Dispositivos de armazenamento de energia doméstica são dispositivos que armazenam energia elétrica e a utilizam quando necessário - também conhecidos como produtos de armazenamento de energia elétrica ou "sistemas de armazenamento de energia de bateria" (BESS), doravante denominados armazenamento de energia doméstica. O componente principal do armazenamento doméstico são as baterias recarregáveis, geralmente baterias de íon de lítio ou baterias de chumbo-ácido. Os outros componentes são inversores, que podem controlar de forma inteligente o sistema de controle de carga e descarga.
Com o armazenamento de energia a entrar nos agregados familiares comuns, podemos implementar o conceito de geração distribuída de energia, aliviar a pressão de transmissão da rede eléctrica, reduzir a utilização de combustíveis fósseis, o que é uma medida descentralizada necessária para alcançar a neutralidade carbónica ou a neutralidade zero.
1. Como configurar um sistema doméstico de armazenamento de energia
Nos sistemas domésticos de armazenamento de energia, os principais componentes são componentes, máquinas de armazenamento de energia e baterias; A forma mostrada na imagem é a instalação de armazenamento de energia na garagem para utilização dos nossos veículos elétricos.
Os sistemas de armazenamento de energia são divididos em monofásicos e trifásicos; A imagem a seguir é um diagrama simples do sistema de armazenamento de energia, que inclui não apenas os três componentes principais, mas também o medidor de eletricidade, a carga doméstica, etc. Seja monofásico ou trifásico, existem soluções correspondentes.
2. Introdução aos inversores de armazenamento de energia
As máquinas de armazenamento de energia ES / ET são armazenamento de energia bidirecional, suportam integração fora da rede, função UPS, controle de APP móvel e podem atingir anti-refluxo e limitação de energia. No entanto, também há uma diferença entre ES e ET. ES é um inversor monofásico bidirecional de armazenamento de energia, enquanto ET é projetado para redes elétricas trifásicas; E suporta saída trifásica desequilibrada e carga monofásica;
Além disso, o ES está conectado a uma bateria de baixa tensão, enquanto o ET possui uma faixa de tensão mais alta e está conectado a uma bateria de alta tensão; Portanto, as correntes de carga e descarga também são diferentes. Isto também se refletirá na interface do inversor.
Devido ao fato da corrente de carga e descarga do ES poder chegar a 100A, a interface da bateria correspondente também é maior, exigindo um cabo de 25 quadrados. A corrente de carga e descarga do ET é de apenas 25A e um cabo 6-quadrado é suficiente.
Então a maior característica dessas duas máquinas é que elas estão integradas à rede, e também têm a função de UPS. Se a rede perder energia repentinamente, o inversor mudará automaticamente para a fonte de alimentação da bateria e o tempo de comutação fora da rede será inferior a 10 ms. O tempo de resposta do nível UPS pertence à fonte de alimentação ininterrupta; E muitos fabricantes de inversores usam inversores de armazenamento de energia EPS, que são fontes de energia de emergência com tempo de comutação inferior a 5 segundos.
3. Introdução às baterias de armazenamento de energia
Recomenda-se que todos usem baterias de lítio, que atualmente são compatíveis com muitas marcas de baterias, como BYD, Wotai e Paineng; Além disso, ainda existem algumas baterias sendo combinadas. Antes de os clientes comprarem a máquina, eles devem primeiro confirmar se estão usando marcas de bateria compatíveis.
Baterias de lítio são baterias feitas de metal de lítio ou liga de lítio como materiais de eletrodo negativo e usam soluções eletrolíticas não aquosas. Eles têm múltiplas vantagens, como alta energia, longa vida útil e peso leve, e são amplamente utilizados em sistemas de armazenamento de energia, como usinas hidráulicas, térmicas, eólicas e solares.
Fosfato de ferro-lítio (LFP)
Bateria de lítio de três elementos (NCM/NCA)
Bateria de óxido de cobalto e lítio (LCO)
Outras baterias de lítio, como óxido de manganês de lítio, baterias de titanato de lítio, etc.
