Bakit Kasinghalaga ng Battery Capacity ang Smart Control


Kapag nag-install ang dalawang bahay ng parehong bateryang 10 kWh, nakatutuksong asahan ang parehong resulta. Gayunman, maaaring magsimulang mag-discharge ang unang system sa sandaling bumaba ang solar production sa household demand, samantalang nagtatabi ang ikalawa ng ilang enerhiya para sa panahong mas mataas ang presyo sa bandang huli ng araw. Kung idinisenyo at na-configure ito para sa backup, maaari rin itong maglaan ng reserba para sa brownout.
Pagsapit ng maagang gabi, maaaring malapit na sa reserve level ang isang baterya habang may magagamit pang enerhiya ang isa. Walang pagkakaiba sa kanilang pisikal na kapasidad. Magkaiba lamang ang mga tagubiling sinunod nila.

Ang Kapasidad ay Hindi Iskedyul

Inilalarawan ng kapasidad, na sinusukat sa kilowatt-hour, kung gaano karaming enerhiya ang maiimbak ng baterya. Inilalarawan ng power, na sinusukat sa kilowatt, kung gaano kabilis nitong maibibigay ang enerhiyang iyon. Ang Kagawaran ng Enerhiya ng U.S. ay itinuturing ang mga ito bilang magkahiwalay na specification dahil magkaiba ang mga tanong na sinasagot ng mga ito. Maaaring may sapat na enerhiya ang baterya upang magpatakbo ng ilang appliance sa paglipas ng panahon ngunit hindi pa rin kayang suportahan ang lahat nang sabay-sabay kung ang pinagsamang demand ng mga ito ay lumampas sa power rating nito.
Mahalaga rin kung aling bilang ng kapasidad ang tinutukoy. Hindi eksaktong iisang hangganan ang inilalarawan ng nominal na kapasidad at magagamit na kapasidad, at enerhiyang naibibigay pagkatapos ng conversion. Ang gabay ng Pamahalaan ng Australia tungkol sa mga baterya ay nagsasaad na mas mababa ang usable capacity kaysa kabuuang kapasidad at may ilang enerhiyang nawawala sa pag-charge at pag-discharge. Kailangang ilagay ang mga bilang para sa baterya sa iisang batayan bago ihambing.
Kapag malinaw na ang mga bilang na iyon, ang natitirang tanong ay tungkol sa operasyon: ano ang dapat gawin ng system sa enerhiyang mayroon ito?

Bakit Binabago ng Timing ang Resulta

Isa sa mga pangunahing tungkulin ng baterya sa bahay ay gawing available ang kuryente sa ibang oras. Maaaring makagawa ang solar system ng mas maraming enerhiya kaysa kailangan ng bahay sa tanghali, at pagkatapos ay kakaunti o wala na matapos lumubog ang araw. Dinadala ng baterya ang bahagi ng sobrang enerhiya sa araw patungo sa gabi.
Karaniwang sinusunod ng pangunahing mode ng sariling pagkonsumo ang kasalukuyang nangyayari. Kapag lumampas ang solar production sa household demand, nagcha-charge ang baterya. Kapag tumaas ang demand nang higit sa solar production, nagdi-discharge ito. Maaari nitong mabawasan ang pagkuha ng kuryente mula sa grid, ngunit maaari rin nitong magamit ang nakaimbak na enerhiya bago magsimula ang mas mahal na panahon ng taripa.
Maaaring ireserba ng estratehiyang nakabatay sa oras ang baterya para sa mga oras na iyon sa bandang huli. Hindi nito awtomatikong ginagawang mas mahalaga ang bawat kilowatt-hour sa bawat market; nakadepende ang resulta sa taripa at load pattern ng bahay. Binabago nito ang iskedyul upang maging available ang nakaimbak na enerhiya para sa ibang layunin.
Lumilikha ang backup ng isa pang trade-off. Sa system na may backup capability at naka-configure upang gumana habang may outage, mas maraming enerhiya ang natitira kapag mas mataas ang reserve kung pumalya ang grid. Ang parehong reserve ay nag-iiwan ng mas kaunting kapasidad para sa araw-araw na self-consumption o pamamahala ng taripa. Ang gabay ng Pamahalaan ng Australia ay ginagawang malinaw ang hangganang ito: hindi lahat ng battery system ay maaaring magbigay ng backup, at ang mga kaya nito ay dapat i-configure para rito.
Madalas ilarawan ang mga pagpipiliang ito bilang battery dispatch. Hindi hiwalay ang mga ito sa kapasidad dahil bawat desisyon ay kumukuha mula sa parehong limitadong imbakan ng enerhiya. Ang enerhiyang nagamit sa hapon ay hindi na maaaring naghihintay pa sa baterya nang gabing iyon.

