تفاوت‌های بین باتری‌های ذخیره‌سازی Rnergy خانگی و باتری‌های معمولی خانگی چیست؟

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

باتری ذخیره انرژی مسکونی چیست؟ چه تفاوتی با باتری معمولی خانگی دارد؟

 

 

 

با توسعه مستمر انرژی خورشیدی مسکونی، قیمت‌گذاری اوج-الکتریسیته، نیروی پشتیبان و نیازهای انرژی مستقل در خانه‌ها،باتری های ذخیره انرژی خانگیبه تدریج از "تجهیزات پشتیبانی انرژی جدید" به یک جزء مهم از سیستم های انرژی خانگی تبدیل می شوند. بسیاری از مصرف‌کنندگان، در اولین مواجهه با ذخیره‌سازی انرژی، یک سوال بسیار شهودی دارند: آیا باتری ذخیره‌سازی انرژی خانگی فقط یک باتری نیست؟ تفاوت آن با باتری‌های AA، باتری‌های قابل شارژ و باتری‌های خودرویی که روزانه استفاده می‌کنیم چیست؟

 

در واقعیت، اگرچه همه آنها از واکنش های الکتروشیمیایی برای ذخیره و آزادسازی انرژی الکتریکی استفاده می کنند، اما اهداف طراحی آنها کاملاً متفاوت است. باتری‌های خانگی معمولی در درجه اول به انرژی کم-و مدت زمان کوتاه-نیازهای کنترل از راه دور، اسباب‌بازی‌ها، چراغ قوه‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی کوچک پاسخ می‌دهند. در حالی که باتری های ذخیره انرژی خانه "دستگاه‌های انرژی قابل شارژ-در مقیاس بزرگ"برای سیستم های برق خانگی طراحی شده است که نیاز به همکاری با پنل های خورشیدی، اینورترهای هیبریدی، سیستم های توزیع خانگی، شبکه برق و سیستم های مدیریت انرژی هوشمند دارد.

 

آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) اشاره می‌کند که سیستم قدرت جهانی در سال 2023 بیش از 40 گیگاوات به ظرفیت ذخیره‌سازی باتری اضافه خواهد کرد و پشت{2}}- ذخیره‌سازی انرژی متر به یک شکل کاربردی مهم تبدیل شده است.ذخیره انرژی باتری; در عین حال، هزینه باتری‌های لیتیوم{0} یونی در مقایسه با سال 2010 حدود 90 درصد کاهش یافته است که باعث گسترش سریع برنامه‌های ذخیره انرژی باتری در خانه‌ها، مشاغل و سیستم‌های قدرت شده است.

 

 

 

باتری ذخیره انرژی مسکونی چیست؟

 

باتری های ذخیره انرژی مسکونی، به زبان ساده، هستندسیستم های باتری قابل شارژبه طور خاص برای ذخیره، مدیریت و تامین برق پشتیبان برای برق خانگی طراحی شده است. آنها معمولاً در گاراژهای مسکونی، اتاق‌های تاسیسات، زیرزمین‌ها، روی دیوارها، مناطق تجهیزات در فضای باز یا سایر مکان‌هایی که نیازمندی‌های نصب محلی را برآورده می‌کنند، نصب می‌شوند و به ماژول‌های فتوولتائیک، اینورترهای ذخیره انرژی، بارهای خانگی و شبکه برق متصل می‌شوند. در طول روز، زمانی که تولید انرژی خورشیدی از مصرف برق فوری خانوار فراتر می رود، انرژی اضافی را می توان در باتری ذخیره کرد. در شب، در روزهای ابری یا در هنگام قطع برق، باتری ذخیره انرژی انرژی را برای مصارف خانگی آزاد می کند. تعریف اولیه وزارت انرژی ایالات متحده از باتری همچنین دستگاهی است که "انرژی الکتریکی را در صورت تقاضا می پذیرد، ذخیره می کند و آزاد می کند"، اما ذخیره انرژی مسکونی عملکردهای پیچیده مدیریت باتری، تبدیل نیرو و کنترل سیستم را اضافه می کند.

 

برخلاف یک بسته باتری ساده، مدرنسیستم های ذخیره انرژی مسکونیمعمولاً از سلول‌های باتری، ماژول‌های باتری، یک سیستم مدیریت باتری (BMS)، دستگاه‌های حفاظتی، رابط‌های ارتباطی، یک پوشش و یک سیستم کنترل که در ارتباط با اینورتر کار می‌کند، تشکیل شده‌اند. بنابراین، قضاوت در مورد اینکه آیا یک محصول یک باتری واقعی ذخیره انرژی مسکونی است نمی‌تواند صرفا بر اساس «ظرفیت Ah» آن باشد. همچنین بسیار مهم است که مناسب بودن آن برای-عملکرد چرخه ای طولانی مدت و ادغام آن با سیستم انرژی خانه را در نظر بگیرید.

 

● عملکرد اصلی: ذخیره و آزادسازی انرژی الکتریکی خانگی.

 

● کاربردهای معمولی: مصرف خود-انرژی خورشیدی، برق پشتیبان، آربیتراژ اوج-دره، منبع تغذیه خاموش-شبکه.

 

● ولتاژ اصلی: معمولاً برای سیستم‌های ولتاژ پایین-(تقریباً 48 ولت/51.2 ولت) استفاده می‌شود، راه‌حل‌های ذخیره انرژی مسکونی با ولتاژ بالا نیز موجود است.

