كيفية تصميم أفضل بطارية احتياطية للطاقة للمنزل؟

مع تطور تقنيات الطاقة الجديدة وتزايد المشاكل البيئية حول العالم، أصبح زيادة استخدام الطاقة النظيفة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح أحد موضوعات عصرنا. في هذا المقال سنركز على طرق استغلال الطاقة الشمسية ونقدم لك كيفية التصميم الأفضل بشكل علميبطارية احتياطية للطاقة للمنزل. المفاهيم الخاطئة الشائعة عند تصميم نظام تخزين الطاقة المنزلي 1. ركز فقط على سعة البطارية 2. توحيد نسبة كيلوواط/كيلوواط ساعة لجميع التطبيقات (لا توجد نسبة ثابتة لجميع السيناريوهات) من أجل تحقيق الهدف المتمثل في خفض متوسط ​​تكلفة الكهرباء (LCOE) وزيادة استخدام النظام، يجب أخذ عنصرين أساسيين في الاعتبار عند تصميم نظام تخزين الطاقة المنزلي لتطبيقات مختلفة: النظام الكهروضوئي والنظام الكهروضوئي.نظام النسخ الاحتياطي للبطارية المنزلية. يجب أن يأخذ الاختيار الدقيق للنظام الكهروضوئي ونظام النسخ الاحتياطي للبطارية المنزلية النقاط التالية في الاعتبار. 1. مستوى الإشعاع الشمسي إن شدة ضوء الشمس المحلي لها تأثير كبير على اختيار النظام الكهروضوئي. ومن منظور استهلاك الطاقة، ينبغي أن تكون قدرة توليد الطاقة للنظام الكهروضوئي كافية لتغطية الاستهلاك المنزلي اليومي من الطاقة. ويمكن الحصول على البيانات المتعلقة بشدة ضوء الشمس في المنطقة من خلال شبكة الإنترنت. 2. كفاءة النظام بشكل عام، نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية الكامل لديه فقدان للطاقة يبلغ حوالي 12٪، والذي يتكون بشكل أساسي من ● فقدان كفاءة تحويل DC/DC ● فقدان كفاءة دورة شحن/تفريغ البطارية ● فقدان كفاءة تحويل التيار المستمر/التيار المتردد ● فقدان كفاءة شحن التيار المتردد هناك أيضًا العديد من الخسائر التي لا يمكن تجنبها أثناء تشغيل النظام، مثل خسائر النقل، وفقدان الخطوط، وفقدان التحكم، وما إلى ذلك. لذلك، عند تصميم نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية، يجب علينا التأكد من أن سعة البطارية المصممة يمكن أن تلبي الطلب الفعلي كما قدر الإمكان. وبالنظر إلى فقدان الطاقة للنظام ككل، ينبغي أن تكون سعة البطارية الفعلية المطلوبة سعة البطارية الفعلية المطلوبة = سعة البطارية المصممة / كفاءة النظام 3. نظام النسخ الاحتياطي للبطارية المنزلية السعة المتاحة تعد "سعة البطارية" و"السعة المتاحة" في جدول معلمات البطارية من المراجع المهمة لتصميم نظام تخزين الطاقة المنزلي. إذا لم تتم الإشارة إلى السعة المتاحة في معلمات البطارية، فيمكن حسابها من خلال منتج عمق تفريغ البطارية (DOD) وسعة البطارية.

عند استخدام بنك بطارية الليثيوم مع عاكس لتخزين الطاقة، من المهم الانتباه إلى عمق التفريغ بالإضافة إلى السعة المتاحة، لأن عمق التفريغ المحدد مسبقًا قد لا يكون هو نفس عمق تفريغ البطارية نفسها عند استخدامه مع عاكس محدد لتخزين الطاقة. 4. مطابقة المعلمات عند تصميم أنظام تخزين الطاقة المنزلي، من المهم جدًا أن تتم مطابقة نفس معلمات العاكس وبنك بطارية الليثيوم. إذا لم تتطابق المعلمات، فسيتبع النظام قيمة أصغر للتشغيل. خاصة في وضع الطاقة الاحتياطية، يجب على المصمم حساب معدل شحن البطارية وتفريغها وسعة إمداد الطاقة بناءً على القيمة الأقل. على سبيل المثال، إذا كان العاكس الموضح أدناه مطابقًا للبطارية، فإن الحد الأقصى لتيار الشحن/التفريغ للنظام سيكون 50 أمبير.