4. Custos de vários componentes do sistema de armazenamento de energia
5. Modo de trabalho um
Prioridade de consumo de carga:
Fotovoltaica - Bateria - Rede
A eletricidade gerada pela energia fotovoltaica é priorizada para utilização pelas cargas, sendo o excedente armazenado em baterias e vendido à rede; Quando PV é insuficiente, a bateria descarrega para ser usada pela carga
Quando há uma queda de energia na rede, a carga na extremidade de saída conectada à rede não pode funcionar; Mas a carga na extremidade de saída fora da rede pode funcionar normalmente, alimentada por energia fotovoltaica e baterias
Os veículos elétricos usam a eletricidade da bateria para carregar à noite, e o déficit é complementado pela rede elétrica
A eletricidade gerada pela energia fotovoltaica é fornecida para tomadas de veículos elétricos, iluminação, estações de carregamento de veículos elétricos e baterias de armazenamento de energia.
Este modo de aplicação é usado principalmente em projetos de vilas, além de aplicações leves de armazenamento e carregamento. Atualmente, os casos desta modalidade concentram-se principalmente em vilas e manifestações.
6. Modo de trabalho dois
Explicação: A rede elétrica de modo geral não carrega a bateria. Colocá-lo no modo econômico permite definir os períodos de carga e descarga da bateria.
A principal função do modelo económico é a redução dos picos e o preenchimento dos vales. Pode utilizar a eletricidade da rede elétrica para carregar a bateria durante o vale à noite e para abastecer a carga nos horários de pico durante o dia; Este modo pode reduzir a diferença entre picos e vales, economizando assim custos de eletricidade.
Explicação: Cargas fora da rede podem ser alimentadas por energia fotovoltaica e baterias sem interrupção durante cortes de energia; A extremidade fora da rede é comutada da rede elétrica para a fonte de alimentação da bateria para a fonte de alimentação do UPS.
Quando a rede elétrica é desconectada, a extremidade da rede fica sem energia e o dispositivo alterna os modos a uma velocidade de 10 milissegundos para garantir o uso normal de cargas importantes na extremidade de backup. A localização desta carga deve ser observada, uma vez que importantes responsabilidades precisam ser conectadas à extremidade fora da rede.
Por exemplo, as estações base de comunicação 5G são geralmente construídas em locais remotos onde a qualidade da energia da rede não é elevada. Para atender à demanda ininterrupta de eletricidade, a carga pode ser conectada à extremidade de backup e a máquina de armazenamento de energia pode ser configurada para o modo de backup de backup. Geralmente é complementado pela rede de alimentação fotovoltaica e comutado para alimentação por bateria em caso de queda de energia de emergência.
7. Como transformar um projeto já instalado em armazenamento de energia
A seguir, vamos dar uma olhada em outro formulário. O projeto de renovação do armazenamento de energia exige a utilização de máquinas de renovação SBP e BT, sem alterar o layout original do sistema fotovoltaico. O armazenamento de energia instalado no topo do sistema fotovoltaico está conectado ao nosso lado de comunicação. Em circunstâncias normais, a prioridade do consumo de eletricidade é a mesma, desde a energia fotovoltaica até às baterias e à rede. Após uma queda de energia, a rede só pode contar com a eletricidade da bateria para fornecer energia às cargas fora da rede.
8. Como configurar a capacidade da bateria
A seleção da bateria deve considerar a carga, se ela é de uso diário ou de reserva; Escolher uma capacidade de bateria muito grande pode levar ao desperdício e, se toda a eletricidade armazenada se esgotar, a bateria pode não estar totalmente carregada.
Os fabricantes de equipamentos de armazenamento de energia também oferecem aos clientes diferentes opções de capacidade de bateria de várias formas. Várias formas de soluções flexíveis de seleção de energia, como instalação empilhada, máquinas modulares multifuncionais e combinação multipotência/energia de produtos integrados.
Então, como selecionar de forma rápida e direta a melhor solução de capacidade de bateria no cenário de armazenamento de energia doméstico?
Actualmente, a maioria dos agregados familiares utiliza o armazenamento de energia como forma de regular o fornecimento de energia e a utilização da rede, o que habitualmente chamamos de armazenamento de energia ligado à rede. Para o armazenamento de energia ligado à rede, os principais objectivos podem geralmente ser divididos em três categorias: auto-utilização fotovoltaica (com elevados custos de electricidade ou sem subsídios), preços de electricidade de pico e vale, e fontes de energia de reserva (com redes eléctricas instáveis ou cargas importantes).
1. Melhorar a taxa de autoutilização da energia fotovoltaica
O principal objectivo deste cenário é instalar sistemas de armazenamento de energia fotovoltaica para reduzir os custos de electricidade quando os preços da electricidade são elevados ou os subsídios à rede fotovoltaica são baixos (sem subsídios), para que a electricidade restante no sistema fotovoltaico possa ser armazenada e utilizada à noite, excepto para uso diurno.
