ระบบโซลาร์เซลล์พร้อมแบตเตอรี่ทำงานอย่างไร?

คู่มือโซลาร์เซลล์ + แบตเตอรี่

แผงโซลาร์เซลล์ผลิตไฟฟ้าเมื่อมีแสงแดด แบตเตอรี่ช่วยให้สามารถกักเก็บพลังงานส่วนหนึ่งไว้ใช้ในภายหลัง แทนที่จะต้องพึ่งพาการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์แบบเรียลไทม์เท่านั้น

นั่นคือแนวคิดพื้นฐานเบื้องหลัง ระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมแบตเตอรี่: แผงโซลาร์เซลล์ผลิตพลังงาน แบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน และอินเวอร์เตอร์จัดการการจ่ายพลังงานนั้นไปยังโหลด

การไหลของพลังงานจริงจะเปลี่ยนแปลงไปตลอดทั้งวัน ขึ้นอยู่กับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ ความต้องการใช้ไฟฟ้า สถานะการชาร์จของแบตเตอรี่ และการมีอยู่ของกริด

ระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมแบตเตอรี่คืออะไร?

ระบบโซลาร์เซลล์พร้อมระบบกักเก็บพลังงานเป็นการรวมแผงโซลาร์เซลล์เข้ากับระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่

แทนที่จะใช้ไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์เฉพาะในขณะที่ผลิตได้ ระบบสามารถเก็บพลังงานส่วนหนึ่งไว้ใช้ในภายหลังได้

ระบบทั่วไปอาจประกอบด้วย:

• แผงโซลาร์เซลล์ PV
• อินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์หรือไฮบริด
• ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่
• ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS)
• ระบบป้องกันไฟฟ้า
• ระบบควบคุมและตรวจสอบพลังงาน
• การเชื่อมต่อกับกริดสาธารณูปโภค (ถ้ามี)

สถาปัตยกรรมที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปในแต่ละโครงการที่พักอาศัย เชิงพาณิชย์ และนอกกริด

ระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมแบตเตอรี่ทำงานอย่างไร?

วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจระบบคือการติดตามการไหลของพลังงาน

อินเวอร์เตอร์และระบบควบคุมจะเป็นตัวกำหนดว่าแหล่งใดควรจ่ายพลังงานตามพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ SOC ของแบตเตอรี่ และการตั้งค่าการทำงาน

ขั้นตอนที่ 1: แผงโซลาร์เซลล์ผลิตไฟฟ้า

แผงโซลาร์เซลล์ PV ผลิตไฟฟ้ากระแสตรงเมื่อแสงแดดตกกระทบแผง

ปริมาณพลังงานจะเปลี่ยนแปลงไปตลอดทั้งวัน ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น สภาพอากาศ ทิศทางของแผง การบังเงา และขนาดของแผงโซลาร์เซลล์

หากระบบโซลาร์เซลล์กำลังผลิตไฟฟ้าในขณะที่อาคารกำลังใช้พลังงาน พลังงาน PV สามารถนำไปใช้โดยโหลดได้โดยตรง

ขั้นตอนที่ 2: พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินชาร์จแบตเตอรี่

เมื่อการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์มากกว่าโหลดปัจจุบัน ระบบอาจมีพลังงานส่วนเกินเหลืออยู่

หากแบตเตอรี่ยังไม่เต็มและเงื่อนไขการชาร์จเอื้ออำนวย พลังงานนี้สามารถกักเก็บไว้ได้แทนที่จะนำไปใช้ทันที

ส่วนหนึ่งหรือทั้งหมดของพลังงานส่วนเกินนั้นสามารถส่งไปยังแบตเตอรี่ได้ ขึ้นอยู่กับขีดจำกัดของอินเวอร์เตอร์และการชาร์จแบตเตอรี่

ขั้นตอนที่ 3: แบตเตอรี่จ่ายพลังงานในภายหลัง

การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์จะลดลงในที่สุด แต่ความต้องการใช้ไฟฟ้าอาจยังคงมีอยู่

แทนที่จะดึงไฟฟ้าทั้งหมดจากกริดทันที แบตเตอรี่สามารถคายประจุและจ่ายพลังงานที่กักเก็บไว้ได้

สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในช่วง:

• ช่วงเย็น
• ช่วงที่มีเมฆมาก
• ช่วงที่ค่าไฟฟ้าแพง
• ช่วงที่กริดขัดข้องสั้นๆ

ระยะเวลาใช้งานที่มีอยู่ขึ้นอยู่กับ kWh ที่ใช้งานได้ของแบตเตอรี่และโหลดที่จ่าย

ขั้นตอนที่ 4: กริดสนับสนุนระบบเมื่อจำเป็น

ในระบบที่เชื่อมต่อกับกริด ไฟฟ้าสาธารณูปโภคยังคงสามารถใช้ได้เมื่อพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ไม่เพียงพอ

ตัวอย่างเช่น หาก:

• กำลังการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ต่ำ
• แบตเตอรี่ถึง SOC ต่ำสุด
• โหลดเกินกำลังอินเวอร์เตอร์หรือแบตเตอรี่ที่มีอยู่

กริดสามารถให้ไฟฟ้าเพิ่มเติมได้ ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าระบบ

ระบบบางระบบสามารถชาร์จแบตเตอรี่จากไฟ AC ได้เมื่อจำเป็น

เกิดอะไรขึ้นระหว่างวัน?