5. سيناريوهات التطبيق تعتبر سيناريوهات التطبيق أيضًا أحد الاعتبارات المهمة عند تصميم نظام تخزين الطاقة المنزلي. في معظم الحالات، يمكن استخدام تخزين الطاقة السكنية لزيادة معدل الاستهلاك الذاتي للطاقة الجديدة وتقليل كمية الكهرباء التي تشتريها الشبكة، أو لتخزين الكهرباء المنتجة بواسطة الطاقة الكهروضوئية كنظام احتياطي للبطارية المنزلية. وقت الاستخدام بطارية احتياطية للطاقة للمنزل التوليد الذاتي والاستهلاك الذاتي كل سيناريو له منطق تصميم مختلف. لكن كل منطق التصميم يعتمد أيضًا على حالة معينة لاستهلاك الكهرباء في المنزل. تعرفة وقت الاستخدام إذا كان الغرض من الطاقة الاحتياطية للبطارية للمنزل هو تغطية طلب الأحمال خلال ساعات الذروة لتجنب ارتفاع أسعار الكهرباء، فيجب ملاحظة النقاط التالية. أ. استراتيجية تقاسم الوقت (ذروة وهبوط أسعار الكهرباء) ب. استهلاك الطاقة خلال ساعات الذروة (كيلوواط ساعة) ج. إجمالي استهلاك الطاقة اليومي (كيلوواط) من الناحية المثالية، يجب أن تكون السعة المتاحة لبطارية الليثيوم المنزلية أعلى من الطلب على الطاقة (كيلوواط ساعة) خلال ساعات الذروة. ويجب أن تكون سعة إمداد النظام بالطاقة أعلى من إجمالي استهلاك الطاقة اليومي (كيلوواط). بطارية احتياطية للطاقة للمنزل في سيناريو نظام النسخ الاحتياطي للبطارية المنزلية،بطارية الليثيوم المنزليةيتم شحنها بواسطة النظام الكهروضوئي والشبكة، ويتم تفريغها لتلبية طلب الحمل أثناء انقطاع الشبكة. ولضمان عدم انقطاع التيار الكهربائي أثناء انقطاع التيار الكهربائي، من الضروري تصميم نظام مناسب لتخزين الطاقة من خلال تقدير مدة انقطاع التيار الكهربائي مقدماً وفهم إجمالي كمية الكهرباء التي تستخدمها المنازل، وخاصة الطلب على الكهرباء. الأحمال عالية الطاقة. التوليد الذاتي والاستهلاك الذاتي يهدف سيناريو التطبيق هذا إلى تحسين معدل التوليد الذاتي والاستخدام الذاتي للنظام الكهروضوئي: عندما يولد النظام الكهروضوئي طاقة كافية، سيتم توفير الطاقة المنتجة للحمل أولاً، وسيتم تخزين الفائض في البطارية للوفاء طلب الحمل عن طريق تفريغ البطارية عندما يولد النظام الكهروضوئي طاقة غير كافية. عند تصميم نظام تخزين الطاقة المنزلي لهذا الغرض، يتم أخذ إجمالي كمية الكهرباء التي تستخدمها الأسرة يوميًا في الاعتبار للتأكد من أن كمية الكهرباء المولدة من الطاقة الكهروضوئية يمكن أن تلبي الطلب على الكهرباء. غالبًا ما يتطلب تصميم أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية النظر في سيناريوهات تطبيق متعددة لتلبية احتياجات المنزل من الكهرباء في ظل ظروف مختلفة. إذا كنت ترغب في استكشاف الأجزاء الأكثر تفصيلاً لتصميم النظام، فأنت بحاجة إلى خبراء فنيين أو مثبتي النظام لتقديم دعم فني أكثر احترافية. وفي الوقت نفسه، تعد اقتصاديات أنظمة تخزين الطاقة المنزلية أيضًا مصدر قلق رئيسي. إن كيفية الحصول على عائد مرتفع على الاستثمار (ROI) أو ما إذا كان هناك دعم مماثل لسياسة الدعم، لها تأثير كبير على اختيار تصميم نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية. أخيرًا، وبالنظر إلى النمو المستقبلي المحتمل للطلب على الكهرباء والعواقب المترتبة على انخفاض القدرة الفعالة بسبب تناقص عمر الأجهزة، نوصي بزيادة سعة النظام عند التصميمطاقة احتياطية للبطارية للحلول المنزلية.