재생 가능 에너지에 대한 전 세계적인 관심이 계속 높아지면서, 태양광 배터리 저장 시스템은 에너지 독립, 비용 절감 및 환경적 책임을 추구하는 가정을 위한 주류 선택이 되었습니다.
적절한 태양전지 수를 결정하려면 에너지 수요, 시스템 구성요소, 사용 시나리오에 대한 체계적인 분석이 필요합니다. 이 기사에서는 핵심 질문인 집에 실제로 몇 개의 태양전지가 필요한가?에 답하는 데 도움이 되는 주요 영향 요인과 계산 방법을 분석합니다.
가정용 전기 수요를 위해 태양전지를 설치하는 이유는 무엇입니까?
태양전지는 주거용 태양광 발전 시스템의 "에너지 저장소" 역할을 합니다. 이는 태양광 발전의 간헐적 특성을 해결할 뿐만 아니라 여러 가지 실용적인 가치를 제시합니다.
에너지 독립성: 전력망에 대한 의존도를 줄이고 정전이나 전력망 장애 시 지속적인 전력 공급을 보장합니다.
비용 절감: 낮에 생성된 잉여 태양 에너지를 야간 사용을 위해 저장하고, 피크 시간 전기 요금을 피하고, 자체 발전 전력 활용을 극대화합니다.-
환경 보호 및 배출 감소: 청정 태양 에너지의 활용 효율성을 높이고 그리드 전력과 관련된 탄소 배출을 줄입니다.
비상 백업: 비상 시 냉장고, 의료 장비, 통신 장치 등 중요 부하에 안정적인 전력을 제공합니다.
피크 전력 절감 및 밸리 필링: 전기 가격 책정 메커니즘-을 활용하여 비{2}}(낮은-가격) 기간에 에너지를 저장하고 피크(높은{4}}가격) 기간에 사용하여 장기적인-전기 비용을 절감합니다.
배터리 필요량을 결정하기 위해 집의 일일 전기 사용량을 계산하는 방법은 무엇입니까?
일일 전력 소비량은 배터리 요구량을 계산하기 위한 기본 데이터로, 배터리 뱅크가 저장해야 하는 총 에너지량을 직접적으로 반영합니다.
계산 방법: 모든 전기 장치를 나열하고 정격 전력 및 일일 사용 시간을 기록합니다. 정격전력의 단위는 와트(W)입니다. 일일 총 전력 소비량은 일일 전력 소비량(kWh)=Σ(기기 전력(kW) × 일일 사용 시간(h)) 공식을 사용하여 계산합니다.
예: 24시간 동안 작동하는 150W 냉장고 + 5 5시간 동안 사용되는 LED 조명(각각 10W) + 24시간 동안 작동하는 10W 라우터. 계산 과정은 0.15kW × 24h + 0.05kW × 5h + 0.01kW × 24h이므로 하루 4.09kWh가 됩니다.
참고: 중요한 부하와 중요하지 않은 부하를-구별하세요. 임계부하는 정전 시 반드시 사용해야 하는 장치를 말합니다. 예상치 못한 전력 수요 및 시스템 손실에 대처하기 위해 10~20%의 여유를 확보하십시오.
태양광 패널 용량이 필요한 배터리 수에 어떤 영향을 미치나요?
태양광 패널 용량과 배터리 저장 공간은 상호 의존적입니다. 태양광 패널은 충전을 위한 에너지 생성을 담당하며 크기는 배터리 구성에 직접적인 영향을 미칩니다.
일치 원리: 태양광 패널의 총 전력은 가구의 일일 전력 소비를 감당할 수 있을 만큼 충분해야 하며, 햇빛이 들어오는 시간 내에 배터리를 완전히 충전해야 합니다.
계산식: 태양광 패널 필요 전력(W) ≒ (일일 전력 소비량(kWh) + 일일 배터리 충전 용량(kWh)) ¼(지역 피크 일광 시간(h) × 시스템 효율). 시스템 효율 범위는 0.8에서 0.85 사이입니다.
실질적인 중요성: 태양광 패널 용량이 부족하면 배터리 충전이 제대로 이루어지지 않아 에너지 격차를 보상하기 위해 추가 배터리가 필요합니다. 합리적인 규제 없이 용량을 초과하면 과충전 및 자원 낭비가 발생할 수 있습니다. 예를 들어 일일 전력 소비량이 10kWh이고 최대 일조 시간이 4시간인 가정의 경우 지원 배터리 뱅크를 안정적으로 충전하려면 약 4kW의 태양광 패널이 필요합니다.
태양광 배터리를 완전히 충전하려면 몇 시간의 햇빛이 필요합니까?
충전 시간태양 전지세 가지 핵심 요소에 따라 달라지며 지역에 따라 크게 다릅니다.