ลำดับการทำงานทั่วไปในเวลากลางวันอาจเป็นดังนี้:

เกิดอะไรขึ้นในเวลากลางคืน?

แผงโซลาร์เซลล์ไม่ผลิตไฟฟ้าในเวลากลางคืน ดังนั้นระบบจึงต้องการแหล่งพลังงานอื่น

หากแบตเตอรี่มีพลังงานที่กักเก็บไว้ ระบบสามารถจ่ายให้กับโหลดก่อนตามการตั้งค่าระบบ

เมื่อแบตเตอรี่ถึง SOC ต่ำสุดที่อนุญาต ระบบที่เชื่อมต่อกับกริดอาจเปลี่ยนไปใช้ไฟฟ้าจากกริด

ในระบบนอกกริด อาจต้องใช้แหล่งพลังงานอื่น เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หากแบตเตอรี่ไม่สามารถรองรับโหลดได้จนกว่าการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์จะกลับมาทำงาน

เกิดอะไรขึ้นระหว่างไฟฟ้าดับ?

การมีแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่ไม่ได้หมายความว่าอาคารจะยังคงทำงานได้ระหว่างที่กริดดับโดยอัตโนมัติ

การทำงานสำรองต้องได้รับการสนับสนุนจากอินเวอร์เตอร์และการออกแบบระบบไฟฟ้า

เมื่อระบบได้รับการออกแบบมาเพื่อการสำรอง ระบบสามารถแยกตัวเองออกจากกริดสาธารณูปโภคและใช้พลังงานแบตเตอรี่เพื่อจ่ายให้กับโหลดที่เลือกได้

ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมของอินเวอร์เตอร์ แผงโซลาร์เซลล์ PV อาจยังคงผลิตพลังงานต่อไปได้ในขณะที่กริดไม่พร้อมใช้งาน

โซลาร์เซลล์เท่านั้น vs โซลาร์เซลล์ + ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่

อินเวอร์เตอร์ทำหน้าที่อะไร?

อินเวอร์เตอร์เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดส่วนหนึ่งของระบบแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์

ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรม อินเวอร์เตอร์อาจ:

• แปลงไฟฟ้ากระแสตรงจากโซลาร์เซลล์เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ
• ชาร์จแบตเตอรี่
• แปลงพลังงานจากแบตเตอรี่เป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้งานได้
• จัดการการป้อนข้อมูลจากกริด
• ให้เอาต์พุตสำรอง
• สื่อสารกับ BMS ของแบตเตอรี่

สำหรับโครงการที่รวม PV, แบตเตอรี่ และพลังงานสาธารณูปโภค โปรดดูที่ กลุ่มผลิตภัณฑ์อินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์ Voltertech สำหรับการกำหนดค่าระบบแบตเตอรี่และพลังงานที่แตกต่างกัน

แบตเตอรี่ทำหน้าที่อะไร?

หน้าที่หลักของแบตเตอรี่คือการกักเก็บพลังงาน

ความจุแบตเตอรี่มักแสดงเป็น kWh ยิ่ง kWh ที่ใช้งานได้มากเท่าใด พลังงานที่พร้อมใช้งานในภายหลังก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ควรเลือกความจุแบตเตอรี่ตาม:

• การใช้พลังงานรายวัน
• โหลดช่วงเย็นและกลางคืน
• ระยะเวลาสำรองที่ต้องการ
• กำลังการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ที่มีอยู่
• เวลาในการชาร์จ
• SOC สำรองที่ต้องการ

สำหรับแอปพลิเคชันในบ้าน คุณสามารถดู กลุ่มผลิตภัณฑ์ระบบกักเก็บพลังงานสำหรับที่พักอาศัย Voltertech .

ระบบแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์แบบ AC-Coupled vs DC-Coupled

สองคำที่มักปรากฏเมื่อวางแผนระบบ PV พร้อมระบบกักเก็บพลังงาน: AC coupling และ DC coupling

สถาปัตยกรรมที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับอุปกรณ์โซลาร์เซลล์ที่มีอยู่ ขนาดระบบ การออกแบบอินเวอร์เตอร์ และวัตถุประสงค์ของโครงการ

คุณต้องการระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่เท่าใด?

