Residensiële Battery Backup 2022 Gids | Tipes, kostes, voordele..

Selfs in 2022 sal PV-berging steeds die warmste onderwerp wees, en residensiële batteryrugsteun is die vinnigste groeiende segment van sonkrag, wat nuwe markte en uitbreidingsgeleenthede vir sonkragherstel vir huise en besighede regoor die wêreld skep.Residensiële battery rugsteunis van kritieke belang vir enige sonkraghuis, veral in die geval van 'n storm of ander noodgeval. In plaas daarvan om oortollige sonenergie na die netwerk uit te voer, hoe gaan dit met die stoor van dit in batterye vir noodgevalle? Maar hoe kan gestoorde sonenergie winsgewend wees? Ons sal jou inlig oor die koste en winsgewendheid van 'n tuisbatterybergingstelsel en die sleutelpunte uiteensit wat jy in gedagte moet hou wanneer jy die regte bergingstelsel koop. Wat is 'n residensiële batterybergingstelsel? Hoe werk dit? 'n Residensiële batteryberging of fotovoltaïese bergingstelsel is 'n nuttige toevoeging tot die fotovoltaïese stelsel om voordeel te trek uit die voordele van 'n sonnestelsel en sal 'n toenemend belangrike rol speel om die vervanging van fossielbrandstowwe met hernubare energie te versnel. Die sonkraghuisbattery stoor die elektrisiteit wat uit sonenergie opgewek word en stel dit op die vereiste tyd aan die operateur vry. Battery-rugsteunkrag is 'n omgewingsvriendelike en koste-effektiewe alternatief vir gasopwekkers. Diegene wat 'n fotovoltaïese stelsel gebruik om self elektrisiteit te produseer, sal vinnig sy grense bereik. Teen die middag voorsien die stelsel baie sonkrag, net dan is daar niemand by die huis om dit te gebruik nie. In die aand is daar aan die ander kant genoeg elektrisiteit nodig – maar dan skyn die son nie meer nie. Om vir hierdie voorsieninggaping te vergoed, word die aansienlik duurder elektrisiteit by die netwerkoperateur aangekoop. In hierdie situasie is 'n residensiële battery-rugsteun byna onvermydelik. Dit beteken dat die ongebruikte elektrisiteit van die dag saans en snags beskikbaar is. Selfopgewekte elektrisiteit is dus 24 uur per dag beskikbaar en ongeag die weer. Sodoende word die gebruik van selfvervaardigde sonkrag tot tot 80 % verhoog. Die graad van selfvoorsiening, dit wil sê die proporsie van elektrisiteitsverbruik wat deur die sonnestelsel gedek word, styg tot tot 60 %. ’n Residensiële batteryrugsteun is baie kleiner as ’n yskas en kan teen ’n muur in die nutskamer gemonteer word. Moderne bergingstelsels bevat 'n groot mate van intelligensie wat weervoorspellings en selfleeralgoritmes kan gebruik om die huishouding tot maksimum selfverbruik te snoei. Om energie-selfstandigheid te bereik was nog nooit so maklik nie – selfs al bly die huis aan die netwerk gekoppel. Is huisbatterybergingstelsel die moeite werd? Waarvan is die faktore wat afhang? Residensiële batteryberging is nodig vir 'n sonkrag-aangedrewe huis om te bly funksioneer deur die netwerk onderbrekings en sal beslis ook saans werk. Maar net so verbeter sonbatterye die besigheidsekonomie van die stelsel deur sonkrag-elektriese energie wat beslis andersins aan die netwerk aangebied sou word teen 'n verlies te hou, net om daardie elektriese krag soms te herontplooi wanneer krag die duurste is. Huisbatteryberging beveilig die sonkrageienaar teen roosterfoute en beskerm die stelsel se besigheidsekonomie teenoor veranderinge in energieprysraamwerke. Of dit die moeite werd is om in te belê, hang van verskeie faktore af: Vlak van beleggingskoste. Hoe laer die koste per kilowatt-uur kapasiteit, hoe gouer sal die bergingstelsel vir homself betaal. Leeftyd van diesonkrag huis battery ’n Vervaardigerswaarborg van 10 jaar is gebruiklik in die bedryf. 