 

● ظرفیت‌های معمولی: تقریباً 5 کیلووات ساعت، 10 کیلووات ساعت، 15 کیلووات ساعت، 20 کیلووات ساعت و بالاتر.

 

BLOO POWER در حال حاضر ظرفیت‌های مختلف ذخیره‌سازی انرژی مسکونی از جمله محصولات 5 کیلووات ساعتی، 10 کیلووات ساعتی، 14.34 کیلووات ساعتی، 15 کیلووات ساعتی و 20 کیلووات ساعتی را ارائه می‌کند.

 

 

بزرگترین تفاوت بین باتری های ذخیره انرژی خانگی و باتری های معمولی خانگی چیست؟

 

بسیاری از مردم به اشتباه بر این باورند که «باتری‌های خانگی معمولی» و «باتری‌های ذخیره انرژی خانگی» نسخه‌های بزرگ‌تری از یک محصول هستند، اما این درست نیست. باتری های معمولی خانگی معمولاً برای سادگی، قابل حمل بودن، هزینه کم و منبع تغذیه فوری طراحی می شوند. به عنوان مثال، باتری های AA یا AAA ممکن است فقط نیاز داشته باشند که چند وات یا حتی انرژی کمتری برای کنترل از راه دور، ساعت یا اسباب بازی کوچک فراهم کنند.باتری های ذخیره انرژی مسکونیاز سوی دیگر، برای انجام وظایف مدیریت انرژی خانگی طراحی شده اند. ظرفیت آن‌ها معمولاً بر حسب کیلووات ساعت اندازه‌گیری می‌شود و ممکن است روزانه یک یا چند دوره شارژ{1}}تخلیه شوند. بنابراین، تفاوت های قابل توجهی در ظرفیت، توان خروجی، عمر چرخه، BMS، ارتباطات، روش های نصب و حفاظت ایمنی وجود دارد. داده‌های آژانس بین‌المللی انرژی نشان می‌دهد که باتری‌های یونی لیتیوم به یکی از فن‌آوری‌های اصلی برای ذخیره‌سازی انرژی مدرن تبدیل شده‌اند، با LFP (فسفات آهن لیتیوم) به ویژه برای کاربردهای ذخیره‌سازی انرژی که به طول عمر، ایمنی و هزینه حساس هستند، مناسب است.

 

● باتری های خانگی معمولی: معمولاً بر حسب وات ساعت یا حتی کوچکتر اندازه گیری می شوند.

 

● باتری های ذخیره انرژی مسکونی: معمولاً بر حسب کیلووات ساعت اندازه گیری می شوند.

 

● باتری های معمولی: در درجه اول به یک دستگاه کوچک خدمت می کنند.

 

● ذخیره انرژی مسکونی: به کل سیستم انرژی خانوار خدمت می کند.

 

مقایسه بین باتری های خانگی معمولی و باتری های ذخیره انرژی خانگی

 

موارد مقایسه	باتری های خانگی معمولی	باتری های ذخیره انرژی خانگی
کاربردهای معمولی	کنترل از راه دور، اسباب بازی، ساعت و غیره	ذخیره انرژی فتوولتائیک، برق پشتیبان خانه
واحد ظرفیت	میلی آمپر، وات	کیلووات ساعت
سیستم های شیمیایی رایج	باتری های قلیایی، نیکل-هیدرید فلز، و لیتیوم اولیه و غیره.	سیستم‌های لیتیوم- مانند LiFePO4
چرخه عمر	یک -چرخه زمانی یا محدود	برای شارژ و تخلیه مکرر طولانی مدت-طراحی شده است.
BMS	به طور معمول، BMS پیچیده ای وجود ندارد.	معمولاً با یک BMS هوشمند پیکربندی می شود
قابلیت خروجی	قدرت کم	این می تواند بار بزرگ خانه را تحمل کند.
عملکرد ارتباطی	تقریبا هیچ	CAN، RS485، و غیره
روش نصب	وصل کنید و بازی کنید	روی دیوار-نصب شده، قفسه-قابل نصب، روی هم، روی زمین-ایستاده و غیره.
همکاری سیستم	تنها کار کردن	هم افزایی با اینورترها، فتوولتائیک ها و شبکه های برق

 

 

چرا باتری‌های LiFePO4 معمولاً در ذخیره‌سازی انرژی مسکونی استفاده می‌شوند؟

 

در حال حاضر، تعداد زیادی از سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی مسکونی از باتری‌های **لیتیوم آهن فسفات (LiFePO4/LFP)** استفاده می‌کنند، به جای باتری‌های لیتیومی معمولی یکبار مصرف یا باتری‌های اسید سرب{1} سنتی. دلیل اصلی این است که ذخیره‌سازی انرژی در منازل مسکونی نیازمند چرخه‌های تخلیه مکرر و گسترده-تخلیه باتری‌ها در یک دوره طولانی است، در حالی که ایمنی، پایداری و طول عمر خوبی نیز می‌طلبد. داده‌های آژانس بین‌المللی انرژی نشان می‌دهد که در سال 2023، LFP تقریباً 80 درصد از باتری‌های مورد استفاده در برنامه‌های جدید ذخیره‌سازی انرژی را به خود اختصاص داده است. یکی از دلایل این امر این است که سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی در مقایسه با وسایل نقلیه با انرژی جدید، نیازمندی‌های نسبتاً کمتری برای چگالی انرژی شدید دارند، بنابراین امکان در نظر گرفتن اولویت هزینه، طول عمر و عملکرد ایمنی را فراهم می‌کنند.

