Comment choisir la capacité de la batterie pour le stockage domestique ?

Dans de nombreux foyers, en particulier dans les régions où les prix de l'électricité sont élevés, comme en Europe et aux États-Unis, et dans les régions où l'électricité est instable, comme en Afrique, le stockage de l'énergie est devenu une nécessité pour la gestion de l'énergie.

La capacité de stockage de l'énergie joue un rôle clé dans l'utilisation de l'énergie domestique ou des factures d'électricité, de sorte que le choix d'une capacité de batterie plus appropriée dans la configuration des systèmes de stockage de l'énergie domestique est devenu le sujet le plus préoccupant et le plus controversé.

Quatre malentendus courants dans la sélection de la capacité des batteries

Malentendu 1 : Choisir la capacité de la batterie uniquement en fonction de la puissance de la charge et de la consommation d'énergie

Dans la conception de la capacité de la batterie, la charge est en effet le facteur de référence le plus important.

Cependant, la capacité de charge et de décharge de la batterie, la puissance maximale de la machine de stockage d'énergie et le temps de consommation de la charge ne peuvent être ignorés.

Par conséquent, la capacité de la batterie ne peut pas être sélectionnée uniquement en tenant compte de la puissance de la charge et de la consommation d'énergie, mais un examen complet est nécessaire.

Malentendu 2 : Prendre la capacité théorique de la batterie pour la capacité réelle

En général, le manuel de la batterie indique la capacité théorique de la batterie, c'est-à-dire la quantité maximale d'énergie que la batterie peut libérer lorsqu'elle passe de SOC100% à SOC0% dans des conditions idéales.

Toutefois, dans les applications réelles, la capacité réelle de la batterie sera différente de la capacité nominale en raison de facteurs tels que la température et la durée de vie.

Afin de prolonger la durée de vie de la batterie dans les applications pratiques, il n'est généralement pas permis de décharger le SOC0%, et la puissance de protection sera réglée.

Ces facteurs doivent donc être exclus lors de la sélection de la capacité de la batterie, afin de s'assurer que la capacité de la batterie est suffisante pour l'utilisation.

Troisième malentendu : plus la capacité de la batterie est grande, mieux c'est.

De nombreux utilisateurs pensent que plus la capacité de la batterie est grande, mieux c'est, mais nous devons également prendre en compte le taux d'utilisation de la batterie lors de la conception. Si la capacité du système photovoltaïque est faible, ou si la consommation d'énergie de la charge est faible, la demande de capacité de la batterie n'est pas si importante, ce qui entraînera également un gaspillage du coût de la batterie.

Malentendu 4 : La capacité de la batterie est simplement égale à la consommation électrique de la charge.

Parfois, par souci d'économie, la capacité de la batterie sélectionnée est presque exactement égale à la consommation de la charge.

Cependant, en raison de la perte de processus, la capacité de décharge de la batterie sera inférieure à la capacité de stockage de la batterie, et la consommation d'énergie de la charge sera également inférieure à la capacité de décharge de la batterie. Ignorer la perte d'efficacité risque d'entraîner une alimentation électrique insuffisante.

Conception de la capacité de la batterie dans différents scénarios d'application

Ce document présente principalement les idées de conception de la capacité des batteries dans trois scénarios d'application courants : l'autoconsommation (coût élevé de l'électricité ou absence de subvention), le prix de l'électricité aux heures de pointe et aux heures creuses, et l'alimentation de secours (réseau électrique instable ou charge importante).

① "Auto-utilisation spontanée"
En raison des prix élevés de l'électricité ou des faibles subventions accordées aux installations photovoltaïques raccordées au réseau (pas de subventions), des systèmes de stockage de l'énergie photovoltaïque sont installés pour réduire les factures d'électricité.

En supposant que le réseau électrique soit stable et que le fonctionnement hors réseau ne soit pas envisagé, l'énergie photovoltaïque n'est utilisée que pour réduire la consommation d'énergie du réseau électrique, et l'ensoleillement est généralement suffisant au cours de la journée.

Idéalement, le système photovoltaïque + stockage d'énergie peut couvrir entièrement la consommation d'électricité des ménages. Mais cette situation est difficile à atteindre.

Par conséquent, nous prenons en compte le coût des intrants et la consommation d'électricité, et nous pouvons choisir la capacité de la batterie en fonction de la consommation quotidienne moyenne d'électricité (kWh) du ménage (le système photovoltaïque par défaut dispose de suffisamment d'énergie).