'n Langer nuttige lewensduur word egter aanvaar. Die meeste sonkraghuisbatterye met litiumioontegnologie funksioneer vir ten minste 20 jaar betroubaar. Deel van selfverbruikte elektrisiteit Hoe meer sonkragopberging selfverbruik verhoog, hoe meer waarskynlik is dit die moeite werd. Elektrisiteitskoste wanneer dit van die netwerk gekoop word Wanneer elektrisiteitspryse hoog is, bespaar eienaars van fotovoltaïese stelsels deur die self-opgewekte elektrisiteit te verbruik. In die volgende paar jaar sal elektrisiteitspryse na verwagting aanhou styg, so baie beskou sonbatterye as 'n wyse belegging. Netgekoppelde tariewe Hoe minder sonnestelseleienaars per kilowatt-uur ontvang, hoe meer betaal dit vir hulle om die elektrisiteit te stoor in plaas daarvan om dit in die netwerk in te voer. Oor die afgelope 20 jaar het Netgekoppelde tariewe geleidelik afgeneem en sal voortgaan om dit te doen. Watter tipes huisbattery energiebergingstelsels is beskikbaar? Tuisbattery-rugsteunstelsels bied talle voordele, insluitend veerkragtigheid, kostebesparings en gedesentraliseerde elektrisiteitsproduksie (ook bekend as "huisverspreide energiestelsels"). So, wat is die kategorieë van sonkrag-huisbatterye? Hoe moet ons kies? Funksionele klassifikasie volgens rugsteunfunksie: 1. Tuis UPS kragtoevoer Dit is 'n industriële-graad diens vir rugsteun krag vereis wat hospitale, data kamers, federale regering of militêre markte gewoonlik benodig vir die deurlopende werking van hul noodsaaklike en ook sensitiewe toestelle. Met 'n huis-UPS-kragtoevoer sal die ligte in jou huis dalk nie eers flikker as die kragnetwerk misluk nie. Die meeste huise het nie of is van plan om te betaal vir hierdie mate van betroubaarheid nie – tensy hulle deurslaggewende kliniese toerusting in jou huis gebruik. 2. 'Onderbreekbare' kragtoevoer (volhuis-rugsteun). Die volgende stap af van 'n UPS is wat ons sal noem as 'onderbreekbare kragtoevoer', of IPS. 'n IPS sal beslis jou hele huis in staat stel om op sonkrag en batterye te bly werk as die netwerk afgaan, maar jy sal beslis 'n kort tydperk ('n paar sekondes) ervaar waar alles swart of grys in jou huis word as die rugsteunstelsel toerusting betree. Jy sal dalk jou flikkerende elektroniese horlosies moet terugstel, maar anders as dit sal jy elkeen van jou huishoudelike toestelle kan gebruik soos jy normaalweg sou gebruik solank jou batterye hou. 3. Noodsituasie Kragtoevoer (gedeeltelike rugsteun). Sommige rugsteunkragfunksionaliteit werk deur 'n noodsituasiekring te aktiveer wanneer dit bespeur dat die rooster werklik afgeneem het. Dit sal die huiskragtoestelle wat aan hierdie stroombaan gekoppel is – gewoonlik yskaste, ligte sowel as 'n paar toegewyde kragpunte – toelaat om die batterye en/of fotovoltaïese panele vir die verduistering te laat loop. Hierdie soort rugsteun is heel waarskynlik een van die gewildste, redelike en begrotingsvriendelike opsies vir huise regoor die wêreld, aangesien die bestuur van 'n hele huis op 'n batterybank hulle vinnig sal leegmaak. 4. Gedeeltelike sonkrag- en bergingstelsel buite die netwerk. 'n Laaste opsie wat dalk opvallend kan wees, is 'n 'gedeeltelike off-grid-stelsel'. Met 'n gedeeltelike off-grid-stelsel, is die konsep om 'n toegewyde 'off-grid'-area van die huis te produseer, wat voortdurend op 'n sonkrag- en batterystelsel werk wat groot genoeg is om homself te onderhou sonder om krag uit die netwerk te trek. Op hierdie manier bly die nodige gesinslotte (yskaste, ligte, ens.) aan, selfs al gaan die rooster af, met geen soort ontwrigting nie. Daarbenewens, aangesien die sonkrag en batterye so groot is om vir ewig vanself te werk sonder die netwerk, sou dit nie nodig wees om kragverbruik toe te ken tensy ekstra toestelle by die buite-netwerkstroombaan ingeprop is nie. Klassifikasie van Battery Chemistry Technology: Loodsuurbatterye as rugsteun vir residensiële batterye Lood-suur