 

این امر به ویژه برای کاربران خانگی بسیار مهم است. به عنوان مثال، استفاده از انرژی ذخیره شده خورشیدی در هر شب و شارژ مجدد آن در روز بعد، یک چرخه پیوسته را تشکیل می دهد. اگر باتری فقط بتواند چند چرخه را تحمل کند، کاهش ظرفیت پس از چند سال به طور قابل توجهی بر قابلیت استفاده آن تأثیر می گذارد. بنابراین، ذخیره انرژی مسکونی ظرفیت قابل استفاده را در کل چرخه عمر خود در اولویت قرار می دهد، نه فقط ظرفیت اولیه که در زمان خرید مشاهده می شود.

 

● ایمنی: LFP پایداری حرارتی خوبی دارد.

 

● طول عمر: مناسب برای چرخه های تخلیه شارژ طولانی مدت-مکرر-.

 

● هزینه: در مقایسه با برخی از سیستم‌های{0}نیکل بالا، یک مزیت هزینه ارائه می‌دهد.

 

● سازگاری با ذخیره انرژی: ذخیره انرژی در خانه مانند وسایل نقلیه جدید انرژی برای چگالی انرژی شدید ندارد.

 

محصولات ذخیره انرژی خانگی 15.36 کیلووات ساعت و 20.48 کیلووات ساعت BLOO POWER هر دو از سیستم باتری LiFePO4 استفاده می کنند و روش های ارتباطی مانند CAN، RS485 و RS232 را ارائه می دهند. داده‌های در دسترس عموم نشان‌دهنده عمر چرخه 8000 چرخه است.

 

 

چرا باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی مسکونی به BMS نیاز دارند، در حالی که باتری‌های معمولی معمولاً نیازی ندارند؟

 

BMS (سیستم مدیریت باتری) یکی از تفاوت های کلیدی بین باتری های ذخیره انرژی خانگی و باتری های معمولی خانگی است. یک باتری ذخیره انرژی بزرگ حاوی سلول های متعددی است. اگر در ولتاژ، دما یا SOC بین سلول‌های مختلف تفاوت وجود داشته باشد، برخی از سلول‌ها ممکن است در طول کارکرد طولانی‌مدت، شارژ،-تخلیه بیش از حد، گرمای بیش از حد، یا کاهش عملکرد را تجربه کنند. بنابراین، باتری های ذخیره انرژی به یک BMS برای نظارت بر وضعیت سلول در زمان واقعی و انجام عملیات حفاظت، تعادل و ارتباط بر اساس وضعیت سیستم نیاز دارند. باتری های AA معمولی فقط باید در دستگاه نصب شوند تا به طور معمول برق خروجی داشته باشند و نیازی به مدیریت پیچیده ده ها یا حتی صدها سلول ندارند.

 

در سیستم های ذخیره انرژی واقعی مسکونی، BMS همچنین نیاز به ارتباط با اینورتر دارد و به اینورتر اجازه می دهد تا اطلاعاتی مانند SOC باتری، جریان شارژ مجاز، جریان تخلیه مجاز و حالت های غیرعادی را درک کند و در نتیجه پارامترهای عملکرد را به صورت پویا تنظیم کند. به عبارت دیگر، BMS به طور موثر "باتری" را به یک دستگاه ذخیره انرژی هوشمند تبدیل می کند که می تواند توسط سیستم انرژی قابل درک و کنترل باشد.

 

● نظارت بر ولتاژ: تشخیص ولتاژ تک تک سلول ها و سیستم.

 

● پایش دما: افزایش غیرعادی دما را تشخیص می دهد.

 

● حفاظت از تخلیه بیش از حد-: خطر عملکرد غیرعادی را کاهش می‌دهد.

 

● کنترل ارتباط: تبادل اطلاعات با اینورتر از طریق CAN، RS485 و غیره.

 

 

چرا باتری های ذخیره انرژی خانگی معمولاً بر حسب کیلووات ساعت برچسب گذاری می شوند، در حالی که باتری های معمولی از mAh استفاده می کنند؟

 

باتری‌های خانگی معمولی اغلب دارای برچسب «2000 میلی‌آمپر ساعت» یا «3000 میلی‌آمپر ساعت» هستند، در حالی که محصولات ذخیره‌سازی انرژی خانگی معمولاً «5 کیلووات ساعت»، «10 کیلووات ساعت» یا «15 کیلووات ساعت» دارند. این به این دلیل است که آنها برای کاربردهای مختلف طراحی شده اند. میلی آمپر ساعت در درجه اول میزان شارژ باتری را بیان می کند، اما برای ذخیره انرژی خانگی، کاربران واقعاً نگران این هستند که این باتری چقدر انرژی الکتریکی می تواند ذخیره کند. بنابراین، کیلووات ساعت بصری تر از Ah است. به عنوان مثال، یک باتری ذخیره انرژی 51.2 ولت و 100 آمپر ساعت دارای انرژی نامی تئوری تقریباً 5.12 کیلووات ساعت است. اگر به 51.2V، 300Ah افزایش یابد، انرژی نامی نظری تقریباً 15.36 کیلووات ساعت است.

 

در نهایت، کاربران خانگی باید به «چند آمپر{0}ساعت باتری است» توجه کنند، بلکه باید به «چقدر برق می‌توان در شب استفاده کرد»، «مدت زمانی که می‌تواند یخچال را در هنگام قطع برق نگه دارد» و «چقدر بار خانگی می‌تواند انرژی بدهد» توجه کنند. بنابراین، محصولات ذخیره انرژی باید به طور جامع پارامترهایی مانند ظرفیت نامی، ظرفیت موجود، DoD، راندمان اینورتر و توان بار را در نظر بگیرند.

