I. اختيار نوع البطارية
مع التطور السريع لتكنولوجيا البطارية وخفض التكلفة ، أصبحت بطارية الليثيوم الخيار الرئيسي في مشاريع تخزين الطاقة المنزلية ، وحصة السوق من البطارية الكيميائية الجديدة هي أكثر من 95٪.
بالمقارنة مع بطارية الرصاص الحمضي، بطارية الليثيوم لديها مزايا عالية الكفاءة، وعمر دورة طويلة، وبيانات البطارية دقيقة والاتساق عالية.
ثانيا - أربعة حالات سوء فهم شائعة في تصميم سعة البطارية
1. حدد سعة البطارية فقط وفقا لطاقة الحمل واستهلاك الطاقة
في تصميم سعة البطارية، الحمل هو العامل المرجعي الأكثر أهمية. ومع ذلك، لا يمكن تجاهل قدرة شحن البطارية والتفريغ، وأقصى قدر من الطاقة من آلة تخزين الطاقة، وفترة استهلاك الطاقة من الحمل.
2. القدرة النظرية والقدرة الفعلية للبطارية
بشكل عام، يشير دليل البطارية إلى القدرة النظرية للبطارية، أي الحد الأقصى لكمية الطاقة التي يمكن للبطارية تحريرها عندما تكون البطارية من soc100٪ إلى soc0٪.
في التطبيق العملي ، بالنظر إلى عمر البطارية ، لا يسمح بتصريفها إلى soc0 ٪ ، وسيتم تعيين قوة الحماية.
3. كلما كانت سعة البطارية أكبر، كلما كان ذلك أفضل
في التطبيق العملي، ينبغي النظر في استخدام البطارية. إذا كانت سعة النظام الكهروضوئي صغيرة، أو كان استهلاك طاقة التحميل كبيرا، فلا يمكن شحن البطارية بالكامل، مما يؤدي إلى النفايات.
4. تناسب مثالي لتصميم سعة البطارية
نظرا لفقدان العملية، تكون قدرة تفريغ البطارية أقل من قدرة البطارية، كما أن استهلاك الحمولة أقل من استهلاك البطارية. ومن المرجح أن يؤدي إهمال فقدان الكفاءة إلى ظاهرة عدم كفاية إمدادات الطاقة في البطارية.
III. تصميم سعة البطارية في سيناريوهات تطبيق مختلفة
تقدم هذه الورقة بشكل رئيسي ثلاثة سيناريوهات شائعة للتطبيق لأفكار تصميم سعة البطارية: الاستخدام الذاتي التلقائي (دعم مرتفع أو معدوم) ، وسعر ذروة الوادي ، والطاقة الاحتياطية (الشبكة غير المستقرة أو الحمل المهم).
1. "الاستخدام الذاتي"
بسبب ارتفاع أسعار الكهرباء أو الدعم المنخفض (لا دعم) لاتصال الشبكة الضوئية ، سيتم تركيب نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية لتقليل تكلفة الكهرباء.
على افتراض أن شبكة الطاقة مستقرة، لا تعتبر عملية إيقاف الشبكة
الضوئية هو مجرد للحد من استهلاك الطاقة من الشبكة
عموما، هناك ما يكفي من الضوء في النهار.
من الناحية المثالية ، يمكن لنظام تخزين الطاقة الكهروضوئية + تغطية الكهرباء المنزلية بالكامل. ولكن من الصعب تحقيق ذلك. لذلك ، بالنظر إلى تكلفة الإدخال واستهلاك الطاقة ، يمكننا اختيار سعة البطارية وفقا لمتوسط استهلاك الطاقة اليومي للأسرة (KWH) (يحتوي النظام الكهروضوئي الافتراضي على طاقة كافية).
إذا تمكنا من جمع بدقة قانون استهلاك الطاقة، جنبا إلى جنب مع إعدادات إدارة تخزين الطاقة، يمكننا أن نحاول تحسين استخدام النظام.
2. ذروة سعر الوادي
هيكل ذروة وادي سعر الكهرباء تقريبا كما هو مبين في الشكل أدناه. 17:00-22:00 هي فترة الذروة لاستهلاك الكهرباء:
خلال النهار ، يكون استهلاك الطاقة صغيرا (يمكن للنظام الكهروضوئي تغطيته بشكل أساسي) ، خلال فترة الذروة لاستهلاك الطاقة ، من الضروري ضمان توفير نصف الطاقة على الأقل بواسطة البطارية ، وتقليل نفقات الكهرباء.