batteryeis die oudste herlaaibare batterye en die laagste koste battery beskikbaar vir energieberging op die mark. Hulle het aan die begin van die vorige eeu, in die 1900's, verskyn en bly tot vandag toe die voorkeurbatterye in baie toepassings vanweë hul robuustheid en lae koste. Hul belangrikste nadele is hul lae energiedigtheid (hulle is swaar en lywig) en hul kort lewensduur, wat nie 'n groot aantal laai- en aflaaisiklusse aanvaar nie, loodsuurbatterye benodig gereelde instandhouding om die chemie in die battery te balanseer, dus sy eienskappe maak dit ongeskik vir medium- tot hoëfrekwensie-ontlading of toepassings wat 10 jaar of meer hou. Hulle het ook die nadeel van 'n lae diepte van ontlading, wat tipies beperk is tot 80% in uiterste gevalle of 20% in gereelde werking, vir 'n langer lewe. Oorontlading degradeer die battery se elektrodes, wat sy vermoë om energie te stoor verminder en sy lewe beperk. Loodsuurbatterye vereis konstante instandhouding van hul ladingstoestand en moet altyd by hul maksimum toestand van lading deur die dryftegniek gestoor word (instandhouding van lading met 'n klein elektriese stroom, voldoende om die selfontladingseffek te kanselleer). Hierdie batterye kan in verskeie weergawes gevind word. Die mees algemene is geventileerde batterye, wat vloeibare elektroliet gebruik, klepgereguleerde gelbatterye (VRLA) en batterye met elektroliet ingebed in veselglasmat (bekend as AGM – absorberende glasmat), wat intermediêre werkverrigting en verlaagde koste het in vergelyking met gelbatterye. Klep-gereguleerde batterye is feitlik verseël, wat lekkasie en uitdroging van die elektroliet voorkom. Die klep tree op in die vrystelling van gasse in oorlaaide situasies. Sommige loodsuurbatterye is ontwikkel vir stilstaande industriële toepassings en kan dieper ontladingsiklusse aanvaar. Daar is ook 'n meer moderne weergawe, wat die lood-koolstofbattery is. Koolstof-gebaseerde materiale wat by die elektrodes gevoeg word, verskaf hoër lading- en ontladingsstrome, hoër energiedigtheid en langer lewe. Een voordeel van loodsuurbatterye (in enige van sy variasies) is dat hulle nie 'n gesofistikeerde ladingbestuurstelsel benodig nie (soos die geval is met litiumbatterye, wat ons volgende sal sien). Loodbatterye is baie minder geneig om aan die brand te slaan en te ontplof wanneer hulle oorlaai word omdat hul elektroliet nie vlambaar is soos dié van litiumbatterye nie. Effense oorlaai is ook nie gevaarlik in hierdie tipe batterye nie. Selfs sommige laaibeheerders het 'n gelykmakingsfunksie wat die battery of batterybank effens oorlaai, wat veroorsaak dat alle batterye die volgelaaide toestand bereik. Tydens die gelykmakingsproses sal die batterye wat uiteindelik vol gelaai word voor die ander se spanning effens verhoog word, sonder risiko, terwyl die stroom normaalweg deur die reeksassosiasie van elemente vloei. Op hierdie manier kan ons sê dat loodbatterye die vermoë het om natuurlik gelyk te maak en klein wanbalanse tussen die batterye van 'n battery of tussen die batterye van 'n bank bied geen risiko nie. Prestasie:Die doeltreffendheid van loodsuurbatterye is baie laer as dié van litiumbatterye. Terwyl die doeltreffendheid van die heffingskoers afhang, word 'n heen-en-weer doeltreffendheid van 85% gewoonlik aanvaar. Berging kapasiteit:Loodsuurbatterye kom in 'n reeks spannings en groottes voor, maar weeg 2-3 keer meer per kWh as litiumysterfosfaat, afhangende van die kwaliteit van die battery. Battery koste:Loodsuurbatterye is 75% goedkoper as litiumysterfosfaatbatterye, maar moenie deur die lae prys geflous word nie. Hierdie batterye kan nie vinnig gelaai of ontlaai word nie, het 'n baie korter lewensduur, het nie 'n beskermende batterybestuurstelsel nie, en kan ook weeklikse instandhouding