4 ความยากลำบากและความท้าทายเกี่ยวกับระบบกักเก็บแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับที่อยู่อาศัย

ระบบกักเก็บแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับที่อยู่อาศัยสถาปัตยกรรมระบบมีความซับซ้อน เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ อินเวอร์เตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ ในปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมแยกจากกัน ซึ่งอาจก่อให้เกิดปัญหาต่างๆ ในการใช้งานจริง โดยส่วนใหญ่ได้แก่ การติดตั้งระบบที่ซับซ้อน การทำงานและการบำรุงรักษาที่ยุ่งยาก การใช้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับที่อยู่อาศัยอย่างไม่มีประสิทธิภาพ และระดับการป้องกันแบตเตอรี่ต่ำ การรวมระบบ: การติดตั้งที่ซับซ้อน ระบบกักเก็บแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับที่พักอาศัยเป็นระบบที่ซับซ้อนซึ่งรวมเอาแหล่งพลังงานหลายแหล่งเข้าด้วยกันและมุ่งเป้าไปที่ครัวเรือนทั่วไป โดยผู้ใช้ส่วนใหญ่ต้องการใช้เป็น "เครื่องใช้ภายในบ้าน" ซึ่งมีข้อกำหนดในการติดตั้งระบบที่สูงกว่า การติดตั้งระบบกักเก็บแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับที่อยู่อาศัยซึ่งมีความซับซ้อนและใช้เวลานานในตลาดได้กลายเป็นปัญหาใหญ่ที่สุดสำหรับผู้ใช้บางราย ปัจจุบัน มีระบบกักเก็บแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับที่อยู่อาศัยอยู่ 2 ประเภทหลักในตลาด ได้แก่ ระบบกักเก็บแรงดันต่ำและระบบกักเก็บแรงดันสูง ระบบแบตเตอรี่ที่อยู่อาศัยแรงดันต่ำ (อินเวอร์เตอร์และการกระจายแบตเตอรี่): ระบบกักเก็บพลังงานแรงดันต่ำสำหรับที่อยู่อาศัยเป็นระบบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีช่วงแรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่ 40~60V ซึ่งประกอบด้วยแบตเตอรี่หลายก้อนที่เชื่อมต่อแบบขนานกับอินเวอร์เตอร์ซึ่งเชื่อมต่อแบบครอสกับเอาต์พุต DC ของ PV MPPT ที่บัสโดย DC-DC แบบแยกภายในของอินเวอร์เตอร์และในที่สุดแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับผ่านเอาต์พุตอินเวอร์เตอร์และเชื่อมต่อกับกริด และอินเวอร์เตอร์บางตัวมีฟังก์ชันเอาต์พุตสำรอง [ระบบโซล่าเซลล์ 48V โฮม] ระบบแบตเตอรี่โซล่าร์เซลล์แรงดันต่ำสำหรับใช้ภายในบ้าน ปัญหาหลัก: ① อินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่ถูกกระจายอย่างอิสระ อุปกรณ์มีน้ำหนักมากและติดตั้งยาก ② ไม่สามารถทำให้สายเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่เป็นมาตรฐานได้ และจำเป็นต้องดำเนินการบนหน้างาน ส่งผลให้ระยะเวลาการติดตั้งทั้งระบบนานขึ้นและเพิ่มต้นทุน 2. ระบบแบตเตอรี่โซล่าร์เซลล์แรงดันสูงสำหรับบ้าน ที่อยู่อาศัยระบบแบตเตอรี่แรงดันสูงใช้สถาปัตยกรรมสองขั้นตอนซึ่งประกอบด้วยโมดูลแบตเตอรี่หลายโมดูลที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมผ่านเอาต์พุตของกล่องควบคุมแรงดันไฟฟ้าสูง โดยช่วงแรงดันไฟฟ้าโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 85~600V เอาต์พุตของกลุ่มแบตเตอรี่จะเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์ผ่านหน่วย