핵심 영향 요인: 태양광 패널 전력, 배터리 용량 및 현지 최대 햇빛 시간. 태양광 패널 전력이 높을수록 충전 시간이 단축됩니다. 배터리 용량이 커지면 더 많은 에너지 입력이 필요합니다. 지역 최대 일광 시간은 일광 강도가 효과적인 충전에 충분한 일일 기간을 나타냅니다.
일반 계산: 충전 시간(h) ≒ 배터리 용량(kWh) ¼(태양광 패널 전력(kW) × 시스템 충전 효율). 시스템 충전 효율의 범위는 0.8~0.9입니다.
지역별 참고 사항: 중국 대부분의 지역은 일일 최고 일조 시간이 3~5시간인 반면, 신장 및 티베트와 같은 지역은 5~6시간에 달합니다. 남부 비오는 지역은 2.5~3.5시간만 있을 수 있습니다. 4kW 태양광 패널과 결합된 10kWh 배터리는 최대 햇빛이 4시간 동안 이상적인 조건에서 약 3~4시간 내에 완전히 충전될 수 있습니다.
집에 연중무휴로 전력을 공급하려면 얼마나 많은 태양전지가 필요합니까?
24시간 전원 공급을 위해서는 배터리가 야간 사용에 충분한 에너지를 저장해야 합니다. 계산에서는 실제 전력 소비와 시스템 효율성을 고려해야 합니다.
기본 공식: 필요한 배터리 공칭 용량(kWh)은 (총 일일 전력 소비량(kWh) × 1일) ¼(배터리 방전 심도 × 방전 효율)보다 크거나 같습니다. 방전 효율은 0.9입니다.
배터리 유형별 차이점: 가정에서 일반적으로 사용되는 인산철리튬 배터리는 방전 심도가 80~90%인 반면, 젤 배터리는 방전 심도가 약 50%입니다.
실제 사례: 일일 전력 소비량이 4.09kWh인 가정에서는 방전심도 90%의 인산철리튬 배터리를 사용하고 있습니다. 필요한 용량은 4.09 ¼ (0.9 × 0.9)로 계산하여 약 5.05kWh가 됩니다. 5kWh 배터리 모듈 1개 또는 3kWh 모듈 2개를 선택하여 이중화를 늘릴 수 있습니다.
야간 전기 저장: 실제로 얼마나 많은 배터리가 필요합니까?
야간 전력 저장은 필수 부하에 초점을 맞춰 24시간 전체 전력 공급보다 더욱 목표화된 계산을 수행합니다.
1단계: 야간 부하를 식별합니다. 밤에 작동하는 조명, 텔레비전, 라우터, 냉장고 등 일몰 후에 사용되는 统计 장치에 중점을 둡니다.
2단계: 야간 전력 소비량을 계산합니다. 야간에만 사용하는 기기의 에너지 소비량을 요약해 보세요. 예를 들어 LED 조명 5개의 에너지 소비량은 0.25kWh, TV 0.24kWh, 냉장고 0.5kWh로 총 야간 전력 소비량은 0.99kWh이다.
3단계: 배터리 수를 결정합니다. 위의 공식을 이용하면 야간 전력 소비량이 1kWh인 가구에서는 방전심도와 효율을 고려하면 1.3~1.5kWh 용량의 인산철리튬 배터리가 필요하다. 대부분의 가정에서는 안정적인 야간 전원 공급을 위해 표준 5kWh 모듈 1~2개에 해당하는 3~10kWh의 배터리 용량이 필요합니다.
수일간의 정전에 대비한 배터리 저장 요구 사항 예측-
장기간 정전이 발생하기 쉬운 지역의 경우 배터리는 여러 날 동안 중요한 부하의 전력 요구를 충족해야 합니다.
핵심 공식: 배터리 용량(kWh) (일일 크리티컬 부하 소비 전력(kWh) × 예상 정전 일수) ¼(방전 깊이 × 방전 효율)보다 크거나 같습니다.
주요 매개변수: "예상 중단 기간"은 일반적으로 3~5일입니다. 일반 지역은 3일, 오지나 재해-취약 지역은 5일 이상입니다.
계산 예시: 크리티컬 부하에 대한 일일 전력 소비량이 2kWh인 가구는 3일간의 정전에 대비하고 방전심도 80%의 인산철리튬 배터리를 사용합니다. 필요한 용량은 (2 × 3) ¼ (0.8 × 0.9)로 계산하면 약 8.33kWh가 됩니다. 총 용량이 10kWh인 5kWh 모듈 2개를 선택하면 충분한 이중화를 제공할 수 있습니다.
태양광 배터리 저장 및{0}}사용 시간-요금: 알아야 할 사항
-사용 시간- 전기 가격 책정 메커니즘은 배터리 저장에 대한 비용 절감 기회를 창출합니다.-코어는 사용량이 적은 기간에 에너지를 저장하고 사용량이 많은 기간에 이를 사용합니다.
