Karaniwang ina-advertise ang residential battery gamit ang isang malaking numero: 10 kWh, 13.5 kWh, 16 kWh. Mahalaga ang numerong iyon, ngunit hindi nito sinasabi kung gagana nang maayos ang system kapag may outage. Kailangang sagutin ng isang kapaki-pakinabang na backup design ang dalawang magkaibang tanong. Kayang bang ibigay ng baterya at inverter ang pinakamataas na power na maaaring kailanganin ng bahay sa isang sandali? At may sapat bang nakaimbak na enerhiya upang panatilihing gumagana ang mga napiling load sa bilang ng oras na mahalaga? Sa madaling sabi, sinasabi ng kW kung kaya ng system na dalhin ang load, samantalang sinasabi ng kWh kung gaano ito katagal magagawa.
Ang pinakamadaling simula ay hindi ang katalogo ng baterya. Ito ay ang layunin ng backup. Pagpasyahan kung ano ang dapat manatiling naka-on kapag nawalan ng grid at kung gaano katagal nais mong manatiling available ang mga load na iyon. Ibang-iba ang kinakailangan ng sambahayang gusto lamang ng refrigeration, ilaw, internet at ilang outlet kumpara sa sambahayang umaasang patuloy na gagana nang normal ang air conditioning, kagamitan sa pagluluto o halos buong bahay. Tinutukoy ng gabay ng NREL na Imbakan ng Baterya para sa Katatagan ang critical load at inaasahang tagal ng outage bilang mahahalagang konsiderasyon sa pagpili at pag-size ng backup technologies. (NREL)
Magkaibang tanong ang sinasagot ng power at energy
Ipagpalagay na ang isang grupo ng mahahalagang load ay may average na 0.8 kW sa loob ng sampung-oras na outage sa magdamag. Sa loob ng sampung oras na iyon, kailangan ng mga load ng humigit-kumulang 8 kWh na enerhiya. Ngunit isipin na nagsabay sandali ang refrigerator compressor, ilaw at isa pang appliance at itinaas ang demand sa 2.6 kW. Dapat pa ring kayang ibigay ng battery system ang sandaling iyon na 2.6 kW kahit mas mababa nang malaki ang average demand.
Ito ang dahilan kung bakit hindi sapat ang average na konsumo ng sambahayan para sa pag-size. Makakatulong ang buwanang paggamit ng kuryente upang ilarawan kung gaano karaming enerhiya ang kinokonsumo ng bahay sa kabuuan, ngunit hindi nito ipinapakita kung aling mga load ang sabay na gagana sa outage. Nakatuon ang kapaki-pakinabang na backup estimate sa mga circuit na mananatiling may kuryente at tinatanong kung gaano kalaking power ang maaaring kailanganin ng mga ito nang sabay at gaano karaming enerhiya ang ginagamit nila sa nais na panahon.
Maaaring itulak ng iba't ibang load ang dalawang kinakailangang ito sa magkaibang direksyon. Ang high-power appliance na ginagamit lamang nang ilang minuto ay maaaring magkaroon ng malaking epekto sa kinakailangang kW ngunit kaunti lamang ang maidagdag sa kabuuang kWh. Ang mas maliit na load na tumatakbo nang maraming oras ay maaaring halos hindi magbago ng peak ngunit kumonsumo ng makabuluhang bahagi ng nakaimbak na enerhiya. Kaya ang pag-alis ng isang hindi mahalagang high-power load ay maaaring magpadali nang malaki sa pagdisenyo ng backup system kahit bahagya lamang magbago ang kabuuang araw-araw na paggamit ng kuryente.
Ginagawa rin ng DOE ang parehong pangunahing pagkakaiba sa paglalarawan nito sa battery imbakan: ang power capacity ay ang dami ng power na kayang ibigay ng isang system sa isang partikular na sandali, samantalang ang energy capacity ay ang dami ng enerhiyang kaya nitong iimbak. (DOE) Maaaring mahirapan pa rin ang malaking kWh na baterya na kulang ang output power sa mabigat na sabay-sabay na load, samantalang ang high-power system na kulang ang enerhiya ay maaaring dalhin nang madali ang load ngunit maubusan nang mas maaga kaysa inaasahan.
