Решения за складиране на батерии за жилищни нужди: Възможност за интелигентно управление на енергията за домашни слънчеви системи
Решения за домашно съхранение на енергия: Възможност за интелигентно управление на енергията в домашни соларни системи
I. Основни потребности и контекст
С разпространението на разпределена соларна фотоелектрическа енергия, домакинствата се сблъскват с три ключови предизвикателства при самопотреблението:
Времево несъответствие: Пиковата продукция на соларна енергия (ден) не съвпада с пиковото домашно потребление (вечер).
Ограничения на мрежата: Някои региони налагат ограничения върху квотите за излишък или имат ниски тарифи за обратно закупуване.
Енергийна устойчивост: Риск от прекъсвания по време на екстремни климатични условия или повреди на мрежата.
Домашните системи за съхранение на енергия (RBS) решават тези проблеми чрез интегриран подход „Соларна енергия + Съхранение“, позволяващ преместване на енергията във времето и увеличаване на самодостаточността на домакинствата.
II. Основна стойност на решението
Икономическа оптимизация
Намаление на пики / Запълване на долини (Арбитраж): Съхраняване на евтина соларна енергия през деня, за да замести скъпата мрежова енергия вечер.
Пример: Разликите в цените според часовете на деня в Калифорния могат да надхвърлят 0.25 USD/kWh, което позволява годишно спестяване от над 800 USD.
Повишена степен на самопотребление: Типичната степен на самопотребление се увеличава от ~30% до 80%+.
Намалени такси за максимална мощност: Коммерциалните и индустриални потребители избягват тарифите, основани на пиковата мощност.
Подобрената надеждност на енергията
Автоматично резервно захранване (функция UPS): Беспрепятствено превключване към резервна енергия при прекъсвания на мрежата.
Поддържа критични потребители (осветление, хладилници, мрежово оборудване) за >4-12 часа.
Емерджентно захранване: Предоставя енергийна устойчивост по време на екстремни климатични условия.
Подкрепа на мрежата и синергии
Участие в виртуална електроцентрала (VPP): Допълнителен доход чрез предоставяне на услуги за мрежата.
Стабилизиране на мрежата: Помага за балансиране на колебанията в мрежата, позволяващи по-висока доля на возобновяеми източници на енергия.
III. Техническо съставление на системата
Компонент |
Описание на функцията |
Основни технически опции |
Батерия за съхранение на енергия |
Основен модул за съхранение на енергия |
Литий-ион (LFP - LiFePO₄ доминира, >95% дял) |
Хибридна инверторна система |
DC/AC преобразуване и контрол на системата |
PV DC → Storage DC/AC → Load AC |
Система за управление на енергията (EMS) |
Интелектуален център за разпределяне |
AI алгоритми оптимизират стратегиите за зареждане/разряждане в зависимост от: |
Платформа за наблюдение |
Визуализиран контрол и доклади |
Мобилно приложение за реално време: |
IV. Типичен пример за конфигурация (На базата на 5kW PV + 10kWh съхранение)
Параметър |
Пример за конфигурация (например, Tesla Powerwall 2) |
Полза за потребителя |
Капацитет на съхранението |
10kWh |
Покрива вечерния базов потребителски спрос за домакинство от 4 души |
Ефективност на двустранния превод |
>90% (AC-AC) |
Загуба на енергия при съхранение/разряждане <10% |
Резервно захранване |
5kW непрекъснато / 7kW пиково |
Поддържа стартирането на апаратура с висока мощност (например, климатици) |
Период на възвръщаемост |
6-8 години (например, Германия, Австралия - области с високи тарифи) |
Периодът се съкращава непрекъснато със засилването на цените на електроенергията |
Редукция на CO₂ |
2.5-3 тона/година CO₂e |
Еквивалентно на посаждането на ~120 дървета/година |
V. Ключови препоръки за реализация
Основни елементи на проектирането на системата
Избор на батерия: Приоритет на LFP батерии (безопасност, дълъг живот).
Размер на капацитета: Капацитетът на съхранението ≈ 30-50% от среднодневното потребителство на електроенергия.
Хибридна инверторна система: Съвместимост със съществуващите соларни системи и бъдещи нужди за разширение.
Безопасност и съответствие
Стандарти за сертифициране: UL9540 (САЩ), IEC62619 (Международен), GB/T36276 (Китай).
Изисквания за инсталация: Огнестойки стени/адекватна вентилация/температурен контрол (ограничение на мощността >35°C).
Одобрение за свързване с мрежата: Съответствие с местните технически регламенти за свързване с мрежата.
VI. Пазарни перспективи и тенденции
Намалени разходи: Средната цена за глобално домашно съхранение беше 298 USD/kWh през 2023 г. (↓82% спрямо 2015 г.).
Политически драйвери: Субсидии в ЕС и САЩ (например, данъчна кредитна схема на САЩ от 30%).
Еволюция на технологиите:
▶ Батерии с натрий-ион (По-евтина алтернатива)
▶ Интегрирани системи за съхранение на соларна енергия и зареждане на електромобили (V2H - Vehicle-to-Home)
▶ Търговия на енергия чрез блокчейн (Търговия на електроенергия между потребителите)