가격 책정 메커니즘 이해: 그리드 전력은 피크 기간, 평탄 기간, 밸리 기간으로 구분되며 해당 전기 가격은 각각 높음, 중간, 낮음입니다. 피크 기간은 일반적으로 저녁 가구 전력 소비 피크인 17:00부터 22:00에 해당합니다. 계곡 기간은 대부분 늦은 밤, 즉 23:00부터 다음날 7:00까지입니다.
배터리 용량 선택: 피크-밸리 차익거래를 통해 비용을 절약하려면 배터리 용량이 밸리에서 피크 기간으로 이동하려는 계획된 전기량과 일치해야 합니다. 예를 들어, 피크 시간대에 8kWh의 전력을 소비하는 가구의 경우 효율 손실을 고려하면 약 10kWh의 배터리가 필요합니다.
시스템 조정 요구 사항: 배터리 충전 및 방전을 자동으로 제어하려면 하이브리드 인버터가 필요합니다. 비용 절감 효과를 극대화하려면 밸리 기간(태양 에너지 또는 그리드 사용) 동안 충전하고 피크 기간 동안 방전을 보장하세요.
태양전지로 가정의 에너지 사용량을 상쇄하는 전략
그리드 전력 소비 상쇄를 극대화하려면 태양광 패널, 배터리, 전기 사용 습관을 조정하고 목표 전략을 수립해야 합니다.
자가 소비 우선순위 지정: 낮에는 초과 태양 에너지를 사용하여 배터리를 충전하고 밤에는 그리드 전력 대신 저장된 전기를 사용하여 피크 시간 및 일반 그리드 전력에 대한 의존도를 줄입니다.-
부하 이동:{0}}세탁기, 온수기 등 고전력 기기의 사용 시간을 태양광 발전이 가장 많이 발생하는 낮 시간에 맞춰 조정하여 이러한 부하에 대해 전기를 저장하는 배터리의 필요성을 줄입니다.
배터리 사이클링 최적화: 인산철리튬 배터리를 제외하고 잦은 심방전을 피하십시오. 배터리 수명을 연장하고 중요한 요구 사항에 맞는 에너지 저장 공급을 보장하려면 전력 수준을 20%~80% 사이로 유지하세요.
시스템 모니터링: 지능형 모니터링 도구를 사용하여 발전, 저장 및 소비 데이터를 추적하고, 전기 사용 패턴 및 시스템 설정을 조정하고, 상쇄 효율성을 향상시킵니다.
과도한 태양광 발전이 배터리 성능에 영향을 미칠 수 있는 이유는 무엇입니까?
합리적인 관리 없이 과도한 태양광 발전은 배터리를 손상시키고 시스템 효율성을 감소시킬 수 있습니다.
과충전 위험: 태양광 패널에서 생성된 전력이 배터리 저장 용량을 초과하고 그리드 연결이나 부하 소비가 없으면 배터리가 과충전되어 셀이 손상되고 수명이 단축될 수 있습니다.
시스템 비효율성: 사용되지 않은 초과 에너지는 낭비되며 이는 독립형 시스템에서 더 흔히 발생합니다-. 또는 우회 메커니즘을 통해 처리해야 하므로 에너지 손실이 증가합니다.
열 축적: 지속적인 과충전 또는 높은 충전 전류는 과도한 열을 발생시켜 배터리 재료를 저하시키고 안전 위험을 초래합니다.
Preventive measures: Install a Maximum Power Point Tracking (MPPT) solar charge controller with a conversion efficiency of >95% 충전 전류를 조절합니다. 그리드-연결 기능이 있는 인버터를 사용하거나, 발전량이 과잉일 때 초과 에너지를 고전력 장치로 전환하도록 부하 관리 시스템을 구성하세요.-
결론
가정에 전력을 공급하는 데 필요한 태양전지의 수는 고정된 값이 아닙니다. 이는 일일 전력 소비량, 태양광 패널 용량, 지역 햇빛 조건, 사용 목표 및 배터리 기술에 따라 다릅니다.
사용 목표에는 비상 전원 공급 장치, 최고-계곡 차익거래 및 독립형-생활이 포함됩니다. 주요 단계는 실제 에너지 수요 계산, 필수 부하 명확화, 시스템 효율 및 배터리 특성 고려, 일조 시간, 전기 가격 정책 등 지역적 조건을 종합적으로 고려하여 종합적으로 판단하는 것입니다.
24시간 전원 공급과 1~3일의 비상 백업을 추구하는 대부분의 도시 가구의 경우 3~8kW 태양광 패널 시스템과 쌍을 이루는 1~3개의 표준 5kWh 모듈에 해당하는 5~15kWh 리튬 인산철 배터리 뱅크로 충분합니다.
독립-전력망을 사용하지 않는 가구나 전력 소비가 높은 가구에는 일반적으로 20kWh 이상의 더 큰 용량이 필요합니다. 성능, 비용 및 안정성의 균형을 맞추기 위해 현장 평가 및 맞춤형 구성에 대해서는 전문 설치업체에 문의하는 것이 좋습니다.-