Dividimos o consumo doméstico de eletricidade em consumo diurno de eletricidade (período de geração fotovoltaica de alta potência) e consumo noturno de eletricidade (período fotovoltaico de baixa potência ou sem potência). De acordo com o propósito acima, o estado mais ideal deveria ser que a eletricidade gerada pela energia fotovoltaica pudesse atender à demanda diurna de eletricidade e, após o armazenamento, pudesse atender apenas à demanda noturna de eletricidade.
Ou seja, a capacidade efetiva da bateria deve ser aproximadamente igual à geração de energia fotovoltaica menos o consumo diurno de eletricidade. Mas este é apenas um estado ideal. Para evitar redundância na capacidade da bateria (para evitar que não seja totalmente consumida à noite), também precisamos de garantir que a potência efectiva da bateria não excede o consumo de electricidade nocturno.
2. Redução de picos e preenchimento de vales para reduzir despesas com eletricidade
O principal objetivo deste cenário é carregar a bateria durante os preços baixos da eletricidade durante o dia e descarregá-la durante os preços altos da eletricidade à noite, a fim de reduzir as despesas gerais de eletricidade.
Dividimos o consumo doméstico de eletricidade em consumo diurno de eletricidade (período de baixo preço da eletricidade) e consumo noturno de eletricidade (período de alto preço da eletricidade). Neste cenário, o estado mais ideal é usar energia fotovoltaica para fornecer eletricidade excedente à carga durante o dia e carregar a bateria com a rede, e a energia da bateria é apenas suficiente para atender a demanda à noite (durante os preços de pico da eletricidade) .
Ou seja, a capacidade efetiva da bateria é aproximadamente igual ao consumo noturno de eletricidade da residência. No entanto, calcular a capacidade da bateria com base no consumo noturno de eletricidade é apenas um valor máximo de demanda.
Ao considerar os custos da bateria, geralmente é necessário considerar de forma abrangente três aspectos: capacidade do sistema fotovoltaico, investimento na bateria e economia no preço da eletricidade, e determinar a relação ideal. Ao mesmo tempo, é necessário garantir que o tempo de descarga da bateria não seja superior ao tempo de consumo noturno de eletricidade.
3. Como fonte de energia de reserva em áreas com redes elétricas instáveis
Os sistemas de luz pura no mercado só podem gerar eletricidade durante o dia, mas não podem fornecer energia de reserva. No caso de uma queda repentina de energia, o sistema integrado de armazenamento de luz pode continuar a apoiar o funcionamento de eletrodomésticos, como tanques de peixes, sprinklers, refrigeradores, monitoramento, iluminação e outras fontes de energia importantes, garantindo a segurança dos bens domésticos.
Ao projetar a capacidade da bateria com energia de reserva como objetivo principal, a principal consideração é a quantidade de eletricidade necessária pela bateria para fornecer cargas importantes separadamente durante o tempo mais longo fora da rede (tempo de falta de energia mais longo esperado), incluindo a necessidade de considerar a situação sem PV à noite.
Neste cenário, a capacidade da bateria é relativamente fácil de calcular. Basta listar todas as cargas importantes e calcular o consumo total de energia de todas as cargas durante o período mais longo de falta de energia para determinar preliminarmente a capacidade da bateria.
As três situações acima são os requisitos mais comuns para a instalação de sistemas de armazenamento de energia conectados à rede, e também existem regras a serem seguidas ao selecionar a capacidade da bateria. No entanto, em aplicações práticas, pode haver uma situação em que dois ou mais requisitos se sobrepõem, o que exige que os analisemos especificamente com base nos requisitos e, em última análise, esclareçamos a capacidade de seleção ideal para a bateria.
Além disso, na análise acima, mencionamos a potência efetiva da bateria e, na seleção real da bateria, vários fatores, como a carga de impacto da carga, a profundidade de descarga (DOD) da bateria, perda de eficiência do sistema, energia o desempenho do equipamento de armazenamento e os retornos esperados do investimento precisam ser considerados.
Assim, ao escolher a capacidade da bateria, é necessário considerar a eletricidade de todo o agregado familiar ou o cenário de utilização como um sistema completo, sendo particularmente importante escolher o melhor fornecedor de equipamentos e integração de sistemas.