 

● Ah: نشان دهنده ظرفیت شارژ است.

 

● V: نشان دهنده ولتاژ است.

 

● kWh: نشان دهنده انرژی ذخیره شده است.

 

● ظرفیت موجود: معمولاً کمتر یا مساوی ظرفیت نامی است.

 

نمونه هایی از مفاهیم ظرفیت

 

مشخصات باتری	انرژی رتبه بندی شده نظری	موقعیت یابی معمولی
12 ولت 100 آمپر ساعت	1.2 کیلووات ساعت	سیستم آماده به کار/آفلاین کوچک
24 ولت 100 آمپر ساعت	2.4 کیلووات ساعت	سیستم کوچک انرژی خورشیدی
48 ولت 100 آمپر ساعت	4.8 کیلووات ساعت	ذخیره انرژی کوچک در خانه
51.2 ولت 100 آمپر ساعت	5.12 کیلووات ساعت	مشخصات متداول ذخیره سازی انرژی مسکونی
51.2 ولت 300 آمپر ساعت	15.36 کیلووات ساعت	ذخیره انرژی خانگی با اندازه متوسط ​​تا بزرگ-

 

مثال بالا نمونه ای از محاسبه انرژی نامی است. توان واقعی موجود نیز تحت تأثیر عواملی مانند DoD، حفاظت BMS، دما، راندمان اینورتر و استراتژی عملکرد سیستم است.

 

 

باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی مسکونی نه تنها برق را ذخیره می‌کنند، بلکه با انرژی خورشیدی و اینورترها همگام هستند.

 

در حالی که باتری‌های معمولی معمولاً فقط باید به یک بار متصل شوند تا کار کنند، باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی مسکونی در واقع بخشی از کل سیستم انرژی خانه هستند. یک سیستم ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی معمولی معمولاً شامل ماژول‌های خورشیدی، اینورتر فتوولتائیک/اینورتر هیبریدی، باتری‌های ذخیره انرژی، بارهای خانگی و شبکه برق است. در طول روز، پس از اینکه سیستم فتوولتائیک برق تولید می کند، بار خانه را در اولویت قرار می دهد و انرژی اضافی وارد باتری می شود. هنگامی که انرژی خورشیدی کافی نیست، باتری ذخیره انرژی از طریق اینورتر برق را به بار خانه تامین می کند. اگر شارژ باتری کم باشد، سیستم می تواند بر اساس شبکه محلی و استراتژی های کنترل، برق را از شبکه خریداری کند.

 

این بدان معناست که باتری های ذخیره انرژی مسکونی به سادگی «خریدن یک باتری بزرگ و گذاشتن آن در خانه» نیستند. این نیاز به در نظر گرفتن محدوده ولتاژ بین باتری و اینورتر، حداکثر جریان شارژ/دشارژ، پروتکل‌های ارتباطی، رتبه‌بندی قدرت و الزامات گواهینامه دارد. محصولات یکپارچه ذخیره‌سازی انرژی خانگی BLOO POWER عملکرد باتری، اینورتر و MPPT (قدرت فتوولتائیک چند سطحی) را یکپارچه کرده‌اند و برخی از پیچیدگی پیکربندی سیستم را کاهش می‌دهند. اطلاعات محصول در دسترس عموم نشان می دهد که محصول یکپارچه 15.36 کیلووات ساعتی از باتری 51.2 ولت LFP استفاده می کند و به ارتباطات CAN، RS485 و RS232 مجهز است.

 

● پنل خورشیدی: مسئول تولید برق است.

 

● اینورتر: مسئول تبدیل توان و کنترل سیستم است.

 

● باتری ذخیره انرژی: مسئول ذخیره انرژی الکتریکی است.

 

● بار خانگی: مصرف واقعی انرژی الکتریکی.

 

 

باتری های ذخیره انرژی خانگی چه مشکلات برق خانگی را می توانند حل کنند؟

 

ارزش ذخیره انرژی مسکونی فراتر از تامین برق صرفاً در هنگام قطع برق است. برای خانواده‌هایی که پنل‌های خورشیدی دارند، باتری‌ها می‌توانند استفاده از انرژی خورشیدی تولید شده در طول روز را تا عصر افزایش دهند و در نتیجه میزان مصرف انرژی خورشیدی خود خانوار را افزایش دهند. اگر قیمت‌گذاری برق محلی اوج-دره وجود داشته باشد، باتری‌ها را نیز می‌توان در دوره‌های قیمت پایین-شارژ کرد و در دوره‌های قیمت{5}بالا تخلیه کرد و هزینه‌های برق را بهینه کرد و در عین حال مطابق با مقررات محلی و سیاست‌های قیمت‌گذاری بود. علاوه بر این، در مناطقی با پایداری شبکه ضعیف، ذخیره انرژی می‌تواند به عنوان منبع تغذیه پشتیبان، تامین برق برای روشنایی، یخچال‌ها، تجهیزات شبکه، تجهیزات ارتباطی و برخی از لوازم ضروری در هنگام قطع برق عمل کند.

 

آژانس بین‌المللی انرژی اشاره می‌کند که ذخیره انرژی باتری می‌تواند انتقال انرژی را در بازه‌های زمانی کوتاه فراهم کند و می‌تواند به عنوان یک منبع انرژی پشتیبان مهم در هنگام خرابی‌های شبکه عمل کند، که دلیلی کلیدی برای توسعه مداوم ذخیره‌سازی انرژی مسکونی است.

