Житлові BESS: Як працює домашнє акумуляторне накопичення енергії та як вибрати систему

Система акумуляторного накопичення енергії для житлових приміщень (BESS) зберігає електроенергію для подальшого використання. Вона може фіксувати надлишки сонячної енергії, перерозподіляти споживання електроенергії протягом дня та, у поєднанні з відповідним резервним обладнанням, забезпечувати живлення вибраних побутових навантажень під час відключення електроенергії.

Для домовласників практичне питання полягає в тому, яку частину їхнього попиту на електроенергію може задовольнити система, і за яких умов експлуатації. Для установників та дистриб'юторів пріоритетом є відповідність ємності акумулятора, вихідної потужності інвертора, комунікацій та вимог до встановлення цьому попиту.

Що таке житлова BESS?

Житлова система енергозбереження BESS поєднує в собі акумуляторні батареї з обладнанням, необхідним для керування, перетворення та безпечної передачі накопиченої енергії. Акумулятор є однією з частин установки; інвертор, захисні пристрої, елементи керування та електричні з'єднання визначають, як вона працює в будинку.

Системи для житлових приміщень зазвичай встановлюються за лічильником електроенергії. Вони безпосередньо обслуговують домогосподарство, тоді як місцеві правила та затверджена конфігурація системи визначають будь-який експорт або участь у комунальних програмах.

Домашній акумулятор може виконувати кілька завдань:

• Зберігайте денну сонячну генерацію для вечірнього споживання.
• Забезпечити живлення важливих кіл під час перебоїв з живленням.
• Перевести закупівлі електроенергії з мережі на тарифи, що залежать від часу використання.
• Підтримуйте будинок, що не підключений до мережі, як частину інженерної енергосистеми.

Ці цілі вимагають різних конфігурацій. Система, розроблена переважно для вечірнього споживання сонячної енергії, може потребувати іншої стратегії резервування, ніж та, що встановлена ​​для тривалого резервного копіювання.

Як працює система зберігання енергії в житлових батареях?

У будинку, підключеному до сонячної енергії, фотоелектрична генерація спочатку задовольняє потреби домогосподарств відповідно до налаштованої стратегії керування. Коли генерація перевищує споживання, наявний надлишок може заряджати акумулятор. Пізніше акумулятор розряджається через інвертор для живлення сумісних навантажень змінного струму.

Там, де дозволено заряджання від мережі, система також може заряджати електроенергію в періоди з нижчими цінами. Чи зменшить це витрати, залежить від різниці в тарифах, втрат при перетворенні, зносу акумулятора та робочих налаштувань.

Типова щоденна послідовність дій така:

Ранок: Сонячна генерація починає постачати електроенергію додому.

Полудень: Надлишкова генерація заряджає акумулятор, залежно від доступної ємності та обмежень заряджання.

Вечір: Збережена енергія забезпечує частину попиту домогосподарств.

Нічний режим: Контролер зберігає резервний заряд або дотримується налаштованого тарифного графіка.

Таким чином, один і той самий акумулятор може поводитися по-різному в двох будинках. Пріоритети експлуатації мають таке ж значення, як і встановлена ​​потужність.

Які компоненти потрібні для житлової системи BESS?

Деякі функції можуть бути інтегровані в один продукт. Інші вимагають окремого обладнання. У кошторисі має бути зазначено, що входить до комплекту, що потрібно встановити окремо та які функції підтримує готова система.

Яка ємність акумулятора потрібна для дому?

Почніть із навантажень, які має забезпечувати акумулятор, та часу, необхідного для їхньої роботи. Щоденне споживання електроенергії домогосподарством дає контекст, але воно не автоматично дорівнює необхідному розміру акумулятора.

Для резервного копіювання перелічіть основні прилади та оцініть їхнє сумарне споживання енергії протягом цільового періоду відключення. Щодо власного споживання сонячної енергії, перевірте надлишок денного виробництва та вечірнього попиту.

Ілюстративний розрахунок резервного копіювання виглядає так:

Необхідна корисна енергія = середнє підтримуване навантаження × тривалість резервного живлення

Якщо основні кола споживають в середньому 0,8 кВт протягом 8 годин, їм потрібно приблизно 6,4 кВт⋅год поставленої енергії. Обрана система потребує додаткового врахування втрат при перетворенні, робочого резерву та змінних умов навантаження. Цей приклад є оцінкою планування, а не гарантією безперебійної роботи продукту.

Чому кВт та кВт⋅год потрібно перевіряти разом

Кіловати (кВт) описують потужність, яку система може видавати в певний момент. Кіловат-години (кВт·год) описують накопичену енергію.

