EN
Việc xác định dung lượng lưu trữ pin phù hợp cho một ngôi nhà đòi hỏi phải tính toán mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày, xác định các tải thiết yếu và xem xét việc tích hợp với hệ thống điện mặt trời (PV). Một hệ thống lưu trữ năng lượng cho hộ gia đình có dung lượng quá nhỏ sẽ không cung cấp khả năng dự phòng đầy đủ, trong khi hệ thống quá lớn sẽ làm tăng chi phí không cần thiết. Bài viết này cung cấp hướng dẫn thực tế để xác định dung lượng lưu trữ pin cho hộ gia đình.
Tính toán Tiêu thụ Năng lượng Hàng ngày
Bước đầu tiên trong việc xác định kích thước hệ thống lưu trữ năng lượng cho hộ gia đình là tính toán mức tiêu thụ năng lượng trung bình hàng ngày của hộ gia đình theo đơn vị kilowatt-giờ (kWh). Hãy xem lại hóa đơn tiền điện trong 12 tháng để xác định mức tiêu thụ kWh trung bình mỗi ngày. Một hộ gia đình điển hình tiêu thụ 25–30 kWh mỗi ngày có thể cần từ 10–15 kWh dung lượng pin sử dụng được để đáp ứng các tải thiết yếu trong trường hợp mất điện. Các mô-đun pin LiFePO4 lắp trên tường có thông số định mức 51,2 V – 100 Ah cung cấp 5,12 kWh mỗi mô-đun, do đó hai mô-đun sẽ cung cấp tổng dung lượng lưu trữ là 10,24 kWh.
Xác định các tải thiết yếu
Không phải tất cả các thiết bị trong hộ gia đình đều cần nguồn điện dự phòng trong trường hợp mất điện. Các thiết bị thiết yếu thường bao gồm tủ lạnh, đèn chiếu sáng, thiết bị liên lạc, thiết bị y tế và máy bơm giếng. Các thiết bị không thiết yếu như điều hòa không khí, bình đun nước điện và máy sấy quần áo có thể được loại trừ khỏi các tính toán về điện dự phòng. Hãy lập danh sách tải điện với công suất (tính bằng watt) và thời gian hoạt động ước tính mỗi ngày của từng thiết bị, sau đó cộng tổng số kWh cần thiết. Cách tiếp cận tập trung này đảm bảo hệ thống lưu trữ năng lượng cho hộ gia đình được quy mô hóa phù hợp với nhu cầu dự phòng thực tế thay vì hoạt động cho toàn bộ ngôi nhà.
Lên Kế Hoạch Về Thời Gian Dự Phòng
Các chủ nhà nên quyết định thời gian dự phòng điện cần thiết (tính bằng giờ hoặc ngày). Đối với những khu vực có nguồn điện lưới ổn định và chỉ xảy ra mất điện ngắn hạn thỉnh thoảng, khả năng dự phòng điện cho các tải thiết yếu trong 4–8 giờ có thể là đủ. Còn ở những khu vực thường xuyên hoặc liên tục bị mất điện, thời gian dự phòng điện từ 24–48 giờ là điều được khuyến nghị. Hệ thống lưu trữ năng lượng kiểu bàn di động có dải dung lượng từ 2–20 kWh mang lại tính linh hoạt để đáp ứng các yêu cầu về thời gian dự phòng khác nhau. Đặc tính mô-đun của pin LiFePO4 cho phép tăng dần dung lượng theo nhu cầu thay đổi.