 

● افزایش میزان مصرف{0}خود خورشیدی: در مصرف انرژی خورشیدی اضافی از روز تا شب صرفه جویی کنید.

 

● کاهش اوج{0}ساعت خرید برق: شارژ و دشارژ را مطابق با خط‌مشی‌های قیمت‌گذاری برق محلی بهینه کنید.

 

● پشتیبان قطع برق: از محافظت از بارهای حیاتی خانگی اطمینان حاصل کنید.

 

● افزایش خودکفایی انرژی: کاهش اتکا به شبکه برای تامین برق فوری.

 

 

چرا باتری های ذخیره انرژی خانگی سنگین تر و بزرگتر از باتری های خانگی معمولی هستند؟

 

افزایش ظرفیت به طور طبیعی منجر به افزایش قابل توجهی در اندازه و وزن باتری می شود. با این حال، دلیل اینکه باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی مسکونی «بخصوص بزرگ به نظر می‌رسند» تنها به دلیل ظرفیت نیست. محصولات ذخیره‌سازی انرژی بزرگ نیز به نصب ماژول‌های سلولی، BMS، رله‌ها، فیوزها، ماژول‌های ارتباطی، ساختارهای حفاظتی و پوشش‌هایی نیاز دارند که شرایط محیط نصب را برآورده می‌کنند. بنابراین، یک باتری ذخیره انرژی مسکونی با حدود 15 کیلووات ساعت ممکن است در حال حاضر یک دستگاه بزرگ باشد تا یک باتری کوچک و قابل حمل.

 

برای مثال، باتری 15.36 کیلووات ساعتی ذخیره‌سازی انرژی خانگی BLOO POWER دارای ولتاژ نامی 51.2 ولت و ظرفیت نامی 300 آمپر ساعت و وزن تقریباً 135 کیلوگرم است. نسخه 20.48 کیلووات ساعتی تقریباً 180 کیلوگرم وزن دارد. این نشان می‌دهد که باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی خانگی را نمی‌توان با استفاده از رویکردی مشابه با باتری‌های خانگی معمولی نصب کرد. عواملی مانند بار دیوار-ظرفیت باربری، براکت های نصب، دسترسی حمل و نقل، فضای نگهداری، حفاظت الکتریکی و ایمنی در برابر آتش باید در نظر گرفته شوند.

 

● ظرفیت بزرگتر: رسیدن به چند کیلووات ساعت یا حتی ده ها کیلووات ساعت.

 

● ساختار پیچیده تر: شامل سلول های باتری، BMS، و اجزای حفاظتی است.

 

● وزن بیشتر: ارزیابی ظرفیت باربری{0}قبل از نصب لازم است.

 

● الزامات نصب بالاتر: باید توسط افراد حرفه ای طبق مقررات محلی انجام شود.

 

 

چرا عمر چرخه برای باتری های ذخیره انرژی مسکونی مورد تاکید است؟

 

در حالی که باتری‌های خانگی معمولی ممکن است فقط هر چند ماه یا حتی سال یک‌بار نیاز به تعویض داشته باشند، باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی خانگی معمولاً دارای چرخه‌های تخلیه{0} متعددی هستند. با فرض اینکه یک خانوار روزانه یک چرخه تخلیه کامل-شارژ را تکمیل می‌کند، از نظر تئوری، این مقدار تقریباً 365 سیکل در سال است. بنابراین، طول عمر باتری ذخیره انرژی را نمی توان به سادگی بر اساس «چند سال استفاده از آن» قضاوت کرد. این نیاز به ارزیابی با در نظر گرفتن عواملی مانند تعداد چرخه، عمق تخلیه (DoD)، دما، نرخ شارژ/دشارژ، و استراتژی عملیاتی دارد.

 

برای مثال، داده‌های عمومی BLOO POWER بیان می‌کند که محصولات 15.36kWh و 20.48kWh LFP دارای عمر چرخه ادعایی 8000 چرخه هستند. با این حال، مهم است که توجه داشته باشید که 8000 چرخه تضمین نمی کند که هر خانوار تحت هر شرایطی به 8000 چرخه کامل برسد. طول عمر واقعی نیز به شرایط آزمایش و محیط استفاده بستگی دارد. بنابراین، هنگام انتخاب باتری‌های ذخیره انرژی، مصرف‌کنندگان باید به‌جای مقایسه صرفاً شکل «تعداد چرخه»، به‌طور همزمان روی شرایط آزمایش برای عمر چرخه، دوره گارانتی، وزارت دفاع و حفظ ظرفیت تمرکز کنند.

 

● تعداد چرخه: اندازه‌گیری می‌کند که یک باتری چند چرخه شارژ{0}} را می‌تواند تحمل کند.

 

● DoD: عمق ظرفیت باتری استفاده شده در هر چرخه را نشان می دهد.

 

● دما: دماهای بالا و پایین هر دو می توانند بر عملکرد و طول عمر تأثیر بگذارند.

 

● نرخ: عملکرد با سرعت{0} بالا ممکن است بار حرارتی بیشتری را به همراه داشته باشد.

