Como escolher a capacidade correta da bateria para sistemas residenciais de armazenamento de energia

Os sistemas residenciais de armazenamento de energia, muitas vezes referidos como armazenamento de energia doméstica, funcionam como centrais elétricas em miniatura, fornecendo um fornecimento de energia confiável independente da rede externa.Esses sistemas permitem que as baterias sejam carregadas fora das horas de pico e descarregadas durante o pico de demanda ou interrupções de energia, proporcionando economia de custos e segurança energética.

Com os avanços tecnológicos, os sistemas domésticos de armazenamento de energia estão se tornando mais sofisticados e visualmente atraentes, muitas vezes integrando baterias de íons de lítio de longa duração e sistemas fotovoltaicos (PV)..A bateria, como componente mais valioso, determina tanto a potência de saída como a capacidade energética do sistema.Redução de custosA seguir, explicamos os aspectos-chave da selecção das baterias:

Parâmetros-chave da bateria

1. Capacidade da bateria versus capacidade utilizável

   • Capacidade da bateria:A capacidade nominal de uma bateria, expressa em quilowatts-hora (kWh). Por exemplo, uma bateria de 5,12 kWh pode consistir em 16 células (3,2 V, 100 Ah) ligadas em série.
   • Capacidade utilizável:As baterias de lítio normalmente têm uma DoD máxima de 90%, o que significa que uma bateria de 5,12 kWh fornece aproximadamente 4,6 kWh para uso real.O projeto do sistema deve basear-se nesta capacidade utilizável para dimensionamento preciso.

2. Potência máxima de carga e descarga

   • As baterias operam em dois modos: carregamento e descarga. Cada modo tem limites de corrente, normalmente expressos como um múltiplo da capacidade da bateria (C-rate).
   • Exemplo: Para uma bateria de 100 Ah com uma corrente de carga de 0,5 C, a corrente de carga é de 50 A, equivalente a 2,56 kW (51,2 V × 50 A).
   • O alinhamento adequado da potência máxima com os requisitos do sistema é crucial para evitar problemas de desempenho.5 kW de potência de carga no modo off-grid.

3. Voltagem nominal

   • A tensão de uma bateria muda com a corrente de descarga. Correntes mais altas resultam em tensões mais baixas.
   • A temperatura também afeta a tensão: temperaturas mais frias diminuem a tensão para uma determinada capacidade.
   • A tensão de circuito aberto (OCV) se correlaciona com o estado de carga da bateria (SoC), fornecendo uma estimativa da energia restante.

Considerações fundamentais para a selecção da capacidade da bateria

1. Baseado na potência de carga e na procura de energia

   • As características de carga, incluindo o consumo de energia e os padrões de utilização, são factores críticos na determinação da capacidade da bateria.A taxa de carga/descarga da bateria e a potência máxima do inversor de armazenamento devem ser consideradas.

2. Capacidade teórica versus prática

   • A capacidade teórica representa a energia máxima que uma bateria pode fornecer, de 100% a 0% SoC. Na prática, limites de proteção impedem a descarga completa para prolongar a vida útil da bateria.

3. Eficiência e utilização do sistema

   • As ineficiências no carregamento, descarregamento e funcionamento do sistema significam que nem toda a energia armazenada está disponível para uso.levando ao desperdício de energiaA negligência destas ineficiências pode resultar num fornecimento de energia insuficiente.

Através de uma avaliação cuidadosa destes fatores, os utilizadores podem selecionar a capacidade da bateria adequada para os seus sistemas de armazenamento de energia domésticos, garantindo um desempenho óptimo e fiabilidade a longo prazo.O projeto adequado do sistema não só aumenta a eficiência energética, mas também maximiza o retorno do investimento para soluções residenciais de armazenamento de energia.