DC-DC ภายในอินเวอร์เตอร์ และเอาต์พุต DC จาก PV MPPT จะถูกเชื่อมต่อแบบครอสคัปเปิลที่บัสบาร์ และในที่สุดเอาต์พุตของกลุ่มแบตเตอรี่จะเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์ และหน่วย DC-DC ภายในอินเวอร์เตอร์จะเชื่อมต่อแบบครอสคัปเปิลกับเอาต์พุต DC ของ PV MPPT ที่บัสบาร์ และในที่สุดจะแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับผ่านเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์และเชื่อมต่อกับกริด [ระบบโซล่าเซลล์แรงดันสูงภายในบ้าน] ปัญหาหลักของระบบแบตเตอรี่โซลาร์แรงดันสูงสำหรับบ้าน: เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้แบตเตอรี่โมดูลหลายชุดโดยตรง จำเป็นต้องมีการจัดการชุดที่เข้มงวดในขั้นตอนการผลิต การขนส่ง คลังสินค้า และการติดตั้ง ซึ่งต้องใช้ทรัพยากรบุคคลและวัสดุจำนวนมาก และกระบวนการนี้จะน่าเบื่อหน่ายและซับซ้อนมาก อีกทั้งยังนำปัญหามาสู่การเตรียมสต๊อกของลูกค้าอีกด้วย นอกจากนี้ การใช้พลังงานและความจุของแบตเตอรี่ที่ลดลงยังทำให้ความแตกต่างระหว่างโมดูลเพิ่มมากขึ้น และจำเป็นต้องตรวจสอบระบบทั่วไปก่อนการติดตั้ง และหากความแตกต่างระหว่างโมดูลมีมาก ก็ต้องเติมพลังงานด้วยมือด้วย ซึ่งใช้เวลานานและต้องใช้แรงงานมาก ความจุแบตเตอรี่ไม่ตรงกัน: สูญเสียความจุเนื่องจากความแตกต่างของโมดูลแบตเตอรี่ 1. ระบบแบตเตอรี่ที่อยู่อาศัยแรงดันต่ำไม่ตรงกันแบบขนาน แบบดั้งเดิมแบตเตอรี่โซล่าเซลล์สำหรับที่อยู่อาศัยมีแบตเตอรี่ 48V/51.2V ซึ่งสามารถขยายได้โดยการเชื่อมต่อชุดแบตเตอรี่ที่เหมือนกันหลายชุดแบบขนาน เนื่องจากความแตกต่างในเซลล์ โมดูล และสายรัดสายไฟ กระแสไฟในการชาร์จ/ปล่อยของแบตเตอรี่ที่มีความต้านทานภายในสูงจึงต่ำ ในขณะที่กระแสไฟในการชาร์จ/ปล่อยของแบตเตอรี่ที่มีความต้านทานภายในต่ำจะสูง และแบตเตอรี่บางก้อนไม่สามารถชาร์จ/ปล่อยประจุจนเต็มได้เป็นเวลานาน ซึ่งทำให้ระบบแบตเตอรี่ที่อยู่อาศัยสูญเสียความจุบางส่วน [หน้าแรก 48V ระบบโซลาร์เซลล์แบบขนานไม่ตรงกัน] 2. ความไม่ตรงกันของซีรี่ส์ระบบกักเก็บแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์แรงดันสูงสำหรับที่อยู่อาศัย ช่วงแรงดันไฟฟ้าของระบบแบตเตอรี่แรงดันสูงสำหรับการจัดเก็บพลังงานในที่อยู่อาศัยโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 85 ถึง 600V และการขยายความจุจะทำได้โดยการเชื่อมต่อโมดูลแบตเตอรี่หลายโมดูลเข้าด้วยกันแบบอนุกรม ตามลักษณะของวงจรอนุกรม กระแสการชาร์จ/ปล่อยของแต่ละโมดูลจะเท่ากัน แต่เนื่องจากความจุของโมดูลต่างกัน แบตเตอรี่ที่มีความจุน้อยกว่าจึงถูกเติม/ปล่อยก่อน ส่งผลให้โมดูลแบตเตอรี่บางโมดูลไม่สามารถเติม/ปล่อยได้เป็นเวลานาน และคลัสเตอร์แบตเตอรี่จะสูญเสียความจุบางส่วน [หน้าแรก ระบบโซลาร์แรงดันสูง แผนภาพความไม่ตรงกันแบบขนาน] การบำรุงรักษาระบบแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ที่บ้าน: ข้อจำกัดทางเทคนิคและต้นทุนที่สูง เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานของระบบกักเก็บแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ในที่พักอาศัยที่เชื่อถือได้และปลอดภัย