Minkä kokoinen energiavarasto minun tulisi yhdistää 10 kW:n aurinkosähköjärjestelmään?

Avaintekijä oikean energiavaraston valinnassa 10 kW:n aurinkoenergiajärjestelmään on tyypillinen sähkönkulutuksesi. Tämä on alkeellisin kriteeri. Tyypilliselle kolmihenkiselle perheelle, jonka päivittäinen sähkönkulutus on noin 15-20 kWh ja joka haluaa varastoida päiväsaikaan tuotetun sähkön yökäyttöön, riittäisi 20-30 kWh. Viisihenkiselle perheelle, jonka päivittäinen sähkönkulutus on 25–30 kWh, tarvittaisiin kuitenkin 30–40 kWh:n energian varastointiratkaisu, joka kattaa koko päivittäisen sähköntarpeen ja vähentää riippuvuutta verkkoon.

Lisäksi eri alueilla auringonpaiste vaihtelee, mikä edellyttää energian varastointikapasiteetin säätämistä. Aurinkoisissa paikoissa, kuten New Mexicossa Yhdysvalloissa ja Etelä-Afrikassa, joissa auringonpaistetta on 6–7 tuntia päivässä, 10 kW:n järjestelmä voi tuottaa 40–50 kWh sähköä päivässä, joten 20 kWh tallennustilaa riittää. Kuitenkin pilvisillä ja sateisilla alueilla, kuten Isossa-Britanniassa ja Chengdussa Kiinassa, joissa auringonpaistetta on vain 3–4 tuntia, päivittäinen sähköntuotanto voi olla vain noin 30 kWh, mikä edellyttää vähintään 30 kWh:n varastointia, jotta vältytään riittämättömältä teholta pilvisinä päivinä.

Jos tavoitteena on yksinkertaisesti käsitellä äkillisiä sähkökatkoksia eikä kata kaikkia sähköntarpeita, vaan varmistaa vain kriittisten laitteiden, kuten jääkaapin, valaistuksen ja puhelimen latauksen, virta, konfigurointi on paljon yksinkertaisempaa. Yleensä nämä kriittiset laitteet kuluttavat vain 5-8 kWh päivässä; 2-3 päivän varmuuskopiointiin riittää 10-15 kWh tallennustilaa.

Varsinkin Afrikan syrjäisillä alueilla ja Kaakkois-Aasian maaseudulla, missä sähköverkot ovat epävakaita ja alttiita katkoksille ja korjaus- ja logistiikkajaksot ovat pitkiä, on suositeltavaa ottaa varmuusmarginaali ja valita 15 kWh:n akku, jotta sinun ei tarvitse panikoida, vaikka kyseessä olisi kolmen- tai neljän-päivän katkos. Jos budjettisi on rajallinen, valitse tällaisiin hätätarpeisiin lyijyakut-. alkukustannukset ovat alhaiset, riittävät vain lyhytaikaiseen-varmuuskopiointiin. Jos kuitenkin pysyt siellä pitkään-, on suositeltavaa valita litiumrautafosfaattiakut. Vaikka ne ovat aluksi kalliimpia, ne ovat kestävämpiä eivätkä vaadi usein vaihtamista.

Akkutyyppiä valittaessa kannattaa myös ottaa huomioon käyttöskenaariot ja budjetti. Lyijy-happoakut ovat kuin "taloudellinen vaihtoehto". Ne maksavat noin 100 dollaria kWh:lta ja sopivat vuokralle, budjettitietoisille-henkilöille tai tilanteisiin, joissa tarvitaan vain hätäkäyttöä. Niiden haitat ovat kuitenkin myös ilmeisiä: ne ovat suhteellisen raskaita, eivät kuumuutta-kestäviä, ja ne on ehkä vaihdettava 2-3 vuoden kuluttua. Litiumrautafosfaattiakkuja (LFP) pidetään "pitkäaikaisena-huolettomana"{12}vaihtoehtona, ja ne maksavat noin 150 $/kWh. Vaikka alkuinvestointi on suuri, ne ovat kevyitä, helppo asentaa ja voivat toimia vakaasti korkeissa{16}}lämpötiloissa jopa 45 astetta, joten ne sopivat erityisen hyvin kuumille alueille, kuten Afrikan ja Lähi-idän. Ne voivat kestää 10-15 vuotta, mikä tekee pitkän aikavälin kustannuksista edullisempia. Useimmat asuin- ja kaupalliset käyttäjät valitsevat nyt tämän tyypin, erityisesti omistusasunnoissa, joissa yksi asennus tarjoaa mielenrauhan yli vuosikymmenen ajan, jolloin toistuvia akkuja ei tarvitse vaihtaa.

