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太陽光発電システムに最適な住宅用バッテリーストレージを選択するにはどうすればよいでしょうか?

投稿日時: 2024年5月8日

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現在、住宅用バッテリーストレージ現在、主流の電池はリチウムイオン電池と鉛蓄電池です。エネルギー貯蔵技術の開発初期段階では、リチウムイオン電池の技術とコストの制約により、大規模な応用を実現することは困難でした。 現在、リチウムイオン電池技術の成熟度向上、大規模製造コストの低下、そして政策的要因により、家庭用蓄電池分野におけるリチウムイオン電池の応用は鉛蓄電池を大きく上回っています。もちろん、製品特性も市場特性に合致する必要がありますが、コストパフォーマンスが優れている市場では、鉛蓄電池の需要も堅調です。 住宅用蓄電池システムとしてリチウムイオン太陽電池を選択する リチウムイオン電池は鉛蓄電池と比べて以下のような特徴があります。 1. リチウム電池のエネルギー密度は鉛蓄電池 30WH/KG に対してリチウム電池 110WH/KG の方が大きいです。 2. リチウム電池のサイクル寿命はより長く、鉛蓄電池は平均300〜500回ですが、リチウム電池は最大1000回以上です。 3. 公称電圧が異なります。単一の鉛蓄電池は 2.0 V、単一のリチウム電池は 3.6 V 程度ですが、リチウムイオン電池は直列および並列に接続して、さまざまなプロジェクトに合わせてさまざまなリチウム電池バンクを取得する方が簡単です。 4. 同じ容量、体積、重量のリチウム電池は小型です。リチウム電池は鉛蓄電池に比べて体積が30%小さく、重量はわずか3分の1から5分の1です。 5. リチウムイオンは現在最も安全なアプリケーションであり、すべてのリチウム バッテリー バンクを統合管理する BMS があります。 6. リチウムイオンは鉛蓄電池より5~6倍高価です。 住宅用太陽光発電バッテリーストレージの重要なパラメータ 現在、従来の住宅用蓄電池には2種類あります。高電圧バッテリー低電圧バッテリーと同様に、バッテリーシステムのパラメータはバッテリーの選択と密接に関連しており、設置、電気、安全性、使用環境の観点から考慮する必要があります。以下はBSLBATT低電圧バッテリーを例に、住宅用バッテリーの選択において留意すべきパラメータを紹介します。 インストールパラメータ (1)重量/長さ、幅、高さ(重量/寸法) 設置方法に応じて、地面または壁の耐荷重を考慮し、設置条件が満たされているかどうかを検討する必要があります。また、利用可能な設置スペース、住宅用蓄電池システムの長さ、幅、高さに制限があるかどうかも考慮する必要があります。 2)設置方法(設置) お客様先での設置方法、床置き・壁掛けなど設置の難易度。 3)保護等級 最高レベルの防水・防塵性能。保護等級が高いほど、家庭用リチウム電池屋外使用にも対応します。 電気的パラメータ 1) 利用可能なエネルギー 住宅用バッテリーストレージシステムの最大持続出力エネルギーは、システムの定格エネルギーとシステムの放電深度に関連しています。 2) 動作電圧範囲(動作電圧) この電圧範囲は、インバーター側のバッテリー入力バッテリー範囲と一致する必要があります。インバーター側の電圧が高すぎたり、バッテリー電圧範囲より低かったりすると、バッテリーシステムをインバーターで使用できなくなります。 3) 最大持続充放電電流(最大充放電電流) 家庭用リチウム バッテリー システムは、バッテリーを完全に充電できる時間を決定する最大充放電電流をサポートしており、この電流はインバーター ポートの最大電流出力容量によって制限されます。 4) 定格出力(定格電力) バッテリーシステムの定格電力により、最適な電力選択によりインバーターの全負荷充放電電力をサポートできます。 安全パラメータ 1) 細胞の種類(細胞の種類) 主流のセルは、リン酸鉄リチウム(LFP)とニッケルコバルトマンガン三元系(NCM)です。BSLBATT住宅用蓄電池では現在、リン酸鉄リチウムセルを使用しています。 2) 保証 バッテリーの保証条件、保証年数および範囲について、BSLBATT は顧客に 5 年間の保証または 10 年間の保証の 2 つのオプションを提供しています。 環境パラメータ 1) 動作温度 BSLBATT ソーラーウォールバッテリーは、0 ~ 50℃ の充電温度範囲と -20 ~ 50℃ の放電温度範囲をサポートします。 