Акумулятор може містити достатньо енергії для кількох годин базового споживання, але бути нездатним запустити великий насос або одночасно підтримувати роботу кількох потужних приладів. Як межа розряду акумулятора, так і номінальні характеристики інвертора повинні витримувати передбачувані навантаження.

Структура акумуляторних накопичувачів електроенергії для житлових приміщень NREL розглядає потужність та енергетичну ємність як окремі характеристики системи. Це також корисний спосіб порівняння цін: оцініть обидві, а не порівнюйте лише ціну за кВт⋅год.

Чи працюватиме побутова система BESS під час відключення електроенергії?

Житлова система BESS може забезпечити резервне живлення під час відключення лише тоді, коли вся установка підтримує цю функцію. Ємність акумулятора сама по собі не забезпечує можливості резервного живлення.

Міністерство енергетики США пояснює, що системи сонячної енергії з накопиченням енергії потребують відповідних передових інверторів для роботи без підтримки мережі під час перебоїв, якщо вони розроблені для цього.

Перед покупкою уточніть:

• Які кола отримують резервне живлення.
• Безперервна вихідна потужність та підтримувані початкові навантаження.
• Час перенесення та придатність для чутливого обладнання.
• Чи може сонячна енергія заряджати акумулятор під час відключення електроенергії.
• Мінімальний резерв та вимоги до перезапуску.
• Будь-які обмеження щодо трифазного або резервного живлення всього будинку.

Для деяких домогосподарств резервне живлення холодильного обладнання, освітлення, комунікацій та окремих розеток є більш практичним, ніж підтримка кожного приладу окремо. Резервне живлення всього будинку вимагає оцінки одночасного управління попитом та навантаженням.

Як працюють разом BMS та EMS?

Система управління акумулятором (BMS) захищає та керує акумулятором у межах його робочих можливостей. Вона контролює такі умови, як напруга, струм та температура елементів, а також передає дані про допустимі межі заряджання та розряджання сумісному обладнанню.

Система управління енергоспоживанням або контролер енергії визначає, коли слід використовувати накопичену енергію. Залежно від установки, він може враховувати виробництво сонячної енергії, попит домогосподарств, ціни на електроенергію та резервний запас домовласника.

Наприклад, розрядка акумулятора протягом дорогого вечірнього періоду може зменшити витрати на електроенергію з мережі, але також залишає менше енергії для подальшого відключення. Резервні налаштування дозволяють власнику збалансувати ці пріоритети.

Функції керування залежать від продукту. Додаток, який відображає стан батареї, не обов'язково включає оптимізацію тарифів, прогнозування чи участь у віртуальній електростанції.

Що повинні перевірити покупці перед вибором домашнього акумулятора?

Корисний огляд специфікацій охоплює повну установку.

Сумісність інвертора : підтвердьте точну модель інвертора, діапазон напруги акумулятора, протокол зв'язку, вимоги до прошивки та затверджену робочу конфігурацію.

Корисна енергія : Розрізняйте номінальну потужність від енергії, доступної в межах дозволених експлуатаційних меж. Запитайте, як резервні налаштування впливають на щоденне використання.

Умови встановлення : Перевірте вимоги до монтажу, вагу обладнання, доступ для обслуговування, клас захисту корпусу та обмеження температури заряджання та розряджання.

Розширення : Перевірте схвалені комбінації модулів, максимальну підтримувану ємність та будь-які обмеження на додавання батарей пізніше.

Гарантія: Перегляньте зобов'язання щодо збереженої потужності, умови експлуатації, обмеження пропускної здатності, де це можливо, та процес обслуговування.

Відповідність : Запитуйте документацію, що стосується конкретної моделі та цільового ринку. Список сертифікатів для всієї компанії не гарантує схвалення кожної комбінації акумулятор-інвертор.

GSL ENERGY Житловий Рішення для зберігання акумуляторів

GSL ENERGY виробляє системи накопичення енергії на основі LiFePO4 акумуляторів для житлових, комерційних та промислових застосувань. Її портфоліо домашніх накопичувачів включає настінні, штабельовані, стійкові та інтегровані конфігурації, з підтримкою OEM та ODM для партнерів проекту.

Для житлового проекту BESS вибір продукту слід починати з профілю навантаження домогосподарства, конфігурації сонячної енергії, моделі інвертора, умов встановлення та цілей резервного копіювання. Ці дані допомагають визначити відповідну архітектуру батареї та визначити вимоги до інтеграції перед закупівлею.

Монтажники, дистриб'ютори та домовласники можуть підготувати таку інформацію для початкового огляду: країну встановлення, щоденне споживання електроенергії, дані про існуючі фотоелектричні системи та інвертори, потужність основного навантаження та бажаний термін резервного живлення. Чітке технічне завдання проекту полегшує оцінку отриманої пропозиції.