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Wie entwirft man die beste Notstromversorgung für zu Hause?

Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.05.2024

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Mit der Entwicklung neuer Energietechnologien und den zunehmenden Umweltproblemen auf der ganzen Welt wird die zunehmende Nutzung sauberer Energie wie Solar- und Windenergie zu einem der Themen unserer Zeit. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf Methoden zur Nutzung von Solarenergie und stellen Ihnen vor, wie Sie die besten Methoden wissenschaftlich entwerfen könnenBatterie-Notstromversorgung für zu Hause. Häufige Missverständnisse beim Entwurf eines Energiespeichersystems für Privathaushalte 1. Konzentrieren Sie sich nur auf die Akkukapazität 2. Standardisierung des kW/kWh-Verhältnisses für alle Anwendungen (kein festes Verhältnis für alle Szenarien) Um das Ziel der Senkung der durchschnittlichen Stromgestehungskosten (LCOE) und der Erhöhung der Systemauslastung zu erreichen, müssen beim Entwurf eines Heimenergiespeichersystems für verschiedene Anwendungen zwei Kernkomponenten berücksichtigt werden: das PV-System und dasBatterie-Backup-System für zu Hause. Bei der präzisen Auswahl der PV-Anlage und des Heimbatterie-Backup-Systems müssen die folgenden Punkte berücksichtigt werden. 1. Sonneneinstrahlungsniveau Die Intensität der lokalen Sonneneinstrahlung hat großen Einfluss auf die Wahl der PV-Anlage. Und aus Sicht des Stromverbrauchs sollte die Stromerzeugungskapazität der PV-Anlage idealerweise ausreichen, um den täglichen Energieverbrauch eines Haushalts zu decken. Daten zur Intensität des Sonnenlichts in der Region können über das Internet abgerufen werden. 2. Systemeffizienz Generell gilt, dass ein komplettes PV-Energiespeichersystem einen Leistungsverlust von ca. 12 % hat, der sich hauptsächlich daraus zusammensetzt ● Effizienzverlust bei der DC/DC-Umwandlung ● Effizienzverlust des Batterielade-/-entladezyklus ● Effizienzverlust bei der DC/AC-Umwandlung ● Effizienzverlust beim AC-Laden Darüber hinaus gibt es während des Betriebs des Systems verschiedene unvermeidbare Verluste wie Übertragungsverluste, Leitungsverluste, Steuerungsverluste usw. Daher sollten wir bei der Auslegung des PV-Energiespeichersystems sicherstellen, dass die ausgelegte Batteriekapazität den tatsächlichen Bedarf decken kann so viel wie möglich. Unter Berücksichtigung der Verlustleistung des Gesamtsystems sollte die tatsächlich benötigte Batteriekapazität ermittelt werden Tatsächlich erforderliche Batteriekapazität = geplante Batteriekapazität / Systemeffizienz 3. Verfügbare Kapazität des Heimbatterie-Backup-Systems Die „Batteriekapazität“ und die „verfügbare Kapazität“ in der Batterieparametertabelle sind wichtige Referenzen für die Gestaltung eines Energiespeichersystems für Privathaushalte. Wenn die verfügbare Kapazität nicht in den Batterieparametern angegeben ist, kann sie aus dem Produkt der Batterieentladungstiefe (DOD) und der Batteriekapazität berechnet werden.

Batterieleistungsparameter
Tatsächliche Kapazität 10,12 kWh
Verfügbare Kapazität 9,8 kWh

Beim Einsatz einer Lithium-Batteriebank mit Energiespeicher-Wechselrichter ist es wichtig, neben der verfügbaren Kapazität auch auf die Entladetiefe zu achten, da die voreingestellte Entladetiefe möglicherweise nicht mit der Entladetiefe der Batterie selbst übereinstimmt bei Verwendung mit einem bestimmten Energiespeicher-Wechselrichter. 4. Parameteranpassung Beim Entwerfen einesEnergiespeichersystem für zu HauseEs ist sehr wichtig, dass die gleichen Parameter des Wechselrichters und der Lithiumbatteriebank übereinstimmen. Wenn die Parameter nicht übereinstimmen, folgt das System für den Betrieb einem kleineren Wert. Insbesondere im Standby-Stromversorgungsmodus sollte der Entwickler die Lade- und Entladerate des Akkus sowie die Kapazität des Netzteils auf der Grundlage des niedrigeren Werts berechnen. Wenn beispielsweise der unten gezeigte Wechselrichter auf die Batterie abgestimmt ist, beträgt der maximale Lade-/Entladestrom des Systems 50 A.