2) 湿度/高度 住宅用蓄電池システムが耐えられる最大湿度範囲と高度範囲。湿度の高い地域や標高の高い地域では、これらのパラメータに注意する必要があります。 家庭用リチウム電池の容量の選び方は? 家庭用リチウム電池の容量選択は複雑なプロセスです。負荷に加えて、電池の充放電容量、エネルギー貯蔵機器の最大電力、負荷の消費電力期間、電池の実際の最大放電量、具体的な使用シナリオなど、多くの要素を考慮する必要があります。そうすることで、より合理的な電池容量を選択できます。 1) 負荷とPVサイズに応じてインバータの電力を決定する すべての負荷とPVシステムの電力を計算し、インバータのサイズを決定します。扇形誘導性負荷/容量性負荷は始動時に大きな始動電流を発生するため、インバータの最大瞬間電力はこれらの電力をカバーできる必要があることに注意してください。 2) 1日の平均電力消費量を計算する 各デバイスの電力と稼働時間を掛け合わせると、1日の電力消費量が算出されます。 3) シナリオに応じて実際のバッテリー需要を決定する リチウムイオン バッテリー パックに蓄えるエネルギー量を決定することは、実際のアプリケーション シナリオと非常に密接な関係があります。 4) バッテリーシステムを決定する バッテリーの数 * 定格電力 * DOD = 利用可能な電力。インバーターの出力容量も考慮して、適切なマージンを設計する必要があります。 注: 家庭用エネルギー貯蔵システムでは、最も適切なモジュールとインバータの電力範囲を決定するために、PV 側の効率、エネルギー貯蔵機器の効率、およびリチウム太陽電池バンクの充放電効率も考慮する必要があります。 住宅用バッテリーシステムの用途は何ですか? 適用シナリオは多岐にわたります。例えば、自家発電(電気料金が高い、または補助金がない)、ピーク時・谷間電力料金、バックアップ電源(不安定な系統や重要な負荷)、完全なオフグリッド用途などです。それぞれのシナリオには異なる考慮事項が必要です。ここでは、「自家発電」と「待機電源」を例として分析します。 自己発電 一部の地域では、電気料金が高い、あるいは系統連系型太陽光発電(系統連系型太陽光発電)への補助金が少ない、あるいは全くない(発電コストが発電コストよりも低い)ため、太陽光発電システムを設置する主な目的は、系統連系型太陽光発電(系統連系型太陽光発電)からの電力消費量を削減し、電気料金を削減することです。 アプリケーションシナリオの特性: a. オフグリッド運転は考慮されない(グリッド安定性) b. 太陽光発電のみで電力消費量を削減する(電気料金の上昇) c. 一般的に日中は十分な光がある 入力コストと電力消費量を考慮し、家庭用蓄電池の容量は、家庭の1日あたりの平均電力消費量(kWh)に応じて決定します(デフォルトの太陽光発電システムで十分な電力を供給できます)。設計ロジックは以下のとおりです。 この設計は、理論的にはPV発電量≥負荷消費電力を実現します。しかし、実際の応用においては、負荷消費電力の不規則性、PV発電量の放物線特性、気象条件を考慮すると、両者の完全な対称性を実現することは困難です。PV+住宅用太陽光発電蓄電池の電力供給能力≥負荷消費電力としか言えません。 家庭用バッテリーバックアップ電源 このタイプのアプリケーションは、電力網が不安定な地域や重要な負荷がある状況で主に使用されます。 アプリケーションシナリオの特徴は a. 不安定な電力網 b. 重要な機器は取り外すことができない c. オフグリッド時の機器の電力消費量とオフグリッド時間を知る 東南アジアの療養所には、24時間稼働が求められる重要な酸素供給装置が設置されています。この酸素供給装置の電力は2.2kWですが、電力会社から系統改修のため、明日から1日4時間電源を遮断する必要があるとの通知を受けました。 このシナリオでは、酸素濃縮装置は重要な負荷であり、総消費電力とオフグリッドの予想時間が最も重要なパラメータとなります。停電の最大予想時間を4時間とすると、設計アイデアの参考になります。 上記の2つのケースを総合的に見ると、設計のアイデアは比較的近いですが、考慮すべきことは、特定のアプリケーションシナリオの異なる要件、特定のアプリケーションシナリオの具体的な分析、バッテリーの充放電容量、ストレージマシンの最大電力、負荷の電力消費時間、および実際の最大放電量など、特定のアプリケーションシナリオの特定の分析後に、独自の最も適切なハウスを選択する必要があることです。ソーラーリチウム電池バンクバッテリーストレージシステム。


投稿日時: 2024年5月8日