Jak działa bateria domowa? Prosty przewodnik po magazynowaniu energii w domu

Wraz ze wzrostem popularności magazynowania energii w domach wielu właścicieli domów zadaje sobie to samo pytanie: Jak działa akumulator domowy?

Zasada jest prosta. Domowy system akumulatorów magazynuje energię elektryczną, gdy jest jej więcej niż Twój dom aktualnie potrzebuje, i dostarcza ją, gdy zapotrzebowanie rośnie. Niezależnie od tego, czy energia elektryczna pochodzi z paneli słonecznych, czy, w przypadku kompatybilnych systemów, z sieci energetycznej, cały proces jest zarządzany automatycznie.

W tym przewodniku wyjaśnimy, jak działa domowy system akumulatorowy, jak sprawdza się w różnych sytuacjach i co należy wziąć pod uwagę przed dokonaniem wyboru.

Czym jest domowy system akumulatorowy?

Domowy system akumulatorów magazynuje energię elektryczną do późniejszego wykorzystania. W przeciwieństwie do samodzielnego akumulatora, jest to kompletne rozwiązanie do magazynowania energii, składające się z kilku współpracujących ze sobą komponentów.

• Akumulator do magazynowania energii elektrycznej
• Falownik lub układ konwersji energii (PCS)
• System zarządzania baterią (BMS)
• System zarządzania energią (EMS)
• Panele słoneczne i/lub podłączenie do sieci, w zależności od instalacji

Te komponenty automatycznie kontrolują, kiedy energia elektryczna jest magazynowana, dostarczana do domu lub wymieniana z siecią.

Jak działa domowy system akumulatorowy?

Większość domowych systemów akumulatorowych działa na tej samej zasadzie.

1. Wytwarzana jest energia elektryczna.
   Panele słoneczne wytwarzają energię elektryczną w ciągu dnia. Jeśli system obsługuje ładowanie sieciowe, w określonych warunkach pracy możliwe jest również pobieranie energii elektrycznej z sieci.
2. Twój dom zużywa energię elektryczną w pierwszej kolejności.
   Bieżące zapotrzebowanie gospodarstw domowych jest zawsze zaspokajane przed zmagazynowaniem energii elektrycznej.
3. Nadwyżki energii elektrycznej są magazynowane.
   Jeśli dostępnej energii elektrycznej jest więcej, niż zapotrzebowanie domu, nadmiar jest magazynowany w akumulatorze do późniejszego wykorzystania.
4. Akumulator będzie później zasilał Twój dom.
   Gdy produkcja energii słonecznej spada lub zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrasta, akumulator automatycznie dostarcza zmagazynowaną energię. Jeśli nadal potrzeba więcej energii elektrycznej, sieć zapewnia pozostałą energię.

Jak energia przepływa przez cały dzień

• Poranek: Panele słoneczne zaczynają być stosowane w urządzeniach gospodarstwa domowego.
• Popołudnie: Nadwyżka energii słonecznej ładuje akumulator.
• Wieczór: Akumulator zasila dom wykorzystując zmagazynowaną energię.
• Noc: Jeśli akumulator osiągnie minimalny poziom naładowania, energia elektryczna jest dostarczana z sieci. Kompatybilne systemy mogą również ładować się z sieci w okresach niskich cen.

Niniejszy schemat jest przeznaczony wyłącznie do celów demonstracyjnych i nie należy go traktować jako punktu odniesienia przy rzeczywistej instalacji lub projektowaniu systemu.

Jak inteligentne zarządzanie energią optymalizuje ładowanie

Nowoczesne domowe systemy akumulatorowe wykorzystują System Zarządzania Energią (EMS) w celu ciągłego monitorowania wytwarzania energii elektrycznej, zużycia energii w gospodarstwie domowym i poziomu naładowania akumulatora.

W zależności od konfiguracji systemu, EMS może automatycznie decydować, kiedy:

• Przechowuj nadmiar energii słonecznej
• Ładuj z sieci w okresach niższych cen
• Dostarczaj zmagazynowaną energię elektryczną, gdy zapotrzebowanie lub ceny energii elektrycznej są wyższe
• Utrzymuj pojemność zapasową, jeśli system obsługuje zasilanie zapasowe

W połączeniu z dynamiczną taryfą za energię elektryczną kompatybilne systemy mogą automatycznie optymalizować ładowanie i rozładowywanie, co przekłada się na większe oszczędności energii.

Jak działa akumulator domowy w różnych sytuacjach?

Z panelami słonecznymi

Większość domowych systemów akumulatorowych jest instalowana razem z panelami słonecznymi. W ciągu dnia energia słoneczna zasila dom w pierwszej kolejności. Niewykorzystaną energię elektryczną można magazynować w akumulatorze i wykorzystać później, zmniejszając w ten sposób ilość energii pobieranej z sieci.

Bez paneli słonecznych

Domowy system akumulatorów może również działać bez paneli słonecznych, jeśli obsługuje ładowanie sieciowe. W takim przypadku energia elektryczna może być magazynowana, gdy ceny są niższe, i wykorzystywana później, gdy prąd jest droższy.