การบำรุงรักษาที่ดีถือเป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพอย่างหนึ่ง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสถาปัตยกรรมของระบบแบตเตอรี่ที่อยู่อาศัยแรงดันสูงที่ค่อนข้างซับซ้อน และจำเป็นต้องมีระดับมืออาชีพสูงสำหรับบุคลากรด้านปฏิบัติการและบำรุงรักษา การบำรุงรักษาจึงมักเป็นเรื่องยากและใช้เวลานานในระหว่างการใช้งานระบบจริง ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผลมาจากเหตุผลสองประการดังต่อไปนี้ ① การบำรุงรักษาตามระยะเวลา ต้องมอบชุดแบตเตอรี่เพื่อการสอบเทียบ SOC การสอบเทียบความจุ หรือการตรวจสอบวงจรหลัก ฯลฯ ② เมื่อโมดูลแบตเตอรี่ผิดปกติ แบตเตอรี่ลิเธียมทั่วไปจะไม่มีฟังก์ชันปรับสมดุลอัตโนมัติ ซึ่งต้องใช้เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาไปที่หน้างานเพื่อเติมพลังงานด้วยตนเอง และไม่สามารถตอบสนองต่อความต้องการของลูกค้าได้อย่างรวดเร็ว ③ สำหรับครอบครัวที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ห่างไกล การตรวจสอบและซ่อมแซมแบตเตอรี่เมื่อผิดปกติจะต้องเสียเวลาเป็นอย่างมาก การใช้แบตเตอรี่เก่าและใหม่แบบผสมผสานกัน: เร่งการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ใหม่และความจุที่ไม่ตรงกัน สำหรับแบตเตอรี่โซล่าเซลล์สำหรับบ้านระบบแบตเตอรี่ลิเธียมเก่าและใหม่ผสมกัน และค่าความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ต่างกันมาก ซึ่งจะทำให้เกิดการหมุนเวียนและเพิ่มอุณหภูมิของแบตเตอรี่ได้ง่าย และเร่งการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ใหม่ให้เร็วขึ้น ในกรณีของระบบแบตเตอรี่แรงดันสูง โมดูลแบตเตอรี่ใหม่และเก่าจะผสมกันแบบอนุกรม และเนื่องจากเอฟเฟกต์บาร์เรล โมดูลแบตเตอรี่ใหม่จึงสามารถใช้งานได้กับความจุของโมดูลแบตเตอรี่เก่าเท่านั้น และคลัสเตอร์แบตเตอรี่จะมีความจุที่ไม่ตรงกันอย่างร้ายแรง ตัวอย่างเช่น ความจุที่มีอยู่ของโมดูลใหม่คือ 100Ah ความจุที่มีอยู่ของโมดูลเก่าคือ 90Ah หากใช้แบบผสมกัน คลัสเตอร์แบตเตอรี่จะใช้ความจุ 90Ah ได้เท่านั้น โดยสรุปแล้วโดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมเก่าและใหม่แบบต่ออนุกรมหรือขนานกันโดยตรง ในกรณีการติดตั้งที่ผ่านมาของ BSLBATT เรามักพบว่าผู้บริโภคจะซื้อแบตเตอรี่บางส่วนก่อนสำหรับระบบกักเก็บพลังงานภายในบ้านเพื่อทดลองใช้หรือทดสอบแบตเตอรี่สำหรับที่อยู่อาศัยครั้งแรก และเมื่อคุณภาพของแบตเตอรี่ตรงตามที่คาดหวัง พวกเขาจะเลือกเพิ่มแบตเตอรี่เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการใช้งานจริง และใช้แบตเตอรี่ใหม่ควบคู่กับแบตเตอรี่เก่าโดยตรง ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่ของ BSLBATT มีประสิทธิภาพการทำงานที่ผิดปกติ เช่น แบตเตอรี่ใหม่ไม่เคยชาร์จและปล่อยประจุจนเต็ม ทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็วขึ้น ดังนั้น เราจึงมักแนะนำให้ลูกค้าซื้อระบบกักเก็บพลังงานภายในบ้านที่มีแบตเตอรี่จำนวนเพียงพอตามความต้องการพลังงานจริง เพื่อหลีกเลี่ยงการผสมแบตเตอรี่เก่าและใหม่ในภายหลัง