 

 

چرا باتری های ذخیره انرژی مسکونی به طراحی ایمنی دقیق تری نیاز دارند؟

 

ظرفیت باتری های ذخیره انرژی مسکونی به مراتب بیشتر از باتری های معمولی کنترل از راه دور است، بنابراین اهمیت طراحی ایمنی کاملاً متفاوت است. حتی یک باتری قلمی کوچک، با ظرفیت محدودش، از نظر سطح ایمنی با یک سیستم ذخیره انرژی مسکونی ده ها کیلووات ساعت یا حتی صدها کیلووات ساعت قابل مقایسه است. سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی مسکونی نیاز به طراحی سیستماتیک از جنبه‌های مختلف، از جمله انتخاب سلول، طراحی ماژول، BMS، حفاظت از جریان اضافه، حفاظت از مدار کوتاه، نظارت بر دما، ساختار مکانیکی، و محیط نصب دارند.

 

باتری های LFP به دلیل ویژگی های ایمنی، طول عمر و هزینه، نرخ پذیرش بالایی در زمینه ذخیره انرژی به دست آورده اند. آژانس بین‌المللی انرژی اشاره می‌کند که باتری‌های LFP بدون نیکل- و کبالت-، قابلیت اشتعال کم و عمر طولانی دارند، بنابراین سهم آنها در ذخیره انرژی باتری به سرعت در حال افزایش است. با این حال، صرف نظر از فناوری باتری لیتیومی مورد استفاده، نصب مناسب، شارژ و دشارژ معقول، استفاده از تجهیزات سازگار، و رعایت مقررات آتش سوزی و الکتریکی محلی بسیار مهم است.

 

● ایمنی سلول: انتخاب یک سیستم سلولی مناسب برای کاربردهای ذخیره انرژی.

 

● حفاظت BMS: نظارت بر ولتاژ، جریان و دما.

 

● حفاظت الکتریکی: حفاظت لازم برای قطع شدن مدار، جریان بیش از حد-و اتصال کوتاه را فراهم کنید.

 

● نصب صحیح: مطابق با الزامات محلی برق، آتش نشانی و ساختمان.

 

 

تفاوت بین باتری های ذخیره انرژی خانگی و باتری های سرب{0}اسید چیست؟

 

اگر استفاده کاربر از "باتری خانگی معمولی" در واقع به باتری‌های سرب{0}اسید سنتی اشاره دارد، تفاوت بین باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی خانگی و باتری‌های سرب{1}}اسید حتی بیشتر قابل بحث می‌شود. باتری‌های سرب{3}}اسید مدت‌هاست که به طور گسترده در سیستم‌های UPS، استارت‌های پرش خودرو و منابع تغذیه پشتیبان استفاده می‌شوند. با این حال، برای سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی فتوولتائیک مسکونی مدرن که به چرخه‌های تخلیه عمیق روزانه نیاز دارند، LiFePO4 به طور کلی مناسب‌تر است. مزایای آن عمدتاً در طول عمر چرخه بالاتر، نسبت انرژی قابل استفاده بالاتر، وزن سبک تر و قابلیت های یکپارچه سازی سیستم بهتر است.

 

با این حال، نمی توان به سادگی بیان کرد که "باتری های لیتیومی همیشه در همه حالات بهتر از باتری های سرب{0}}اسید هستند." اگر کاربر فقط به منبع تغذیه پشتیبان بسیار کم هزینه و کوتاه مدت نیاز دارد، باتری‌های سرب{4}}اسید ممکن است همچنان سناریوهای قابل اجرا داشته باشند. انتخاب واقعی باید بر اساس فرکانس استفاده، فضا، عمر باتری، سرمایه گذاری اولیه، الزامات نگهداری و هزینه کل طول عمر انجام شود.

 

● سرب-اسید: هزینه اولیه ممکن است کمتر باشد.

 

● LiFePO4: برای دوچرخه سواری مکرر مناسب تر است.

 

● وزن: برای همان نیازهای ذخیره انرژی، LFP عموما فشرده تر است.

 

● طول عمر: باید در ارتباط با وزارت دفاع واقعی و شرایط استفاده مقایسه شود.

 

مقایسه ذخیره‌سازی انرژی مسکونی LFP و ذخیره‌سازی انرژی سنتی سرب{0}}

 

مورد	LiFePO4ذخیره سازی انرژی مسکونی	باتری‌های سرب{0}}اسید سنتی
چرخه عمر	معمولا بالاتر	به طور معمول پایین تر
سازگاری با تخلیه عمیق	بهتر است	نسبتا محدود است
چگالی انرژی	بالاتر	پایین تر
وزن	نسبتا سبک	نسبتا سنگین
BMS	پیکربندی معمولی	سیستم های سنتی معمولاً BMS در همان سطح ندارند.
تعمیر و نگهداری	نسبتا ساده	برخی از انواع نیاز به نگهداری بیشتری دارند.
سازگاری ذخیره انرژی فتوولتائیک	بسیار مناسب	قابل استفاده است اما نیاز به طراحی مناسب دارد.
سرمایه گذاری اولیه	معمولا بالاتر	به طور معمول پایین تر
استفاده طولانی مدت-	مناسب تر برای دوچرخه سواری با فرکانس بالا-	برای برخی از سناریوهای{0}}پشتیبان گیری با فرکانس پایین مناسب تر است

 

 

 

BLOO POWER چه باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی خانگی را ارائه می‌کند؟

 

نیازهای ذخیره سازی انرژی از خانواده ای به خانه دیگر متفاوت است. برخی از خانوارها فقط باید یخچال، روشنایی و وسایل اینترنت خود را در زمان قطع برق نگهداری کنند. دیگران می خواهند برق مازاد تولید شده توسط کل سیستم خورشیدی پشت بام خود را ذخیره کنند. برخی دیگر از وسایل پرقدرت مانند پمپ های حرارتی، وسایل نقلیه الکتریکی و تهویه مطبوع- برخوردار هستند که به ظرفیت ذخیره سازی بیشتر و قدرت تخلیه مداوم بیشتر نیاز دارند. بنابراین، محصولات ذخیره‌سازی انرژی مسکونی باید مدولار باشند و گزینه‌های نصب متعددی را ارائه دهند.