Jednak automatyczne ładowanie sieciowe zależy od całego systemu magazynowania energii. Falownik lub system PCS musi obsługiwać pracę dwukierunkową, system EMS musi automatycznie sterować ładowaniem, a system musi spełniać lokalne wymagania sieciowe dotyczące pracy w trybie podłączonym do sieci.

Z systemem Plug-and-Play

Akumulatory domowe typu „plug-and-play” integrują akumulator, falownik i system sterowania w ramach kompatybilnego rozwiązania, co upraszcza instalację. W zależności od produktu i lokalnych przepisów, można je podłączyć łatwiej niż tradycyjne, instalowane na stałe systemy magazynowania energii.

Zasada „podłącz i używaj” nie oznacza, że ​​każdy akumulator można po prostu podłączyć do gniazdka domowego. Działanie podłączonego do sieci energetycznej nadal zależy od konstrukcji produktu i lokalnych przepisów.

Zimą

Zasada działania pozostaje taka sama zimą. Główną różnicą jest to, że panele słoneczne zazwyczaj wytwarzają mniej energii elektrycznej ze względu na krótsze dni i słabsze światło słoneczne.

Niektóre systemy akumulatorów LiFePO4 firmy WattCycle są wyposażone w zabezpieczenie termiczne lub automatyczne podgrzewanie, które wspomaga ładowanie w niskich temperaturach.

Czy akumulator domowy można ładować z sieci?

Tak, ale tylko jeśli cały domowy system akumulatorowy obsługuje tę funkcję.

Automatyczne ładowanie sieciowe jest realizowane na podstawie całego systemu magazynowania energii, a nie wyłącznie akumulatora.

Zgodny system zazwyczaj wymaga:

• Falownik dwukierunkowy lub PCS
• System EMS umożliwiający planowanie ładowania
• Zatwierdzenie do pracy w trybie podłączenia do sieci zgodnie z lokalnymi przepisami

Systemy akumulatorów niezależne od sieci nadal można ładować przy użyciu odpowiednich ładowarek lub generatorów, ale różni się to od automatycznego ładowania z publicznej sieci elektroenergetycznej.

Co należy wziąć pod uwagę przed zakupem akumulatora domowego?

Gdy już zrozumiesz, jak działa domowy akumulator, następnym krokiem jest wybór systemu odpowiadającego zapotrzebowaniu energetycznemu Twojego gospodarstwa domowego.

Rozważać:

• Twoje zużycie energii elektrycznej
• Czy masz panele słoneczne
• Czy system obsługuje ładowanie sieciowe i taryfy dynamiczne
• Moc ładowania i rozładowywania wymagana przez Twój dom
• Niezależnie od tego, czy potrzebujesz zasilania awaryjnego i czy system obsługuje funkcję zasilania awaryjnego lub UPS.

Aby dowiedzieć się więcej, zapoznaj się z tymi przewodnikami:

Często zadawane pytania

Czy domowy akumulator może zapewnić zasilanie awaryjne podczas przerwy w dostawie prądu?

Zależy to od projektu systemu.

Sam akumulator domowy nie jest w stanie automatycznie zasilić domu w przypadku awarii zasilania. Aby zapewnić zasilanie awaryjne, system magazynowania energii musi zawierać kompatybilną funkcję zasilania awaryjnego (EPS) oraz falownik obsługujący pracę poza siecią.

Wiele standardowych systemów podłączonych do sieci automatycznie odłącza się podczas przerw w dostawie prądu, aby spełnić wymogi bezpieczeństwa sieci. Jeśli zasilanie awaryjne jest ważne dla Twojego gospodarstwa domowego, przed zakupem sprawdź, czy cały system obsługuje funkcję UPS lub EPS.

Czy domowy akumulator może obniżyć rachunki za prąd?

Potencjalnie, ale zależy to od sposobu użytkowania domowego systemu zasilania akumulatorowego.

Domowy akumulator magazynuje energię elektryczną, a nie ją wytwarza. Oszczędności wynikają z wykorzystania zmagazynowanej energii do zmniejszenia zużycia energii elektrycznej kupowanej z sieci w okresach wysokich cen lub szczytowego zapotrzebowania, a nie z samego akumulatora.

Rzeczywiste korzyści zależą od takich czynników, jak wytwarzanie energii słonecznej, taryfy za energię elektryczną, zużycie energii w gospodarstwach domowych i strategia zarządzania energią w systemie.

Wniosek

Domowy system akumulatorów magazynuje energię elektryczną, gdy jest ona dostępna, i dostarcza ją, gdy dom najbardziej jej potrzebuje. To, czy współpracuje z panelami słonecznymi, ładuje się z sieci, czy działa jako rozwiązanie typu plug-and-play, zależy od całego systemu magazynowania energii, a nie tylko od akumulatora.

Zrozumienie tych różnic ułatwia porównywanie produktów, wybór odpowiedniego systemu i lepsze wykorzystanie odnawialnych źródeł energii oraz dynamicznych cen energii elektrycznej.