Myös politiikka- ja ympäristöerot eri alueilla vaikuttavat energian varastointivalintoihin. Afrikassa, jossa aurinko paistaa runsaasti, Egyptin ja Kenian kaltaiset maaseututaloudet valitsevat usein 3-5 kWh lyijy-happoakkuja aurinkopaneeleihin yhdistettynä. Saatavilla on "Pay as you-" -malleja, joiden avulla käyttäjät voivat maksaa vain käyttökerrasta, mikä vähentää merkittävästi markkinoille pääsyn esteitä. Kaupalliset ja teolliset käyttäjät, kuten kaivokset ja tehtaat, valitsevat yleensä 20-50 kWh LFP-akut, jotka ovat lämmönkestäviä, tarjoavat vakaata tehoa ja voivat puolittaa sähkökustannuksia.

Euroopassa ja Amerikassa huippusähkön{0}}hinnat vaihtelevat huomattavasti. Esimerkiksi Saksassa dynaamisen hinnoittelun käyttöönoton jälkeen sähkön hinta voi olla negatiivinen keskipäivällä. Monet kotitaloudet varaavat lisäenergiaa ja määrittävät sen 1,5-kertaiseksi laakson huipun{4}}sähkönkulutuseroon verrattuna. Tämä varastoi sähköä halvemmalla ja käyttää sitä ruuhka-aikoina, mikä säästää huomattavia sähkölaskuja. Lisäksi Kalifornia tarjoaa 30 prosentin verohyvityksen, ja Yhdistynyt kuningaskunta velvoittaa uusien asuntojen energian varastoinnin tuella. Litiumrautafosfaattiakkujen valitseminen voi saada huomattavia etuja. Aasiassa Kiinan Wuhu myöntää 0,3 yuania/kWh tuen energian varastointiprojekteille purkausmäärän perusteella kolmena peräkkäisenä vuotena. Sateisessa Kaakkois-Aasiassa vedeneristys on keskeistä laitteita valittaessa, ja varastointikapasiteetin tulee olla 20 % suurempi kuin keskimääräinen päivittäinen sähkönkulutus, jotta vältytään riittämättömältä sähköntuotannosta sadekauden aikana.

Jos et luota verkkoon ollenkaan, kuten syrjäisillä maatiloilla, kaivosalueilla Kongon demokraattisessa tasavallassa tai jos haluat saavuttaa täydellisen energiaomavaraisuuden{0}}, riittävä energian varastointi on välttämätöntä. Tässä tapauksessa on otettava huomioon äärimmäiset sääolosuhteet, joissa 3-5 päivää ilman auringonpaistetta peräkkäin. 10 kW:n järjestelmä vaatisi litiumrautafosfaattiakkuja, joiden kapasiteetti on vähintään 40 kWh, ja varaksi voidaan lisätä dieselgeneraattori. Australian etälaitumet ja Afrikan suuret kaivosalueet käyttävät usein tätä asetusta: 40 kWh tai enemmän energian varastointi varmistaa perussähköntarpeen, ja dieselgeneraattorit käynnistetään pitkittyneen pilvisenä päivänä. Tämä ei häiritse tuotantoa tai jokapäiväistä elämää ja säästää yli 50 % kustannuksissa verrattuna pelkkien dieselgeneraattoreiden käyttöön. Lisäksi tämä täysin off{13}}verkkokokoonpano vaatii litiumrautafosfaattiakkuja, joiden käyttöikä on pitkä, vähintään 6 000 jaksoa, jotta ne kestävät pitkäkestoista-korkeataajuista latausta ja purkausta.