benodig. Dit lei tot 'n algehele hoër koste per siklus as wat redelik is om kragkoste te verminder of swaardienstoestelle te ondersteun. Litiumbatterye as 'n residensiële batteryrugsteun Tans is die mees kommersieel suksesvolle batterye litium-ioon batterye. Nadat litiumioontegnologie op draagbare elektroniese toestelle toegepas is, het dit die velde van industriële toepassings, kragstelsels, fotovoltaïese energieberging en elektriese voertuie betree. Litium-ioon batteryeoortref baie ander tipes herlaaibare batterye in baie aspekte, insluitend energiebergingskapasiteit, aantal dienssiklusse, laaispoed en kostedoeltreffendheid. Tans is die enigste probleem veiligheid, vlambare elektroliete kan vlam vat by hoë temperature, wat die gebruik van elektroniese beheer- en moniteringstelsels vereis. Litium is die ligste van alle metale, het die hoogste elektrochemiese potensiaal, en bied hoër volumetriese en massa-energiedigthede as ander bekende batterytegnologieë. Litium-ioon-tegnologie het dit moontlik gemaak om die gebruik van energiebergingstelsels aan te dryf, hoofsaaklik geassosieer met intermitterende hernubare energiebronne (sonkrag en wind), en het ook die aanvaarding van elektriese voertuie aangedryf. Litium-ioonbatterye wat in kragstelsels en elektriese voertuie gebruik word, is van die vloeistoftipe. Hierdie batterye gebruik die tradisionele struktuur van 'n elektrochemiese battery, met twee elektrodes wat in 'n vloeibare elektrolietoplossing gedompel is. Skeiers (poreuse isolasiemateriaal) word gebruik om die elektrodes meganies te skei terwyl die vrye beweging van ione deur die vloeibare elektroliet moontlik gemaak word. Die hoofkenmerk van 'n elektroliet is om die geleiding van ioniese stroom toe te laat (gevorm deur ione, wat atome is met 'n oormaat of gebrek aan elektrone), terwyl elektrone nie toegelaat word om deur te gaan nie (soos wat in geleidende materiale gebeur). Die uitruil van ione tussen positiewe en negatiewe elektrodes is die basis vir die funksionering van elektrochemiese batterye. Navorsing oor litiumbatterye kan teruggevoer word na die 1970's, en die tegnologie het verouder en begin kommersiële gebruik rondom die 1990's. Litiumpolimeerbatterye (met polimeerelektroliete) word nou in batteryfone, rekenaars en verskeie mobiele toestelle gebruik en vervang ouer nikkel-kadmiumbatterye, waarvan die grootste probleem die "geheue-effek" is wat bergingkapasiteit geleidelik verminder. Wanneer die battery gelaai is voordat dit heeltemal ontlaai is. In vergelyking met ouer nikkel-kadmiumbatterye, veral loodsuurbatterye, het litiumioonbatterye 'n hoër energiedigtheid (berg meer energie per volume), het 'n laer selfontladingskoëffisiënt, en kan meer laai en Die aantal ontladingsiklusse weerstaan. , wat 'n lang dienslewe beteken. Rondom die vroeë 2000's het litiumbatterye in die motorbedryf begin gebruik word. Omstreeks 2010 het litium-ioonbatterye belangstelling gekry in elektriese energieberging in residensiële toepassings engrootskaalse ESS (Energy Storage System) stelsels, hoofsaaklik as gevolg van die toenemende gebruik van kragbronne wêreldwyd. Intermitterende hernubare energie (sonkrag en wind). Litiumioonbatterye kan verskillende werkverrigtings, lewensduur en koste hê, afhangende van hoe hulle gemaak word. Verskeie materiale is voorgestel, hoofsaaklik vir elektrodes. Tipies bestaan ​​'n litiumbattery uit 'n metaal-litium-gebaseerde elektrode wat die positiewe terminaal van die battery vorm en 'n koolstof (grafiet) elektrode wat die negatiewe terminaal vorm. Afhangende van die tegnologie wat gebruik word, kan litium-gebaseerde elektrodes verskillende strukture hê. Die materiaal wat die meeste gebruik word vir die vervaardiging van litiumbatterye en die hoofkenmerke van hierdie