У світовому ландшафті накопичення енергії в житлових приміщеннях зростання цін на енергоносії та часті відключення електроенергії, спричинені екстремальними погодними умовами, означають, що багато домогосподарств прагнуть більшого контролю над споживанням енергії вдома. Системи накопичення енергії в житлових батареях стали основним рішенням для управління енергією вдома.
Комплексна система резервного живлення від домашніх акумуляторів дозволяє домогосподарствам накопичувати енергію та автоматично постачати її під час відключень електроенергії або коли ціни на електроенергію зростають у періоди пікового попиту. Залежно від конфігурації системи, ці рішення для зберігання енергії можуть працювати незалежно або разом із сонячними системами, такими як сонячні панелі, для формування розумної гібридної енергетичної системи.
До 2026 року акумуляторні накопичувачі енергії служитимуть не лише резервним джерелом живлення для екстрених ситуацій, але й стануть ключовим компонентом у зменшенні рахунків за електроенергію та підвищенні енергонезалежності.
Система резервного живлення від акумуляторів для всього будинку – це рішення для зберігання енергії в житловому приміщенні, призначене для живлення електричних кіл будинку за потреби. На відміну від портативних генераторів або невеликих джерел безперебійного живлення (ДБЖ), система резервного живлення від акумуляторів для всього будинку забезпечує основне джерело живлення для всього будинку.
Таким чином, система резервного живлення всього будинку зазвичай складається з: літій-залізо-фосфатних (LiFePO4) акумуляторних модулів, гібридної інверторної системи, інтелектуального програмного забезпечення для управління енергією, вимикача резервного живлення, запобіжних автоматичних вимикачів та системи управління батареями (BMS). Повна система резервного живлення всього будинку може живити весь будинок, включаючи: освітлення, холодильники, мережеве обладнання, кондиціонери, домашні офіси, медичне обладнання, системи безпеки та зарядне обладнання для електромобілів. Загальний час роботи залежить від ємності батареї та споживання електроенергії домогосподарством.
Зниження стабільності мережі: У багатьох частинах світу перебої з електропостачанням трапляються все частіше через такі фактори, як старіння інфраструктури, спекотні хвилі, шторми та урагани, превентивні відключення електроенергії для запобігання пожежам, а також зростання попиту на електроенергію. Домашнє акумуляторне накопичення електроенергії забезпечує автоматичне резервне джерело живлення, яке активується в момент зникнення електромережі (протягом кількох секунд). Для домовласників, яким потрібно працювати віддалено або покладатися на безперервне джерело живлення для роботи медичного обладнання, безперебійне джерело живлення стає все більш важливим.
Зменшення витрат на електроенергію: Системи акумуляторів також широко використовуються для оптимізації витрат на енергію. Багато регіонів працюють за схемами ціноутворення, що базуються на часі використання, де ціни на електроенергію значно зростають у вечірні години пік. Повне накопичення енергії в батареях дозволяє домовласникам: 1. Зберігати електроенергію за нижчими тарифами 2. Уникати використання електроенергії в дорогі години пік 3. Вивільняти накопичену енергію в періоди найвищого споживання. Цей процес допомагає зменшити щомісячні рахунки за електроенергію, одночасно підвищуючи енергоефективність домогосподарства.
Краще використання сонячної енергії: Будинки з даховими сонячними системами зазвичай виробляють надлишок електроенергії в полуденні години. Без системи акумуляторного зберігання ця надлишок сонячної енергії зазвичай подається назад у мережу за нижчим «зеленим» тарифом. Системи акумуляторів дозволяють домовласникам зберігати більше виробленої електроенергії для використання вночі. Це збільшує власне споживання сонячної енергії та зменшує залежність від зовнішніх джерел енергії.
Довгострокова енергетична незалежність: При використанні разом із сонячними панелями, системи накопичення енергії для житлових приміщень допомагають домогосподарствам зменшити такі ризики: зростання цін на електроенергію, перебої з енергопостачанням та залежність від енергопостачання на основі викопного палива з мережі. Для автономних та гібридних застосувань акумулятори також підвищують надійність місцевого енергопостачання у віддалених районах або районах з нестабільним підключенням до мережі.
Ціна на побутові батареї залежить від кількох технічних та монтажних факторів.
Сама батарея — це лише одна частина загальної інвестиції.
Повні витрати на встановлення зазвичай включають: акумуляторні модулі, інверторне обладнання, системи електрозахисту, оплату праці, отримання дозволів, введення в експлуатацію, програмне забезпечення для моніторингу, гарантійне обслуговування, монтажні матеріали.
Системне застосування | Ємність акумулятора | Типова вихідна потужність | Орієнтовна вартість встановлення |
Основні резервні навантаження | 10–15 кВт·год | 5–7 кВт | 10 000–18 000 доларів США |
Середнього розміру повна резервна копія | 20–40 кВт·год | 8–15 кВт | 20 000–45 000 доларів США |
Великі повністю електричні об'єкти | 40–80+ кВт·год | 15–25+ кВт | від 45 000 до 90 000 доларів США та більше |
Фактична ціна залежить від:
Будинки з електричним опаленням, великими системами опалення, вентиляції та кондиціонування повітря або зарядними пристроями для електромобілів зазвичай потребують більшої ємності для зберігання.