على افتراض متوسط استهلاك الطاقة اليومية في فترة الذروة: 20kwh
يتم حساب القيمة القصوى للطلب على سعة البطارية استنادا إلى إجمالي استهلاك الطاقة في فترة الذروة. ثم، وفقا لقدرة النظام الضوئية والاستفادة من الاستثمار، يمكننا العثور على أفضل كمية البطارية في هذا النطاق.
3. منطقة غير مستقرة من شبكة الكهرباء -- امدادات الطاقة الاحتياطية
ويستخدم أساسا في منطقة غير مستقرة من شبكة الكهرباء أو الوضع مع تحميل الهامة. في أوائل عام 2017، صممت غودواي مشروعا في جنوب شرق آسيا، على النحو التالي:
موقع التطبيق: مزرعة الدجاج، بالنظر إلى منطقة زرع الضوئية، ويمكن تثبيت حوالي 5-8kw وحدات
تحميل مهم: 4 * مروحة التهوية، وقوة مروحة واحدة هو 550W (إذا كان مروحة التهوية لا يعمل، وهناك إمدادات الأكسجين غير كافية في بيت الدجاج)
حالة شبكة الطاقة: شبكة الكهرباء غير مستقرة، ويتم قطع التيار الكهربائي بشكل غير منتظم. أطول فترة انقطاع التيار الكهربائي هو 3-4 ساعات
متطلبات التطبيق: في ظل الحالة العادية لشبكة الكهرباء، يتم شحن البطارية أولا؛ في حالة انقطاع شبكة الكهرباء، يجب على البطارية + الضوئية ضمان التشغيل العادي للتحميل المهم (مروحة)
عند اختيار سعة البطارية، من الضروري النظر في أن البطارية يمكن أن توفر الطاقة المطلوبة بشكل مستقل في حالة انقطاع الشبكة (على افتراض انقطاع التيار الكهربائي في الليل، لا PV).
استهلاك الطاقة الإجمالي والوقت المقدر خارج الشبكة هي المعلمات الأكثر أهمية. إذا كان هناك أحمال هامة أخرى في النظام، فمن الضروري سردها جميعا (كما هو موضح في المثال التالي) ومن ثم تحديد سعة البطارية المطلوبة وفقا لأقصى طاقة تحميل واستهلاك للطاقة خلال أطول فترة انقطاع مستمرة طوال اليوم.
IV. عاملين مهمين في تصميم سعة البطارية
1. سعة النظام الكهروضوئي
افترض:
يتم شحن جميع البطاريات بواسطة الخلايا الكهروضوئية
أقصى قوة للمراكم لشحن البطارية هي 5000 واط
4 ساعات من أشعة الشمس يوميا
ثم:
(1) في وضع البطارية كما امدادات الطاقة الاحتياطية، ومتوسط الطلب على شحن كامل للبطارية مع قدرة فعالة من 800ah في الحالة المثالية:
800ah / 100A / 4H = 2 أيام
(2) في طريقة الاستخدام الذاتي، يفترض أن النظام يشحن البطارية مع 3000W في المتوسط في غضون 4 ساعات كل يوم. بطارية ذات قدرة فعالة من 800ah يحتاج إلى أن تكون مشحونة بالكامل (دون تفريغ):
800ah * 50V / 3000 = 13 يوما
غير قادر على تلبية استهلاك الطاقة اليومية من الحمل. ومع ذلك، في نظام الاستخدام الذاتي التقليدي، لا يمكن شحن البطارية بالكامل.
2. تصميم البطارية التكرار
في سيناريوهات التطبيق الثلاثة المذكورة أعلاه ، يذكر أنه بسبب عدم الاستقرار وفقدان الخط والتفريغ غير الصالح وشيخوخة البطارية الناجمة عن توليد الطاقة الكهروضوئية ، يجب حجز هامش معين في تصميم سعة البطارية.
تصميم هامش البطارية مجاني نسبيا ، ويمكن للمصمم إصدار حكم شامل وفقا للحالة الفعلية لتصميم نظامه الخاص.
