住宅用 ESS - 合理的で包括的な ESS を 設計 する 方法

住宅用ESSの設計には,システムの目的,部品の選択,設置,安全などなど,複数の側面を考慮する必要があります.パワーエレクトロニクスなどの複数の分野からの知識を含みます住宅用ESSは,効率的に電気を貯蔵するだけでなく,家庭用電力の消費パターンも最適化できます.電気代を減らす必要に応じてオフグリッドの電源供給も提供します

I. エネルギー需要と負荷分析:

家庭のエネルギー需要を分析し,電力の負荷分析,負荷の種類分類,電力のピーク消費期間を含む必要があります.

負荷要求:家庭の日用電力の消費量を把握し,主要な負荷 (冷蔵庫,エアコンなど) とその電力量を決定します.家庭用負荷は,一般的に誘導負荷と抵抗負荷に分けられる.洗濯機,エアコン,冷蔵庫,水ポンプ,レンジホッドなどのモーターによる負荷は,誘導負荷である.モーターの起動電力は,指定電力の5〜7倍である.インバーターの電力を計算する際この負荷の開始電力は考慮されるべきである.インバーターの出力電力は負荷の電力を上回るべきである.

エネルギー貯蔵容量:必要な電池容量は,日用電力の消費量に基づいて推定されます.しかし,平均的な家庭では,すべての負荷を同時にオンにすることはできませんので,コスト削減のために,負荷力の合計は0の係数で掛けられる.0.7から09.

応用シナリオ:ネットワークに接続された動作,ネットワーク外動作,または両方の組み合わせをサポートする必要があるかどうかを検討する.

II.太陽光パネルの容量計算:

1. Calculate the capacity of solar panels based on sunlight conditions and energy demand to ensure they can meet the energy needs of the household's basic load and provide backup power at night or in bad weather.
2. 部品の設計原理は,平均気象条件下での負荷の日用電力消費需要を満たすことである.太陽電池部品の年間発電量は,負荷の年間消費電力に等しい..
3. 家計の電気需要を決定します まず,家計の平均日用電気消費量を計算する必要があります.電気代を計算すると例えば,家庭の平均日用電力の消費量が 30kWh であれば,これは太陽光発電システムが満たす必要がある最低発電目標です.
4. 地元の太陽光条件を理解する.太陽光 (太陽照射) の持続時間は,異なる地域によって異なります.これは太陽光モジュールの発電に影響します.年間平均日当たりの長さは 地元の気象データやオンラインツールで問い合わせることができます.
5. 光伏モジュールの効率は,モジュールの種類 (単結晶シリコン,ポリ結晶性シリコン一般的な家庭用太陽光発電の効率は70%から80%です.

家庭の平均日用電力消費量は 10kWhで 目標自給率は 80%で 地元の太陽光パネルは平均で 0.1平方メートルあたり1日あたり4kWhの電力システム効率因子は0だと仮定します3, 必要な太陽光電池モジュールの総電力は:

P (合計) =10*0.8/0.3≈26.67kWp

つまり,80%の自給自足率を達成するためには,家庭は,少なくとも26.67kWpの総功率の太陽光電池を設置する必要があります.
構成要素の大きさや屋根の空きスペースなどの要因を考えると設備の実際の数と仕様を調整する必要がある場合がある.

インバーターと電池の容量のマッチング

インバーターの容量は太陽光パネルと電池パックと一致し,DC容量とAC容量の両方を含む必要があります.

1. 負荷需要を決定します.まず,電気機器やシステムの総電力需要を理解する必要があります.これは家庭用電気,商業用電気,工業用電力この情報は,デバイス名札の電源パラメータをチェックしたり,デバイスメーカーに相談して取得できます.
2. ピーク電力の需要を計算する:総電力の需要を決定した後,ピーク電力の需要を計算する必要があります.ピーク電力は,すべての装置が特定の瞬間に同時に動作しているときに必要な最大電力を指します.通常,ピーク電力需要は,総電力需要より 20%~30%高い.
3. 直流を交流電流に変換する過程で,一定量のエネルギー損失がインバーターに発生します.したがって,インバーターの電力を計算する際にインバーターの効率は通常90%~96%です.
4. インバーター電力を計算する.上記の情報に基づいて,必要なインバーター電力を計算することができる.式は以下のとおりである.
   インバーターの電源 = (ピーク電源需要/インバーターの効率) × 安全因数安全因子は通常 1.2 から 1.5 に設定され,インバーターが極端な条件下で正常な動作を続けるようにします.
5. パワーのマッチング: 計算されたインバーター パワーをベースに,それにマッチするインバーター モデルを選択します. インバーターの定位電力がピーク電力の需要を満たすことができることを確認します.
6. インバータタイプ:インバータは,単相と三相の2種類に分けられる.単相インバータは,家庭や小規模企業に適しています.3相インバーターは大企業や産業用用途に適しています消費電力のシナリオに基づいて適切なインバータータイプを選択します.