Wechselrichterparameter Batterieparameter
Wechselrichterparameter Batterieparameter
Batterieeingangsparameter Betriebsmodus
Max. Ladespannung (V) ≤60 Max. Ladestrom 56A (1C)
Max. Ladestrom (A) 50 Max. Entladestrom 56A (1C)
Max. Entladestrom (A) 50 Max. Kurzschlussstrom 200A

5. Anwendungsszenarien Auch Anwendungsszenarien sind ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Konzeption eines Energiespeichersystems für Privathaushalte. In den meisten Fällen können Energiespeicher für Privathaushalte genutzt werden, um die Eigenverbrauchsquote neuer Energie zu erhöhen und die vom Netz eingekaufte Strommenge zu reduzieren, oder um den durch PV erzeugten Strom als Batterie-Backup-System für Privathaushalte zu speichern. Nutzungsdauer Batterie-Notstromversorgung für zu Hause Eigenerzeugung und Eigenverbrauch Jedes Szenario hat eine andere Designlogik. Aber jede Entwurfslogik basiert auch auf einer spezifischen Situation des häuslichen Stromverbrauchs. Time-of-Use-Tarif Wenn der Zweck der Notstromversorgung für Privathaushalte darin besteht, den Lastbedarf während der Spitzenzeiten zu decken, um hohe Strompreise zu vermeiden, sollten die folgenden Punkte beachtet werden. A. Time-Sharing-Strategie (Spitzen und Täler der Strompreise) B. Energieverbrauch während der Spitzenzeiten (kWh) C. Gesamter täglicher Stromverbrauch (kW) Idealerweise sollte die verfügbare Kapazität der Heim-Lithiumbatterie während der Spitzenzeiten höher sein als der Strombedarf (kWh). Und die Stromversorgungskapazität des Systems sollte höher sein als der gesamte tägliche Stromverbrauch (kW). Batterie-Notstromversorgung für zu Hause Im Szenario eines Heimbatterie-Backup-Systems ist dasLithiumbatterie für zu Hausewird von der PV-Anlage und dem Netz geladen und entladen, um bei Netzausfällen den Lastbedarf zu decken. Um sicherzustellen, dass die Stromversorgung bei Stromausfällen nicht unterbrochen wird, ist es notwendig, ein geeignetes Energiespeichersystem zu entwerfen, indem man die Dauer von Stromausfällen im Voraus abschätzt und die von den Haushalten insgesamt verbrauchte Strommenge, insbesondere den Bedarf, versteht Hochleistungslasten. Eigenerzeugung und Eigenverbrauch Dieses Anwendungsszenario zielt darauf ab, die Eigenerzeugungs- und Eigennutzungsrate der PV-Anlage zu verbessern: Wenn die PV-Anlage genügend Strom erzeugt, wird der erzeugte Strom zuerst an die Last geliefert und der Überschuss wird in der Batterie gespeichert, um sie zu erfüllen den Lastbedarf, indem die Batterie entladen wird, wenn die PV-Anlage nicht genügend Strom erzeugt. Bei der Konzeption eines Heimenergiespeichersystems für diesen Zweck wird die Gesamtstrommenge berücksichtigt, die der Haushalt jeden Tag verbraucht, um sicherzustellen, dass die von der PV erzeugte Strommenge den Strombedarf decken kann. Bei der Gestaltung von PV-Energiespeichersystemen müssen häufig mehrere Anwendungsszenarien berücksichtigt werden, um den Strombedarf des Hauses unter verschiedenen Umständen zu decken. Wenn Sie die detaillierteren Teile des Systemdesigns erkunden möchten, benötigen Sie technische Experten oder Systeminstallateure, die professionelleren technischen Support bieten. Gleichzeitig ist auch die Wirtschaftlichkeit von Energiespeichersystemen für Privathaushalte ein zentrales Anliegen. Wie man einen hohen Return on Investment (ROI) erzielt oder ob es eine ähnliche Förderung durch die Politik gibt, hat großen Einfluss auf die Designwahl des PV-Energiespeichersystems. Unter Berücksichtigung des möglichen künftigen Anstiegs des Strombedarfs und der Folgen einer abnehmenden effektiven Kapazität aufgrund der Verkürzung der Hardware-Lebensdauer empfehlen wir schließlich, die Systemkapazität beim Entwurf zu erhöhenBatterie-Notstromversorgung für Heimlösungen.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.05.2024