ไม่มีขนาดแบตเตอรี่คงที่ที่ตรงกับแผงโซลาร์เซลล์เฉพาะ

จุดเริ่มต้นที่เป็นประโยชน์คือ:

สำหรับการใช้งานสำรอง การคำนวณเบื้องต้นอย่างง่ายคือ:

ขนาดแบตเตอรี่สุดท้ายควรคำนึงถึงความจุที่ใช้งานได้ ประสิทธิภาพของระบบ และ SOC สำรองด้วย

ระบบแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์สามารถทำงานได้โดยไม่มีกริดหรือไม่?

ได้ แต่เฉพาะเมื่อได้รับการออกแบบมาเพื่อการทำงานนอกกริดเท่านั้น

ระบบนอกกริดต้องให้กำลังการผลิตและพลังงานที่กักเก็บไว้เพียงพอเพื่อรองรับโหลดที่ต้องการ โดยไม่ต้องพึ่งพาไฟฟ้าสาธารณูปโภค

โดยทั่วไปแล้ว สิ่งนี้ทำให้การกำหนดขนาดแผงโซลาร์เซลล์และความจุแบตเตอรี่มีความสำคัญมากกว่าในระบบที่เชื่อมต่อกับกริดปกติ

อาจมีการรวมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นแหล่งชาร์จสำรองหรือแหล่งสำรองสำหรับช่วงที่การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ดี

แบตเตอรี่สามารถชาร์จจากทั้งโซลาร์เซลล์และกริดได้หรือไม่?

ระบบแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์หลายระบบสามารถรองรับทั้งการชาร์จ PV และการชาร์จ AC ได้ ขึ้นอยู่กับการออกแบบอินเวอร์เตอร์

สิ่งนี้มีประโยชน์เมื่อ:

• กำลังการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ไม่เพียงพอ
• กริดไม่เสถียร
• ต้องการกู้คืนความจุสำรองอย่างรวดเร็ว
• อัตราค่าไฟฟ้าทำให้การชาร์จตามกำหนดเวลามีประโยชน์

ควรยืนยันโหมดการชาร์จที่มีอยู่เสมอสำหรับการกำหนดค่าอินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่เฉพาะ

ประโยชน์หลักของโซลาร์เซลล์ + ระบบกักเก็บพลังงานคืออะไร?

คุณควรตรวจสอบอะไรบ้างก่อนเลือกซื้อระบบ?

ก่อนเลือกอุปกรณ์ โปรดเตรียม:

• การใช้ไฟฟ้าประจำวัน
• โหลดสูงสุดในหน่วย kW
• โหลดสำรองที่ต้องการ
• เวลาสำรองที่ต้องการ
• กำลังการผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ PV
• การเชื่อมต่อกริดที่มีอยู่
• ความต้องการความจุแบตเตอรี่
• แรงดันและความถี่ AC
• สภาพแวดล้อมการติดตั้ง

รายละเอียดเหล่านี้จะกำหนดว่าโครงการต้องการระบบที่พักอาศัยขนาดเล็ก การกำหนดค่าเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ หรือสถาปัตยกรรมนอกกริดเต็มรูปแบบหรือไม่

ระบบโซลาร์เซลล์ + ระบบกักเก็บพลังงานสำหรับที่พักอาศัยและเชิงพาณิชย์

หลักการทำงานคล้ายกันในทุกขนาดระบบ แต่ข้อกำหนดด้านอุปกรณ์และการควบคุมจะแตกต่างกันไป

โครงการที่พักอาศัยโดยทั่วไปจะเน้นที่การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในครัวเรือนและการสำรองข้อมูล โครงการ C&I ขนาดใหญ่ก็อาจรวมถึงการลดความต้องการสูงสุด (peak shaving) การจัดการความต้องการ (demand management) และการควบคุมพลังงานขั้นสูงยิ่งขึ้น

สำหรับโครงการขนาดใหญ่ โปรดดูที่ กลุ่มผลิตภัณฑ์ระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์ Voltertech .

สำหรับแอปพลิเคชันที่พักอาศัย กลุ่มผลิตภัณฑ์ระบบกักเก็บพลังงานสำหรับที่พักอาศัย ประกอบด้วยการกำหนดค่าที่ออกแบบมาสำหรับความต้องการโซลาร์เซลล์และสำรองข้อมูลในบ้าน

คำถามที่พบบ่อย

การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ทำงานได้ดีที่สุดในฐานะระบบเดียว

ระบบแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ไม่ใช่แค่แผงโซลาร์เซลล์ที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ขนาดใหญ่

แผง PV, อินเวอร์เตอร์, แบตเตอรี่, การเชื่อมต่อกริด และโหลดจำเป็นต้องได้รับการกำหนดขนาดและควบคุมร่วมกัน

เมื่อคุณทราบว่าไซต์งานใช้ไฟฟ้าเท่าใด เมื่อต้องการใช้ไฟฟ้าดังกล่าว และมีพลังงานแสงอาทิตย์เท่าใด การเลือกกำลังอินเวอร์เตอร์และขนาดแบตเตอรี่ที่เหมาะสมจะง่ายขึ้นมาก