ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริดต้องการแบตเตอรี่ที่มีความจุเท่าใด?

ในการออกแบบระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าหลัก คำถามที่สำคัญที่สุดข้อหนึ่งคือ:คุณต้องการแบตเตอรี่ที่มีความจุเท่าไหร่?แบตเตอรี่มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในระบบไฟฟ้าแบบพึ่งพาตนเอง เนื่องจากทำหน้าที่เก็บกักกระแสไฟฟ้าที่ผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์ในเวลากลางวัน และจ่ายไฟในเวลากลางคืนหรือในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก

การเลือกความจุแบตเตอรี่ที่เหมาะสมจะช่วยให้ระบบของคุณสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่สะดุด หากแบตเตอรี่มีขนาดเล็กเกินไป พลังงานที่เก็บไว้จะหมดเร็ว หากมีขนาดใหญ่เกินไป ต้นทุนของระบบอาจเพิ่มขึ้นโดยไม่จำเป็น คู่มือนี้จะอธิบายวิธีการกำหนดความจุแบตเตอรี่ที่เหมาะสมสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริด

เหตุใดระบบจัดเก็บแบตเตอรี่จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบนอกเครือข่าย

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า จะทำงานได้อย่างอิสระจากโครงข่ายไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ หมายความว่าไฟฟ้าทั้งหมดที่จำเป็นในเวลากลางคืนหรือในช่วงที่มีแสงแดดน้อย จะต้องมาจากพลังงานที่เก็บสะสมไว้

ระบบไฟฟ้าแบบพึ่งพาตนเองที่ไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าหลักโดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญหลายอย่าง:

• แผงโซลาร์เซลล์ที่ผลิตกระแสไฟฟ้าในเวลากลางวัน
• อินเวอร์เตอร์ที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC)
• แบตเตอรี่ที่เก็บพลังงานไว้ใช้ในภายหลัง
• ตัวควบคุมการชาร์จที่ควบคุมการชาร์จและปกป้องแบตเตอรี่

แผงโซลาร์เซลล์จะผลิตพลังงานเมื่อมีแสงแดด และพลังงานส่วนเกินจะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้ในภายหลัง จากนั้นอินเวอร์เตอร์จะแปลงพลังงานที่เก็บไว้ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานได้สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ในครัวเรือน

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณปริมาณการใช้พลังงานต่อวันของคุณ

ขั้นตอนแรกในการกำหนดความจุของแบตเตอรี่คือการคำนวณว่าคุณใช้ไฟฟ้ามากแค่ไหนในแต่ละวัน ซึ่งโดยปกติจะวัดเป็นหน่วยกิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh).

ตัวอย่างเช่น บ้านขนาดเล็กที่อยู่นอกระบบไฟฟ้าหลัก อาจใช้ไฟฟ้าเพื่อวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:

• แสงสว่าง
• ตู้เย็น
• พัดลมหรือเครื่องปรับอากาศ
• โทรทัศน์และคอมพิวเตอร์
• ปั๊มน้ำหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก

ครัวเรือนทั่วไปที่อยู่นอกระบบไฟฟ้าอาจใช้ปริมาณการใช้พลังงานเท่าใดใช้ไฟฟ้าประมาณ 5-15 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อวันขึ้นอยู่กับจำนวนเครื่องใช้ไฟฟ้าและรูปแบบการใช้ชีวิต

เมื่อคุณทราบปริมาณการใช้พลังงานต่อวันแล้ว คุณก็สามารถประมาณความจุของแบตเตอรี่ที่จำเป็นในการเก็บพลังงานให้เพียงพอสำหรับการใช้งานในเวลากลางคืนได้

ขั้นตอนที่ 2: ตัดสินใจว่าคุณต้องการสำรองข้อมูลกี่วัน

ระบบพลังงานนอกโครงข่ายส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึง...พื้นที่จัดเก็บข้อมูลสำรองสำหรับหนึ่งถึงสามวันこれにより ระบบจึงสามารถจ่ายพลังงานได้อย่างต่อเนื่องแม้ในยามที่แสงแดดมีจำกัดเนื่องจากสภาพอากาศมีเมฆมากหรือฝนตก

ตัวอย่างเช่น:

หมายความว่าแบตเตอรี่สำรองของคุณควรจะสามารถเก็บพลังงานได้ประมาณพลังงานที่ใช้งานได้ 20 กิโลวัตต์ชั่วโมง.

ขั้นตอนที่ 3: พิจารณาความลึกของการคายประจุของแบตเตอรี่

พลังงานทั้งหมดที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่ไม่สามารถนำมาใช้ได้อย่างปลอดภัย แบตเตอรี่มีพารามิเตอร์ที่เรียกว่า...ระดับความลึกของการปล่อยประจุ (DoD)ซึ่งเป็นตัวกำหนดว่าสามารถใช้พลังงานที่เก็บไว้ได้มากน้อยเพียงใดโดยไม่ทำให้แบตเตอรี่เสียหาย

ค่าทั่วไปได้แก่:

• แบตเตอรี่ตะกั่วกรด: เกี่ยวกับความจุที่ใช้งานได้ 50%
• แบตเตอรี่ลิเธียม: ประมาณความจุที่ใช้งานได้ 80–90%

ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการพลังงานที่ใช้งานได้ 20 กิโลวัตต์ชั่วโมงระบบแบตเตอรี่ตะกั่วกรดอาจต้องใช้เวลาประมาณความจุรวม 40 กิโลวัตต์ชั่วโมงในขณะที่ระบบแบตเตอรี่ลิเธียมอาจต้องการเวลาเพียงประมาณเท่านั้น25 กิโลวัตต์ชั่วโมง.

ตัวอย่างการกำหนดค่าแบตเตอรี่สำหรับระบบนอกโครงข่ายไฟฟ้า

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีขนาดแตกต่างกันต้องการความจุแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน นี่คือตัวอย่างทั่วไปบางส่วนโดยอิงจากการกำหนดค่าระบบทั่วไป

ปัจจัยที่มีผลต่อความจุของแบตเตอรี่

ปัจจัยเพิ่มเติมอีกหลายประการอาจส่งผลต่อขนาดของระบบแบตเตอรี่ที่คุณควรมี

การเลือกประเภทแบตเตอรี่ที่เหมาะสม

มีเทคโนโลยีแบตเตอรี่หลายประเภทที่ใช้ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์นอกโครงข่ายไฟฟ้า:

แบตเตอรี่ลิเธียมกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมีความจุใช้งานได้สูงกว่าและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า

ด้วยการคำนวณความต้องการพลังงานอย่างรอบคอบและเลือกเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่เหมาะสม คุณสามารถสร้างระบบพลังงานแสงอาทิตย์นอกระบบที่เชื่อถือได้ ซึ่งให้กระแสไฟฟ้าที่เสถียรทั้งกลางวันและกลางคืน

การทำงานร่วมกับผู้จำหน่ายแผงโซลาร์เซลล์ที่มีประสบการณ์จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าระบบมีขนาดที่เหมาะสมและได้รับการปรับแต่งเพื่อประสิทธิภาพในระยะยาว