 

BLOO POWER در حال حاضر محصولات ذخیره‌سازی انرژی مسکونی را در پیکربندی‌های-دیواری، قفسه‌ای-نصب شده، پشته‌ای، یکپارچه، و روی زمین-با ظرفیت‌های استاندارد ذخیره‌سازی انرژی مسکونی که 5 کیلووات ساعت، 10 کیلووات ساعت، 14.34 کیلووات ساعت، 14.34 کیلووات ساعت، و 14.34 کیلووات ساعت و 14 کیلووات ساعت و 14 کیلووات ساعت، ادغام شده و روی زمین ارائه می‌کند، ارائه می‌کند. به عنوان مثال، محصول 15.36 کیلووات ساعت LFP از پیکربندی 51.2 ولت، 300 آمپر ساعت استفاده می کند، برای 6500 چرخه رتبه بندی شده است و از ارتباطات CAN، RS485 و RS232 پشتیبانی می کند. محصول یکپارچه 15.36 کیلووات ساعتی همچنین باتری را با اینورتر، MPPT و سایر عملکردها یکپارچه می کند.

 

 

 

چگونه یک باتری ذخیره انرژی مسکونی را بر اساس مصرف برق خانگی انتخاب کنیم؟

 

هنگام انتخاب یک باتری ذخیره انرژی مسکونی، این موضوع صرفاً این نیست که "خانه بزرگتر، باتری بزرگتر". یک رویکرد معقول تر، تجزیه و تحلیل مصرف برق روزانه خانوار، تولید برق خورشیدی، مصرف برق در شب، زمان پشتیبان گیری در هنگام قطع برق و قیمت برق محلی است. برای مثال، خانواری که روزانه 10 کیلووات ساعت برق مصرف می کند، ممکن است لزوماً به باتری 20 کیلووات ساعتی نیاز نداشته باشد. اگر هدف اولیه ذخیره انرژی خورشیدی در طول روز برای استفاده در شب باشد، 5-10 کیلووات ساعت ممکن است برای پوشش بخشی قابل توجهی از تقاضا کافی باشد. اگر خانوار با خطر قطعی برق طولانی مدت مواجه شود، با در نظر گرفتن توان مداوم و اوج بارهای بحرانی، به ظرفیت بیشتری نیاز است.

 

همچنین مهم است که توجه داشته باشید که ظرفیت و توان مفهوم یکسانی ندارند. 15 کیلووات ساعت نشان می‌دهد "میزان برق می‌تواند ذخیره شود"، در حالی که 10 کیلووات نشان می‌دهد که "الکتریسیته با چه سرعتی می‌تواند تولید شود." اگر توان اینورتر ناکافی باشد، ممکن است یک باطری با ظرفیت بزرگ-نتواند به طور همزمان دستگاه های پرقدرت مانند تهویه مطبوع، آبگرمکن، و پمپ های حرارتی را تامین کند.

 

● مرحله 1: میانگین مصرف برق روزانه خانوار را محاسبه کنید.

 

● مرحله 2: مقدار برق مورد نیاز در شب را محاسبه کنید.

 

● مرحله 3: زمان برق پشتیبان را در هنگام قطع برق تعیین کنید.

 

● مرحله 4: اینورتر و توان باتری را بر اساس حداکثر بار انتخاب کنید.

 

یک روش تخمین ساده این است:

 

ظرفیت باتری مورد نیاز ≈ ​​ظرفیت پشتیبان هدف ÷ نسبت در دسترس بودن سیستم کلی

 

به عنوان مثال، اگر یک خانوار تقریباً 8 کیلووات ساعت برق قابل استفاده در طول شب بخواهد، باید ظرفیت نامی بالاتر از 8 کیلووات ساعت را بر اساس وزارت دفاع، تلفات تبدیل و ظرفیت ذخیره سیستم انتخاب کند. صرف خرید یک باتری "8 کیلووات ساعت" و فرض اینکه کل 8 کیلووات ساعت می تواند بدون قید و شرط تولید شود، کافی نیست.

 

 

چرا باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی مسکونی در آینده اهمیت فزاینده‌ای خواهند داشت؟

 

ذخیره‌سازی انرژی مسکونی صرفاً یک بازار «باتری پشتیبان» نیست، بلکه یک جزء حیاتی از سیستم‌های مدیریت انرژی خانه آینده است. با توسعه مداوم PV خورشیدی روی پشت بام، وسایل نقلیه الکتریکی، پمپ های حرارتی، لوازم هوشمند و قیمت گذاری پویا، مصرف برق خانگی به طور فزاینده ای ویژگی های "تولید-ذخیره-مصرف{3}}ارسال را نشان می دهد." باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی می‌توانند انرژی الکتریکی را در زمان‌های مختلف جابه‌جا کنند و خانواده‌ها را قادر می‌سازد تا از انرژی خورشیدی و شبکه با انعطاف‌پذیری بیشتری استفاده کنند.