Kích thước tích hợp pin mặt trời
Khi kết hợp hệ thống lưu trữ pin với tấm pin mặt trời, dung lượng pin cần phù hợp với sản lượng điện hàng ngày do mảng pin mặt trời tạo ra. Một hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng sản xuất 10–15 kWh mỗi ngày sẽ hoạt động hiệu quả nhất khi kết hợp với cụm pin có dung lượng 10–15 kWh, cho phép năng lượng mặt trời dư thừa sạc pin vào ban ngày để sử dụng vào ban đêm. Các mức dung lượng lưu trữ tích hợp cho mái che xe chạy năng lượng mặt trời gồm 3,84 kWh, 7,68 kWh, 11,52 kWh và 15,36 kWh, cung cấp các lựa chọn linh hoạt cho các cơ sở đã lắp đặt mái che xe chạy năng lượng mặt trời. Mục tiêu là tối đa hóa việc tự tiêu thụ điện mặt trời thay vì xuất lượng điện dư thừa vào lưới điện với mức giá ưu đãi thấp hơn.
Công suất đỉnh và các yếu tố về dòng điện xung
Dung lượng lưu trữ pin được đo bằng kWh cho biết lượng năng lượng mà hệ thống có thể cung cấp, nhưng công suất định mức của bộ biến tần tính bằng kilowatt (kW) xác định số thiết bị có thể hoạt động đồng thời. Các động cơ trong tủ lạnh, máy bơm giếng và điều hòa không khí yêu cầu công suất khởi động đột ngột (surge power) có thể cao gấp 2–3 lần công suất tiêu thụ khi vận hành bình thường. Đảm bảo bộ biến tần có thể chịu đựng tổng công suất khởi động đột ngột của toàn bộ tải thiết yếu khi chúng khởi động đồng thời. Một bộ biến tần 5 kW thường đủ để hỗ trợ các tải thiết yếu của một hộ gia đình, trong khi các ngôi nhà lớn hơn có thể cần bộ biến tần 8–10 kW.
Điều chỉnh theo khí hậu và theo mùa
Hiệu suất pin thay đổi tùy theo nhiệt độ. Các pin LiFePO4 đạt chuẩn IP65 và có khả năng chống cháy lan nhiệt vượt mức 500 độ C hoạt động ổn định trong dải nhiệt độ rộng. Tuy nhiên, ở các vùng khí hậu cực kỳ lạnh dưới 0 độ C, dung lượng xả pin có thể giảm 10–20%. Chủ nhà tại các khu vực lạnh nên thiết kế hệ thống lớn hơn 15–20% để bù đắp cho sự suy giảm hiệu suất vào mùa đông. Tuổi thọ chu kỳ trên 6.000 lần và tuổi thọ sử dụng trên 10 năm của các mô-đun LiFePO4 đảm bảo hệ thống duy trì dung lượng qua nhiều chu kỳ theo mùa.
Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi: Một ngôi nhà điển hình cần bao nhiêu kWh dung lượng lưu trữ pin?
Trả lời: Một hộ gia đình tiêu thụ trung bình 25–30 kWh mỗi ngày cần 10–15 kWh dung lượng pin sử dụng được để đáp ứng các tải thiết yếu trong trường hợp mất điện. Hai mô-đun LiFePO4 treo tường, mỗi mô-đun 5,12 kWh, cung cấp tổng cộng 10,24 kWh dung lượng lưu trữ.
Câu hỏi: Tôi có thể mở rộng hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình sau này không?
A: Có. Các mô-đun pin LiFePO4 có tính mô-đun. Các hệ thống lắp trên tường sử dụng các đơn vị 5,12 kWh, trong khi các hệ thống kiểu bàn di động có dung lượng từ 2–20 kWh, cho phép mở rộng dung lượng từng bước khi nhu cầu thay đổi.
C: Việc tích hợp pin mặt trời (PV) ảnh hưởng như thế nào đến việc lựa chọn dung lượng pin?
A: Dung lượng cụm pin cần phù hợp với sản lượng điện hàng ngày do dàn pin mặt trời tạo ra. Một hệ thống pin mặt trời sản xuất 10–15 kWh mỗi ngày sẽ hoạt động hiệu quả nhất khi kết hợp với cụm pin có dung lượng 10–15 kWh nhằm tối đa hóa mức tiêu thụ điện tự sản xuất và giảm sự phụ thuộc vào lưới điện.