Energian varastointia valittaessa on otettava huomioon taloudellisuus, ei vain lähtöhinta. Lyijy-happoakut, jotka maksavat vain 100 $/kWh, epäonnistuvat 2-3 vuoden kuluttua, keskimäärin 30-50 $/kWh/vuosi. Litiumrautafosfaattiakut, joiden hinta on 150 dollaria kilowattitunnilta, kestävät 10–15 vuotta, maksavat vain 10–15 dollaria kilowattitunnilta vuodessa, mikä tekee niistä paljon kustannustehokkaampia pitkällä aikavälillä. Lisäksi monet maat tarjoavat nyt tukia. Esimerkiksi Australia myöntää jopa 3 000 Australian dollaria tukea jokaiselle energian varastointia asentavalle kotitaloudelle, Italia tarjoaa 110 %:n verohyvityksen kotitallennuslaitteille ja Japani tukee 66 % kustannuksista. Nämä tuet vähentävät merkittävästi litiumrautafosfaattiakkujen alkukustannuksia. Lisäksi alueilla, joilla on suuria huippulaaksojen sähkön hintaeroja, kuten joissakin Yhdysvaltain osavaltioissa, joissa ero voi olla 0,3 dollaria/kWh, investoimalla lisää energian varastointiin arbitraasiin voi saada kustannukset takaisin muutamassa vuodessa.

Asennuksessa ja kunnossapidossa on myös otettava huomioon useita yksityiskohtia, koska asianmukainen käsittely voi pidentää energian varastointijärjestelmän käyttöikää. Energian varastointilaitteet on sijoitettava kuiviin,{1}}hyvin ilmastoituihin paikkoihin. Afrikan sadekaudella ja Kaakkois-Aasian kosteilla alueilla vedeneristystoimet ovat välttämättömiä kosteuden aiheuttamien akkuvaurioiden estämiseksi. Korkean-lämpötilojen alueilla, kuten Lähi-idässä ja Afrikassa, akkujen väliin tulee jättää vähintään 10 cm tilaa lämmön haihtumista varten. muuten korkeat lämpötilat nopeuttavat akun vanhenemista. Tarkista akun liitännät säännöllisesti, erityisesti korkeissa{7}}lämpötiloissa, joissa johdot ovat alttiita vanhenemiselle. Tarkasta ne kuuden kuukauden välein löystymisen tai vaurioiden varalta. Pyyhi aurinkopaneelit neljännesvuosittain; pöly ja lintujen ulosteet voivat vaikuttaa sähköntuotannon tehokkuuteen. Yksinkertainen pyyhintä vedellä riittää; ei tarvita monimutkaisia ​​työkaluja. Alueilla, joilla on suuria verkkojännitteen vaihteluita, kuten joissakin Afrikan maissa, valitse invertteri, jolla on laaja jännitetulo ja jonka teho on vähintään 10 kW. Tämä varmistaa sujuvan siirtymisen energian varastointiin verkon epävakauden aikana, mikä estää äkilliset sähkökatkot.

Lopuksi, helposti huomiotta jäävä kohta ovat sähkönkäyttötottumuksesi. Jos käytät usein-tehokkaita laitteita, kuten ilmastointilaitteita, sähköisiä vedenlämmittimiä ja induktioliesiä, erityisesti yöllä, tarvitset suuremman energian varastointijärjestelmän. Esimerkiksi ilmastointilaitteen ja vedenlämmittimen käyttäminen samanaikaisesti yöllä voi kuluttaa sähköä 5-8 kWh tunnissa. 20 kWh:n energian varastointijärjestelmä saattaa kulua loppuun muutamassa tunnissa, joten tarvitset vielä 5-10 ​​kWh lisätehoa käyttävän-teholaitteen mukaan. Toisaalta, jos päivittäinen sähkönkulutuksesi on suhteellisen tasainen ja sinulla ei ole erityisen paljon virtaa kuluttavia laitteita, järjestelmän konfigurointi 1-2 kertaa keskimääräiseen päivittäiseen sähkönkulutukseen verrattuna on täysin riittävää. Lisäksi monet alueet tarjoavat etuuskohteluun liittyviä energian varastointiin liittyviä politiikkoja. Esimerkiksi jotkin Kiinan maakunnat ja kaupungit tarjoavat asennustukea, kun taas Etelä-Afrikka ja Egypti tarjoavat matalakorkoisia lainoja. On suositeltavaa tutustua paikallisiin käytäntöihin ennen asennusta, jotta säästät huomattavan määrän rahaa.