Деякі проекти можуть передбачати модернізацію інфраструктури, що виходить за рамки самої батареї.
Потенційні додаткові витрати включають:
Додаткова вимога | Орієнтовна вартість |
Заміна головного електричного щита | 2000–5000 доларів США |
Дозволи та перевірки | 200–800 доларів США |
Розумний шлюз резервного копіювання | Змінна |
Моніторинг підписок | Необов'язково |
Річний резерв на обслуговування | 150–350 доларів США на рік |
У старих будинках може знадобитися заміна проводки або модернізація панелей перед встановленням батарей.
Гібридна система сонячних батарей поєднує фотоелектричну генерацію з накопиченням енергії.
Переваги
Обмеження
Система, що працює лише на акумуляторах, заряджається безпосередньо від електромережі.
Переваги
нижчі початкові витрати
легше встановлення
ефективний захист від перебоїв
підходить для будинків без сонячних батарей на даху
Обмеження
зниження енергетичної незалежності
економія залежить переважно від оптимізації тарифів
Для деяких домогосподарств автономне зберігання все ще забезпечує цінний захист від перебоїв та високих цін на електроенергію в пікові періоди.
Економія значно варіюється залежно від:
Якщо накопичена сонячна енергія компенсує приблизно 3000 кВт·год щорічно:
У регіонах з вищими цінами на електроенергію річна економія може бути значно більшою.
Власник житла може:
Приклад:
Сценарій | Значення |
Вартість зарядки поза піковими годинами | 0,12 дол. США/кВт·год |
Уникнення пікових значень електроенергії | 0,28 дол. США/кВт·год |
Щоденна зміна енергії | 10 кВт·год |
Орієнтовна валова річна економія:
≈ 580 дол. США/рік до втрати ефективності.
Конфігурація системи | Орієнтовний термін окупності |
Система лише з батарейками | 10–12 років |
Сонячна енергія + накопичення енергії | 8–10 років |
Сонячна енергія + накопичення енергії + оптимізація заряджання електромобілів | 7–9 років |
Майбутня інфляція цін на електроенергію може скоротити реальні терміни окупності.
Державні стимули можуть значно покращити економіку проекту.
Федеральні пільги на чисту енергію можуть застосовуватися до відповідних систем акумуляторного зберігання залежно від термінів встановлення та місцевих правил.
Власникам будинків слід перевірити поточну право на отримання допомоги у ліцензованих податкових фахівців або сертифікованих установників.
Економіка акумуляторів у Великій Британії значною мірою залежить від:
розумні тарифи
Ціноутворення на електроенергію залежно від часу використання
програми компенсації експорту
можливості заряджання поза піковими годинами
Вищі вечірні тарифи на електроенергію зазвичай покращують вартість акумулятора.
Австралія
Окупність акумуляторів в Австралії залежить від:
ціноутворення на електроенергію на рівні штату
кліматичні умови
«зелені» тарифи
структури ціноутворення роздрібних торговців
Регіони з вищими роздрібними цінами на електроенергію часто демонструють швидшу окупність інвестицій в акумулятори.
Вибір правильної системи акумуляторів вимагає оцінки не лише ємності.
Надійні системи зберігання речей у житлових приміщеннях повинні включати:
Загальні стандарти включають: UL9540, UL1973, IEC62619, CE, UN38.3
Розширювана архітектура акумулятора дозволяє домовласникам збільшувати ємність сховища пізніше.
Це корисно для:
Гнучка система повинна плавно інтегруватися з основними гібридними інверторними платформами.
Висока сумісність з інверторами покращує:
Системи акумуляторів – це довгострокові інфраструктурні продукти, які, як очікується, працюватимуть понад десять років.
Професійні установники все частіше надають перевагу виробникам, які пропонують:
Такі компанії, як GSL Energy, продовжують підтримувати світові ринки накопичення енергії для житлових та комерційних приміщень за допомогою модульних систем акумуляторів LiFePO4, гібридних рішень ESS та послуг з виробництва накопичувачів енергії на замовлення.
Технологія літій-залізофосфату стала однією з найбільш широко використовуваних хімічних речовин для систем резервного живлення від побутових акумуляторів.
Порівняно зі старими технологіями акумуляторів, системи LiFePO4 пропонують:
Ці характеристики роблять LiFePO4 особливо придатним для щоденного циклу заряджання та повного резервного живлення.
Системи резервного живлення від акумуляторів для житлових приміщень стають важливим компонентом сучасного управління енергією в будинках.
Незалежно від того, чи встановлені вони для аварійного резервного копіювання, економії електроенергії, оптимізації сонячної енергії чи енергонезалежності, домашні акумуляторні системи можуть забезпечити довгострокову цінність за умови правильного проектування.
Перш ніж інвестувати, домовласникам слід ретельно оцінити:
Оскільки світові ринки електроенергії продовжують розвиватися, очікується, що побутові акумуляторні накопичувачі відіграватимуть дедалі важливішу роль у майбутній енергетичній інфраструктурі будинків.