घरेलू ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में बैटरियों को कैसे कॉन्फ़िगर करें?

1. बैटरी प्रकार का चयन

बैटरी प्रौद्योगिकी के विकास और लागत में तेजी से गिरावट के साथ, उच्च दक्षता, लंबे चक्र जीवन, सटीक बैटरी डेटा और उच्च स्थिरता जैसे लाभों के कारण लिथियम बैटरी घरेलू ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं में मुख्यधारा की पसंद बन गई हैं।

2. बैटरी क्षमता डिज़ाइन में चार सामान्य ग़लतफ़हमियाँ

1. बैटरी क्षमता का चयन केवल लोड पावर और बिजली की खपत के आधार पर करें

बैटरी क्षमता डिज़ाइन में, लोड स्थिति सबसे महत्वपूर्ण संदर्भ कारक है। हालाँकि, बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग क्षमता, ऊर्जा भंडारण मशीन की अधिकतम शक्ति और लोड की बिजली खपत अवधि को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है।

2. बैटरी की सैद्धांतिक क्षमता और वास्तविक क्षमता

आम तौर पर, बैटरी मैनुअल पर जो अंकित होता है वह बैटरी की सैद्धांतिक क्षमता होती है, जो कि आदर्श परिस्थितियों में बैटरी के SOC1{1}}0% से SOC0% तक जाने पर बैटरी द्वारा छोड़ी जा सकने वाली अधिकतम शक्ति होती है।

वास्तविक अनुप्रयोगों में, बैटरी जीवन को ध्यान में रखते हुए, इसे आम तौर पर एसओसी 0% तक डिस्चार्ज करने की अनुमति नहीं दी जाती है, और एक सुरक्षात्मक पावर स्तर निर्धारित किया जाएगा।

3. बैटरी की क्षमता जितनी बड़ी होगी, उतना अच्छा होगा।

उपयोग करते समय बैटरी उपयोग पर विचार करें। यदि फोटोवोल्टिक प्रणाली की क्षमता छोटी है, या लोड बिजली की खपत कम है, तो बैटरी को पूरी तरह से चार्ज नहीं किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप बर्बादी होती है।

4. बैटरी क्षमता डिज़ाइन पूरी तरह से मेल खाता है

प्रक्रिया हानि के कारण, बैटरी डिस्चार्ज क्षमता बैटरी भंडारण क्षमता से कम है, और लोड बिजली की खपत बैटरी डिस्चार्ज क्षमता से कम है। दक्षता हानि को नजरअंदाज करने से अपर्याप्त बैटरी पावर होने की संभावना है।

3. विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों में बैटरी क्षमता डिज़ाइन

यह पेपर मुख्य रूप से तीन सामान्य अनुप्रयोग परिदृश्यों में बैटरी क्षमता डिज़ाइन विचारों को प्रस्तुत करता है: स्व-उपभोग (उच्च बिजली बिल या कोई सब्सिडी नहीं), चरम और घाटी बिजली की कीमतें, और बैकअप बिजली आपूर्ति (पावर ग्रिड अस्थिर है या महत्वपूर्ण भार है)।

1. "सहज व्यक्तिगत उपयोग"

बिजली की ऊंची कीमतों या कम फोटोवोल्टिक ग्रिड से जुड़ी सब्सिडी (कोई सब्सिडी नहीं) के कारण, बिजली बिल कम करने के लिए फोटोवोल्टिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ स्थापित की जाती हैं।

यह मानते हुए कि पावर ग्रिड स्थिर है और ऑफ-ग्रिड ऑपरेशन पर विचार नहीं किया जाता है, फोटोवोल्टिक्स का उपयोग केवल ग्रिड बिजली की खपत को कम करने के लिए किया जाता है, और आम तौर पर दिन के दौरान पर्याप्त रोशनी होती है।

सबसे आदर्श स्थिति यह है कि फोटोवोल्टिक + ऊर्जा भंडारण प्रणाली घरेलू बिजली की खपत को पूरी तरह से कवर कर सकती है। लेकिन इस स्थिति को हासिल करना कठिन है. इसलिए, हम इनपुट लागत और बिजली की खपत पर व्यापक रूप से विचार करते हैं, और घर की औसत दैनिक बिजली खपत (kWh) के आधार पर बैटरी क्षमता का चयन कर सकते हैं (डिफ़ॉल्ट फोटोवोल्टिक प्रणाली में पर्याप्त ऊर्जा होती है)। डिज़ाइन तर्क इस प्रकार है:

यदि बिजली खपत पैटर्न को सटीक रूप से एकत्र किया जा सकता है और ऊर्जा भंडारण मशीन प्रबंधन सेटिंग्स के साथ जोड़ा जा सकता है, तो सिस्टम उपयोग को अधिकतम किया जा सकता है।

2. चरम और घाटी बिजली की कीमतें

चरम और घाटी बिजली की कीमतों की संरचना लगभग 17:00-22:00 है, जो बिजली की खपत की चरम अवधि है:

दिन के दौरान बिजली की खपत कम होती है (फोटोवोल्टिक सिस्टम मूल रूप से इसे कवर कर सकते हैं)। बिजली की खपत की चरम अवधि के दौरान, बिजली बिल को कम करने के लिए यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि कम से कम आधी बिजली बैटरी द्वारा संचालित हो।

पीक अवधि के दौरान औसत दैनिक बिजली खपत मानते हुए: 20kWh

इसके डिज़ाइन विचार इस प्रकार हैं:

बैटरी क्षमता के अधिकतम मांग मूल्य की गणना पीक अवधि के दौरान कुल बिजली खपत के आधार पर की जाती है। फिर फोटोवोल्टिक प्रणाली की क्षमता और निवेश पर रिटर्न के आधार पर इस सीमा के भीतर एक इष्टतम बैटरी क्षमता ढूंढें।

3. अस्थिर पावर ग्रिड वाले क्षेत्र - बैकअप बिजली आपूर्ति

इसका उपयोग मुख्य रूप से अस्थिर पावर ग्रिड वाले क्षेत्रों या महत्वपूर्ण भार वाली स्थितियों में किया जाता है।

उदाहरण के लिए: एप्लिकेशन साइट: लगभग 5-8किलोवाट घटक स्थापित किए जा सकते हैं

महत्वपूर्ण भार: 4* वेंटिलेशन पंखे, एक पंखे की शक्ति 550W है

पावर ग्रिड की स्थिति: पावर ग्रिड अस्थिर है और समय-समय पर बिजली कटौती होती रहती है। सबसे लंबी बिजली कटौती 3 से 4 घंटे तक रहती है।

अनुप्रयोग आवश्यकताएँ: जब पावर ग्रिड सामान्य होता है, तो बैटरी को पहले चार्ज किया जाता है; जब पावर ग्रिड विफल हो जाता है, तो बैटरी + फोटोवोल्टिक महत्वपूर्ण लोड (पंखे) के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करता है।

बैटरी क्षमता का चयन करते समय, इस बात पर विचार करने की आवश्यकता है कि ऑफ-ग्रिड स्थिति में बैटरी को अकेले आपूर्ति की जाने वाली बिजली की आवश्यकता होती है (रात में बिजली आउटेज और कोई पीवी नहीं होने पर)।

उनमें से, ऑफ-ग्रिड होने पर कुल बिजली की खपत और अनुमानित ऑफ-ग्रिड समय सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं। 4 घंटे की अपेक्षित सबसे लंबी बिजली कटौती के समय के आधार पर गणना की गई, डिज़ाइन का उल्लेख हो सकता है:

4. बैटरी क्षमता डिज़ाइन में दो महत्वपूर्ण कारक

1. फोटोवोल्टिक प्रणाली क्षमता

मान लें कि सभी बैटरियों को फोटोवोल्टेइक द्वारा चार्ज किया जाता है, बैटरियों को चार्ज करने के लिए ऊर्जा भंडारण मशीन की अधिकतम शक्ति 5000W है, और प्रति दिन धूप के घंटों की संख्या 4h है।

इसलिए:

① जब बैटरी को बैकअप पावर स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है, तो आदर्श परिस्थितियों में 800Ah की प्रभावी क्षमता वाली बैटरी को पूरी तरह से चार्ज करने की औसत आवश्यकता होती है:

800एएच/100ए/4एच=2 दिन

2. बैटरी अतिरेक डिज़ाइन

फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन में अस्थिरता, लाइन लॉस, अप्रभावी डिस्चार्ज, बैटरी की उम्र बढ़ने आदि के कारण होने वाली दक्षता हानि के कारण, बैटरी क्षमता को डिजाइन करते समय एक निश्चित मार्जिन आरक्षित करने की आवश्यकता होती है।

बैटरी की शेष क्षमता का डिज़ाइन अपेक्षाकृत मुफ़्त है और इसे आपके अपने सिस्टम डिज़ाइन की वास्तविक स्थिति के आधार पर व्यापक रूप से निर्धारित किया जा सकता है।