Ano ang Ibig Sabihin ng “Smart” Control sa Praktika

Ang “smart control” ay hindi kinakailangang artificial intelligence. Maaaring maglapat ang controller ng isang hanay ng mga patakaran sa impormasyong gaya ng produksyon ng solar at pangangailangan ng tahanan, antas ng charge (SOC) ng baterya, reserve settings, at presyo ng kuryente, at pagkatapos ay magpasya kung magcha-charge, magdi-discharge, o maghihintay.
Gumagamit din ng forecast ang ilang controller. Kung inaasahan ang malakas na solar production sa susunod na araw, maaaring payagan ng system na gumamit ng mas maraming enerhiya sa magdamag dahil malamang na makapag-recharge muli. Kapag mahina ang forecast, maaaring maiwan ng desisyong iyon ang baterya na mas kaunti ang laman kaysa nilalayon.
Pananaliksik nina Mirletz at Guittet ay sumubok ng price-responsive na paraan ng dispatch gamit ang mga forecast para sa solar at load, data ng pagkasira ng baterya, at utility rates. Nangangailangan ng magkakaibang dispatch strategy ang magkakaibang rate, laki ng system, generation, at load profile. Hindi maaaring basta ipalagay na ang iskedyul na idinisenyo para sa isang taripa o bahay ay angkop din sa iba.
Sa isang mas integrated na home-energy system, maaaring i-coordinate ng sistema ng pamamahala ng enerhiya, o EMS, ang mga desisyon sa produksyon ng solar power, konsumo ng sambahayan, baterya, inverter, at koneksiyon sa grid. Isang pag-aaral para sa tahanan nina Merrington, Khezri, at Mahmoudi ay nagbibigay ng isang halimbawa: ginamit ng home sistema ng pamamahala ng enerhiya nito ang mga presyo ng kuryente, mga limitasyon ng grid, konsumo ng sambahayan, at datos ng panahon upang gabayan ang operasyon. Iba't ibang kombinasyon ng impormasyon ang ginagamit ng mga aktuwal na system, ngunit magkatulad ang layunin—gawing iisang plano sa operasyon ang ilang input.
Hindi inaako ng EMS ang mga proteksiyong tungkulin ng baterya. Sinusubaybayan ng BMS ang mga kondisyon ng baterya at nagbibigay o nagpapatupad ng mga limitasyon sa operasyon sa antas ng baterya, habang isinasagawa ng inverter o PCS ang electrical conversion na kailangan para sa pag-charge at pag-discharge. Maisasagawa lamang ang kahilingang EMS kapag kaya itong suportahan ng baterya at power-conversion equipment.
Sa antas ng hardware, unit ng pamamahala ng bateryang mataas ang boltahe ng NXP ay nagbibigay ng interlock monitoring at contactor control, kasama ng mga interface para sa komunikasyon sa isang EMS. Mainam itong paglalarawan kung bakit hindi napapalitan ng koordinasyon sa antas ng site ang proteksiyon ng baterya: kailangan pa ring limitahan o ihinto ng layer ng baterya ang operasyon kapag kailangan ito ng mga kondisyon. May mas detalyadong paliwanag sa Ano Ba Talaga ang Ginagawa ng BMS?.

Kapag Hindi Na Nakatutulong ang Smart Control

Kung masyadong maliit ang baterya para sa nilalayong gawain, hindi maaalis ng pagbabago ng iskedyul nito ang kakulangan sa enerhiya. Ganoon din sa power: hindi kayang gawing mas mataas ng control software ang maibibigay ng kagamitan kaysa sa rated output nito.
Hindi awtomatikong mas mahusay ang mas komplikadong control. Ang isang sistematikong pagsusuri ni Azuatalam at mga kasamahan ay natuklasang ang pagpapataas ng pagiging sopistikado ng estratehiya sa pamamahala ng enerhiya ay hindi kinakailangang nagpapabuti sa performance o economic viability ng bateryang PV. Maaaring magbago ang resulta dahil sa modelling assumptions, hindi tiyak na input data, at paraan ng pagtrato sa pagkasira ng baterya.
Lumilitaw din ang mga katulad na limitasyon sa araw-araw na operasyon. Maaaring ilipat ng lumang iskedyul ng taripa ang pag-charge sa maling oras. Maaaring mag-iwan araw-araw ng kapaki-pakinabang na kapasidad na hindi nagagamit ang reserve na masyadong mataas ang setting, samantalang maaaring hindi ipakita ng masyadong mababang setting ang mga priyoridad ng may-ari para sa backup. Maaari ring magbago ang mga forecast at routine sa bahay, kaya maaaring kailangang suriin ang mga setting na dati ay makatuwiran.
Pagsapit ng gabi, ang kapaki-pakinabang na baterya ay iyong may sapat pang enerhiya para sa gawaing pinili ng bahay. Nakasalalay dito ang sapat na hardware, makatuwirang mga setting, at estratehiya sa operasyon na sumasalamin sa aktuwal na paggamit ng bahay ng kuryente.