La logique de conception est la suivante :

Si la loi sur la consommation d'électricité peut être recueillie avec précision, combinée aux paramètres de gestion de la machine de stockage d'énergie, le taux d'utilisation du système peut être amélioré autant que possible.

② Prix de l'électricité à la pointe et à la vallée
La structure des prix de l'électricité aux heures de pointe et dans les vallées est approximativement la suivante : 17h00-22h00 est la période de pointe de la consommation d'électricité : la consommation d'électricité est moindre pendant la journée (le système photovoltaïque peut en principe la couvrir),

Pendant la période de pointe de la consommation d'électricité, il est nécessaire de veiller à ce qu'au moins la moitié de l'électricité soit alimentée par des piles afin de réduire les factures d'électricité.
En supposant une consommation moyenne d'électricité par jour pendant les heures de pointe : 20kWh

Sa conception est la suivante :

Calculer la valeur de la demande maximale de la capacité de la batterie sur la base de la consommation totale d'électricité pendant la période de pointe. Trouvez ensuite une puissance de batterie optimale dans cet intervalle en fonction de la capacité du système photovoltaïque et de la rentabilité de l'investissement.

③ Zones instables du réseau électrique - alimentation de secours
L'alimentation de secours est principalement utilisée dans les zones où le réseau électrique est instable ou dans les situations où les charges sont importantes, comme dans les cas suivants Batterie au lithium de l'onduleur.

Par exemple : site d'application : environ 5-8KW de composants peuvent être installés

Charge importante : 4* ventilateurs, la puissance d'un seul ventilateur est de 550W

Situation du réseau électrique : Le réseau électrique est instable, les coupures de courant sont irrégulières et la plus longue dure 3 à 4 heures.

Exigences d'application : lorsque le réseau est normal, la batterie est chargée en premier ; lorsque le réseau est hors tension, la batterie + l'énergie photovoltaïque assurent le fonctionnement normal des charges importantes (ventilateurs).

Lors du choix de la capacité de la batterie, il faut tenir compte de la puissance requise par la batterie pour l'alimenter seule lorsqu'elle est hors réseau (dans l'hypothèse d'une panne de courant nocturne et de l'absence d'énergie photovoltaïque).

Parmi eux, la consommation totale d'énergie hors réseau et la durée estimée de la coupure sont les paramètres les plus critiques. Calculée sur la base d'une durée maximale estimée de la coupure de courant de 4 heures, sa conception peut se référer :

Deux facteurs importants dans la conception de la capacité des batteries

● Capacité du système photovoltaïque

Supposons que la batterie soit entièrement chargée par des panneaux photovoltaïques, que la puissance maximale de la machine de stockage d'énergie pour charger la batterie soit de 5000W et que les heures d'ensoleillement journalier soient de 4h, alors : en mode d'alimentation de secours, la batterie d'une capacité effective de 800Ah peut être entièrement chargée dans un état idéal : 800Ah/100A/4h=2 jours.

● Conception de la redondance de la batterie
En raison de la perte d'efficacité causée par l'instabilité de la production d'énergie photovoltaïque, la perte de ligne, la décharge non valide, le vieillissement de la batterie, etc., il est nécessaire de réserver une certaine marge lors de la conception de la capacité de la batterie.

La conception de la capacité restante de la batterie est relativement libre et peut être évaluée en fonction de la situation réelle de la conception de son propre système.

Résumé

Cet article montre qu'en fait, les idées de conception des trois scénarios sont similaires, que les conditions de base sont fixes et qu'il y a davantage de règles à suivre pour sélectionner la capacité de la batterie.

Cependant, dans les applications pratiques, il peut arriver que deux exigences ou plus se superposent, ce qui nous oblige à analyser en détail les exigences et à choisir finalement la meilleure capacité de la batterie.

Lors de la sélection d'une batterie, il est également nécessaire de prendre en compte diverses conditions telles que la charge d'impact de la charge, la profondeur de décharge de la batterie, la perte d'efficacité du système, les performances du dispositif de stockage d'énergie et les attentes en matière de rendement de l'investissement.

Par conséquent, lors du choix de la capacité de la batterie, il est nécessaire de tenir compte de la puissance de toute la famille ou des scénarios d'utilisation en tant que système global. Il est également particulièrement important de choisir des équipements de haute qualité et des batteries de haute qualité. fabricant de piles au lithium.