Cómo elegir la capacidad de batería adecuada para los sistemas de almacenamiento de energía residencial

Los sistemas residenciales de almacenamiento de energía, a menudo denominados almacenamiento de energía en el hogar, funcionan como centrales eléctricas en miniatura, proporcionando un suministro de energía confiable independiente de la red externa.Estos sistemas permiten que las baterías se carguen fuera de las horas pico y se descarguen durante las horas pico de demanda o cortes de energía, ofreciendo ahorros de costes y seguridad energética.

Con los avances tecnológicos, los sistemas domésticos de almacenamiento de energía se están volviendo más sofisticados y visualmente atractivos, a menudo integrando baterías de iones de litio de larga duración y sistemas fotovoltaicos (PV)..La batería, como componente más valioso, determina tanto la potencia de salida como la capacidad energética del sistema.reducir los costesA continuación, explicamos los aspectos clave de la selección de las baterías:

Parámetros clave de la batería

1. Capacidad de la batería frente a la capacidad utilizable

   • Capacidad de la batería:La capacidad nominal de una batería, expresada en kilovatios hora (kWh). Por ejemplo, una batería de 5,12 kWh puede estar compuesta por 16 celdas (3,2 V, 100 Ah) conectadas en serie.
   • Capacidad utilizable:Esto explica la profundidad de descarga (DoD) de la batería. Las baterías de litio suelen tener una DoD máxima del 90%, lo que significa que una batería de 5,12 kWh proporciona aproximadamente 4,6 kWh para el uso real.El diseño del sistema debe basarse en esta capacidad utilizable para el tamaño preciso.

2. Potencia máxima de carga y descarga

   • Las baterías funcionan en dos modos: carga y descarga. Cada modo tiene límites de corriente, típicamente expresados como un múltiplo de la capacidad de la batería (C-rate).
   • Ejemplo: para una batería de 100 Ah con una corriente de carga de 0,5 C, la corriente de carga es de 50 A, lo que equivale a 2,56 kW (51,2 V × 50 A).
   • Alinear adecuadamente la potencia máxima con los requisitos del sistema es crucial para evitar problemas de rendimiento.5 kW de potencia de carga en modo fuera de red.

3. Voltagem nominal

   • El voltaje de una batería cambia con la corriente de descarga.
   • La temperatura también afecta el voltaje: las temperaturas más frías reducen el voltaje para una capacidad dada.
   • El voltaje de circuito abierto (OCV) se correlaciona con el estado de carga de la batería (SoC), proporcionando una estimación de la energía restante.

Consideraciones clave para la selección de la capacidad de la batería

1. Basado en la potencia de carga y la demanda de energía

   • Las características de carga, incluido el consumo de energía y los patrones de uso, son factores críticos para determinar la capacidad de la batería.Se debe considerar la velocidad de carga/descarga de la batería y la potencia máxima del inversor de almacenamiento..

2. Capacidad teórica frente a la práctica

   • La capacidad teórica representa la energía máxima que una batería puede entregar, desde el 100% hasta el 0% de SoC. En la práctica, los límites de protección evitan la descarga completa para extender la vida útil de la batería.

3. Eficiencia y utilización del sistema

   • Las ineficiencias en la carga, descarga y operación del sistema significan que no toda la energía almacenada está disponible para su uso.que conduce al desperdicio de energíaSi se descuidan estas ineficiencias puede dar lugar a un suministro de energía insuficiente.

Al evaluar cuidadosamente estos factores, los usuarios pueden seleccionar la capacidad de batería adecuada para sus sistemas de almacenamiento de energía domésticos, garantizando un rendimiento óptimo y una fiabilidad a largo plazo.El diseño adecuado del sistema no solo mejora la eficiencia energética sino que también maximiza el retorno de la inversión para las soluciones residenciales de almacenamiento de energía.