 

آژانس بین‌المللی انرژی بر این باور است که تا سال 2030، تحت سناریوی انتشار خالص{1}صفر، ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی جهانی باید به طور قابل‌توجهی به حدود 1500 گیگاوات افزایش یابد که از این میزان ذخیره باتری تقریباً 1200 گیگاوات خواهد بود که نشان‌دهنده اکثریت عظیم رشد ذخیره‌سازی انرژی جدید است.

به طور همزمان، ترکیب ذخیره‌سازی انرژی پس از فروش و فتوولتائیک خورشیدی روی پشت بام، به یک راه‌حل انرژی جانبی مصرف‌کننده مهم‌تر{0}} تبدیل خواهد شد. این بدان معناست که ذخیره‌سازی انرژی مسکونی آینده نه تنها «پشتیبان‌گیری در هنگام قطع برق» خواهد بود، بلکه ممکن است در برنامه‌هایی مانند پاسخ به تقاضا، نیروگاه‌های مجازی و بهینه‌سازی انرژی خانه نیز مشارکت بیشتری داشته باشد.

 

● ذخیره‌سازی انرژی PV+: نرخ استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر را بهبود می‌بخشد.

 

● ذخیره انرژی + قیمت گذاری هوشمند: استراتژی های خرید برق خانگی را بهینه می کند.

 

● ذخیره انرژی + وسایل نقلیه الکتریکی: تشکیل یک سیستم جامع انرژی خانگی.

 

● ذخیره انرژی + نیروگاه های مجازی: امکان مشارکت در خدمات شبکه گسترده تر در آینده.

 

 

چگونه باید تفاوت بین باتری های ذخیره انرژی مسکونی و باتری های معمولی خانگی را درک کنیم؟

 

به طور خلاصه، باتری‌های خانگی معمولی مشکل «چگونه یک دستگاه کوچک برق به دست می‌آورد» را حل می‌کند، در حالی که باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی خانگی مشکل «چگونه یک خانواده انرژی الکتریکی را ذخیره، مدیریت و استفاده می‌کند» را حل می‌کند.

 

باتری‌های خانگی معمولی ممکن است منابع انرژی کوچکی باشند که تنها چند صد گرم یا حتی ده‌ها گرم وزن دارند، در حالی که باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی خانگی معمولاً دستگاه‌های انرژی بزرگی هستند که از چند کیلووات ساعت تا ده‌ها کیلووات ساعت متغیر است. باتری‌های معمولی بر این موضوع تمرکز می‌کنند که آیا می‌توانند برق را به طور معمول تامین کنند، در حالی که ذخیره انرژی مسکونی نیاز به بررسی جامع ظرفیت، توان، عمر چرخه، وزارت دفاع، BMS، ارتباطات، سازگاری اینورتر، ایمنی، محیط نصب و هزینه کلی چرخه عمر دارد.

 

از دیدگاه توسعه فناوری، LiFePO4 به یک مسیر فناوری مهم در زمینه ذخیره انرژی تبدیل شده است. داده‌های آژانس بین‌المللی انرژی نشان می‌دهد که در سال 2023، LFP تقریباً 80 درصد از برنامه‌های جدید ذخیره‌سازی انرژی باتری در سطح جهان را به خود اختصاص داده است و میانگین هزینه باتری‌های لیتیوم{4} یونی از سال 2010 حدود 90 درصد کاهش یافته است. این همچنین یک پایه فنی و اقتصادی مهم برای توسعه سریع ذخیره‌سازی انرژی مسکونی است.

 

برای کاربرانی که به دنبال ساخت یک سیستم ذخیره انرژی خورشیدی خانگی هستند، انتخاب باتری نباید صرفاً بر روی «ظرفیت زیاد» و «قیمت پایین» تمرکز کند. در عوض، آنها باید اولویت بندی کنند:

 

1. آیا شیمی باتری برای ذخیره انرژی مناسب است یا خیر.

 

2. تفاوت بین ظرفیت نامی و ظرفیت واقعی قابل استفاده.

 

3. حداکثر شارژ مداوم / قدرت تخلیه.

 

4. چرخه زندگی شرایط تست;

 

5. آیا یک سیستم جامع مدیریت باتری (BMS) گنجانده شده است یا خیر.

 

6. آیا از ارتباط CAN/RS485 پشتیبانی می کند یا خیر.

 

7. سازگاری با اینورتر هدف.

 

8. آیا دارای گواهینامه ها و طرح های ایمنی مناسب برای بازار محلی است.

 

9. آیا روش نصب برای فضای خانه مناسب است یا خیر.

 

10. آیا از افزایش ظرفیت آینده پشتیبانی می کند.

 

به عنوان مثال، محصولات ذخیره‌سازی انرژی خانگی BLOO POWER ظرفیت‌های مختلفی از 5 کیلووات ساعت تا 20 کیلووات ساعت را پوشش می‌دهند و اشکال مختلف محصول مانند واحدهای-دیواری، قفسه‌ای-نصب شده، انباشته، و یکپارچه را ارائه می‌دهند که امکان انتخاب بر اساس فضاهای مختلف مسکونی، نیازهای برق و معماری سیستم را فراهم می‌کنند.

 

بنابراین،باتری های ذخیره انرژی خانگیصرفاً «نسخه‌های بزرگ‌تر باتری‌های معمولی» نیستند، بلکه دستگاه‌های انرژی خانگی یکپارچه هستند که سلول‌های باتری، BMS، حفاظت الکتریکی، ارتباطات، مدیریت انرژی و یکپارچه‌سازی سیستم را ترکیب می‌کنند. این اساسی ترین تفاوت آنها با باتری های معمولی خانگی است.