên nhau: Cho phép bạn thêm dung lượng vào 3-5 Gia số kWh.
• Khớp nối AC: Giúp trang bị thêm pin cho các mảng năng lượng mặt trời hiện có dễ dàng hơn.

Các giải pháp tiên tiến từ các nhà sản xuất như CNTE thường có thiết kế mô-đun. Điều này cho phép người dùng bắt đầu với một Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời chi phí ban đầu và mở rộng khi ngân sách và nhu cầu năng lượng của họ tăng lên.

Cân bằng chi phí và công suất

Thẻ giá là rào cản lớn nhất đối với hầu hết người dùng. Thật hấp dẫn để cắt giảm công suất để tiết kiệm tiền.

Tuy nhiên, Pin nhỏ hơn là một khoản đầu tư kém. Nếu pin cạn kiệt hoàn toàn mỗi đêm, nó đạt đến giới hạn tuổi thọ chu kỳ nhanh hơn. Thay vì lâu dài 10 Tuổi, nó có thể thất bại trong 5.

Hơn nữa, Cơ cấu giá tiện ích đang thay đổi. Thời gian sử dụng (CŨNG) Giá cước làm cho điện đắt đỏ vào buổi tối. Một Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời cho phép bạn tham gia vào "chuyển tải". Bạn lưu trữ năng lượng mặt trời giá rẻ vào ban ngày và sử dụng vào buổi tối đắt đỏ. Khoản tiết kiệm trên hóa đơn tiện ích của bạn có thể bù đắp chi phí của dung lượng pin bổ sung.

Tích hợp với các giải pháp mọi kịch bản

Lưu trữ năng lượng hiện đại không chỉ là một hộp tế bào. Nó liên quan đến phần mềm và quản lý thông minh.

Giải pháp mọi kịch bản tích hợp năng lượng mặt trời, lưới, và đầu vào máy phát điện. Hệ thống quản lý pin (BMS) cân bằng các đầu vào này để bảo vệ pin.

Nếu dung lượng của bạn thấp, BMS có thể tích cực điều tiết công suất để tránh tắt máy. Điều này dẫn đến "mất điện" trong đó đèn nhấp nháy hoặc các thiết bị nặng không khởi động. Một kích thước chính xác Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời đảm bảo BMS có đủ chi phí để xử lý dòng điện tăng từ động cơ và máy bơm.

Xác định kích thước lưu trữ năng lượng là một khoa học, Không phải là một phỏng đoán. Nó đòi hỏi một cuộc kiểm tra cẩn thận về cách bạn sử dụng năng lượng và các điều kiện môi trường nơi hệ thống sẽ hoạt động.

Đúng Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời Tích hợp mang lại sự an tâm. Nó thu hẹp khoảng cách giữa sản xuất năng lượng mặt trời và tiêu dùng hộ gia đình, biến ánh sáng mặt trời gián đoạn thành một 24/7 Nguồn điện.

Hãy nhớ tính đến Độ sâu xả, Hiệu quả nhiệt độ, và tăng trưởng tải trong tương lai. Bằng cách ưu tiên năng lượng có thể sử dụng hơn các con số danh nghĩa, Bạn đảm bảo hệ thống của mình mang lại giá trị thực.

Cho dù để dự phòng khu dân cư hay cạo râu đỉnh thương mại, dựa vào công nghệ đã được chứng minh từ các thương hiệu lâu đời như CNTE (Công ty Năng lượng Công nghệ Tinh vân Đương đại, Ltd.) đảm bảo rằng các tính toán công suất của bạn chuyển thành hiệu suất thực tế. Lập kế hoạch khôn ngoan, kích thước chính xác, Và khoản đầu tư năng lượng mặt trời của bạn sẽ mang lại lợi nhuận trong nhiều thập kỷ.

FAQ: Các câu hỏi thường gặp về dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời

Câu hỏi 1: Làm cách nào để tính toán dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời cần thiết cho ngôi nhà của tôi?
Đáp 1: Bắt đầu bằng cách kiểm tra hóa đơn tiền điện của bạn để biết mức sử dụng trung bình hàng ngày của bạn tính bằng kWh. Ước tính lượng năng lượng đó được sử dụng sau khi mặt trời lặn (thường 40-60%). Chia mức sử dụng ban đêm đó cho Độ sâu xả của pin (Ví dụ:, 0.9 Đối với lithium). Điều này cung cấp cho bạn dung lượng danh nghĩa tối thiểu cần thiết cho một đêm sao lưu.

Quý 2: Có tốt hơn không nếu có dung lượng pin lớn hơn tôi cần hiện tại?
Đáp 2: Nói chung, Có. Hơi quá khổ của bạn Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời kéo dài tuổi thọ của pin vì bạn tránh các chu kỳ xả sâu. Nó cũng cung cấp một bộ đệm cho các thiết bị trong tương lai, như bộ sạc EV hoặc máy bơm nhiệt, và cung cấp khả năng bảo vệ tốt hơn trong thời gian nhiều mây kéo dài.

Câu 3: Sự khác biệt giữa kW và kWh trong hệ thống pin là gì?
Đáp 3: Kw (Kilowatt) đại diện cho công suất đầu ra tối đa tại một thời điểm — hãy coi nó như mã lực của một chiếc ô tô. Kwh (Kilowatt-giờ) đại diện cho khả năng lưu trữ — hãy coi nó là kích thước của bình xăng. Bạn cần đủ kW để khởi động các thiết bị của mình và đủ kWh để chạy chúng trong nhiều giờ.

Câu 4: Tôi có thể mở rộng dung lượng pin của mình cho hệ thống năng lượng mặt trời sau này không??
Đáp 4: Hầu hết các hệ thống lithium hiện đại đều là mô-đun, cho phép bạn xếp chồng nhiều đơn vị pin hơn để tăng dung lượng. Tuy nhiên, Tốt nhất là thêm các mô-đun mới trong vòng một hoặc hai năm kể từ khi cài đặt ban đầu. Trộn cũ, Pin xuống cấp với pin hoàn toàn mới có thể hạn chế hiệu suất của các thiết bị mới.

Câu 5: Nhiệt độ ảnh hưởng đến dung lượng pin của tôi như thế nào?
Đáp 5: Pin dựa vào phản ứng hóa học, chậm lại trong cái lạnh. Ở nhiệt độ đóng băng, pin có thể chỉ có thể truy cập 70-80% công suất định mức của nó. Nhiệt độ cao không làm giảm dung lượng ngay lập tức nhưng làm suy giảm hóa học của pin nhanh hơn, giảm vĩnh viễn Dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời tuổi thọ theo thời gian.