Hindi kapareho ng label ng baterya ang kinakailangan ng load
Kung kailangan ng mga napiling load ang 8 kWh sa nakaplanong outage, hindi ito awtomatikong nangangahulugang sapat ang 8 kWh na baterya. Maaaring pag-ibahin ng mga specification ng baterya ang nominal at usable energy. (NREL) May nawawalang enerhiya rin kapag kino-convert ang nakaimbak na DC na enerhiya tungo sa AC na power para sa mga load sa bahay; hindi 100% efficient ang imbakan dahil nawawala ang enerhiya sa conversion at retrieval. (DOE) Nakadepende rin sa antas ng charge (SOC) ng baterya ang daming available sa pagsisimula ng outage.
Ipinapakita ng isang simpleng halimbawa kung bakit mahalaga ang label. Kung 90% ng nominal energy ng baterya ay available para sa backup at 92% efficient ang kaugnay na discharge path, ang paghahatid ng 8 kWh sa mga load ay mangangailangan ng humigit-kumulang 9.7 kWh na nominal na nakaimbak na enerhiya: 8 ÷ (0.90 × 0.92). Ilustrasyon lamang ang mga porsiyentong iyon, hindi pangkalahatang tuntunin. Maaaring may inilalathala nang usable-energy figure ang aktuwal na produkto, at maaaring gumamit ang kahusayan definition nito ng ibang measurement boundary. Ang mahalagang punto ay iwasang bilangin nang dalawang beses ang parehong loss o direktang ihambing ang load-side requirement sa numero ng baterya na ibang bagay ang kinakatawan.
Mahalaga ang panimulang antas ng charge (SOC) sa parehong dahilan. Ang bateryang halos puno sa pagsisimula ng outage ay may mas maraming available na backup energy kaysa sa parehong baterya na nagsisimula sa 50%. Ipinakita ng resilience analysis ng NREL na ang antas ng kapunuan ng baterya sa pagsisimula ng outage ay maaaring may malaking epekto sa tagal na patuloy na maseserbisyuhan ng system ang mga protektadong load nito. (NREL) Kung mahalagang layunin ang resilience, kailangang maglaan ang operating strategy ng sapat na available na enerhiya para sa outage scenario na talagang mahalaga sa may-ari ng bahay.
Sa isang backup-capable na system na idinisenyo upang panatilihing gumagana ang PV sa outage, maaaring pahabain ng solar ang backup, ngunit hindi ito garantisadong araw-araw na enerhiya. Kailangan ng residential solar ang maayos na naka-configure na inverter at imbakan system upang makagawa ng power nang hiwalay sa grid. (DOE) Nagbabago rin ang output ng solar ayon sa oras ng araw, panahon at season. Sa outage sa araw na maaraw, maaaring masupply ng PV ang bahagi ng load ng sambahayan at ma-recharge ang baterya. Sa gabi o sa maulap na panahon, maaaring napakaliit ng maiaambag nito. Nag-iiba ang solar production ayon sa mga kundisyong ito, samantalang kayang ilipat ng imbakan ang solar energy sa mga panahong mababa o wala ang generation. (DOE)
Samakatuwid, ang kapaki-pakinabang na laki ng residential battery ay resulta ng isang partikular na backup goal. Tukuyin kung aling mga load ang mahalaga, tantiyahin ang pinakamataas na power na maaaring kailanganin nila nang magkakasama, at tantiyahin ang enerhiyang gagamitin nila sa nais na backup duration. Pagkatapos, isaalang-alang ang magagamit na enerhiya ng baterya, panimulang antas ng charge (SOC), mga pagkalugi sa conversion at anumang makatotohanang ambag ng solar. Panghuli, maglaan ng makatwirang margin para sa kawalan ng katiyakan sa aktuwal na load at tagal ng outage sa halip na i-size ito nang eksakto sa tantiya.
Ang huling sagot ay dapat magmukhang pares ng kinakailangan sa halip na iisang pangunahing kapasidad: sapat na kW upang dalhin ang peak ng critical load at sapat na usable kWh upang panatilihing gumagana ang mga load na iyon sa nilalayong panahon. Kapag malinaw na ang dalawang numerong iyon, mas magiging madali—at mas makabuluhan—ang paghahambing ng mga residential battery kaysa sa simpleng pagpili ng produktong may pinakamalaking kWh figure.