batterye is soos volg: Litium- en kobaltoksied (LCO):Hoë spesifieke energie (Wh/kg), goeie bergingskapasiteit en bevredigende leeftyd (aantal siklusse), geskik vir elektroniese toestelle, nadeel is spesifieke drywing (W/kg) Klein, wat die laai- en aflaaispoed verminder; Litium- en Mangaanoksiede (LMO):laat hoë lading- en ontladingsstrome toe met lae spesifieke energie (Wh/kg), wat bergingskapasiteit verminder; Litium, Nikkel, Mangaan en Kobalt (NMC):Kombineer die eienskappe van LCO- en LMO-batterye.Daarbenewens help die teenwoordigheid van nikkel in die samestelling om die spesifieke energie te verhoog, wat groter bergingskapasiteit bied. Nikkel, mangaan en kobalt kan in verskillende verhoudings gebruik word (om die een of die ander te ondersteun) afhangende van die tipe toediening. Oor die algemeen is die resultaat van hierdie kombinasie 'n battery met goeie werkverrigting, goeie bergingskapasiteit, lang lewe en lae koste. Litium, nikkel, mangaan en kobalt (NMC):Kombineer kenmerke van LCO- en LMO-batterye. Daarbenewens help die teenwoordigheid van nikkel in die samestelling om die spesifieke energie te verhoog, wat groter bergingskapasiteit bied. Nikkel, mangaan en kobalt kan in verskillende verhoudings gebruik word, volgens die tipe toediening (om die een of ander eienskap te bevoordeel). Oor die algemeen is die resultaat van hierdie kombinasie 'n battery met goeie werkverrigting, goeie bergingskapasiteit, goeie lewensduur en matige koste. Hierdie tipe battery is wyd gebruik in elektriese voertuie en is ook geskik vir stilstaande energiebergingstelsels; Litium-ysterfosfaat (LFP):Die LFP-kombinasie verskaf batterye met goeie dinamiese werkverrigting (laai- en ontlaaispoed), verlengde leeftyd en verhoogde veiligheid as gevolg van sy goeie termiese stabiliteit. Die afwesigheid van nikkel en kobalt in hul samestelling verminder die koste en verhoog die beskikbaarheid van hierdie batterye vir massavervaardiging. Alhoewel sy bergingskapasiteit nie die hoogste is nie, is dit deur vervaardigers van elektriese voertuie en energiebergingstelsels aangeneem weens sy baie voordelige eienskappe, veral sy lae koste en goeie robuustheid; Litium en Titaan (LTO):Die naam verwys na batterye wat titanium en litium in een van die elektrodes het, wat die koolstof vervang, terwyl die tweede elektrode dieselfde is wat in een van die ander tipes (soos NMC – litium, mangaan en kobalt) gebruik word. Ten spyte van die lae spesifieke energie (wat vertaal word in verminderde bergingskapasiteit), het hierdie kombinasie goeie dinamiese werkverrigting, goeie veiligheid en aansienlik verlengde dienslewe. Batterye van hierdie tipe kan meer as 10 000 bedryfsiklusse teen 100% diepte van ontlading aanvaar, terwyl ander tipes litiumbatterye ongeveer 2 000 siklusse aanvaar. LiFePO4-batterye vaar beter as loodsuurbatterye met uiters hoë siklusstabiliteit, maksimum energiedigtheid en minimale gewig. As die battery gereeld van 50% DOD ontlaai word en dan ten volle gelaai word, kan die LiFePO4-battery tot 6 500 laaisiklusse uitvoer. Die ekstra belegging betaal dus op lang termyn vrugte af, en die prys/prestasie-verhouding bly onverbeterlik. Hulle is die voorkeurkeuse vir deurlopende gebruik as sonkragbatterye. Prestasie:Om die battery te laai en vry te stel het 'n totale siklusdoeltreffendheid van 98% terwyl dit vinnig gelaai word en ook in tydraamwerke van minder as 2 uur vrygestel word – en selfs vinniger vir 'n verminderde lewe. Berging kapasiteit: 'n litium-ysterfosfaatbattery kan meer as 18 kWh wees, wat minder spasie gebruik en minder weeg as 'n loodsuurbattery met dieselfde kapasiteit. Battery koste: Litium-ysterfosfaat is geneig om meer te kos as loodsuurbatterye, maar het gewoonlik 'n laer sikluskoste as gevolg van langer lewensduur