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15.36kWhのバッテリーエネルギー貯蔵システムはどれほど効率的ですか?

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15.36 kWhのバッテリーは太陽からエネルギーを吸収し、夕方の電力供給やオフピーク時の電力供給を行います。このバッテリーはバックアップ電源の提供も可能です。バッテリーの名目容量は家庭用電化製品に供給される総エネルギーではないことを覚えておいてください。実際に供給されるエネルギーは、バッテリー、インバーター、バッテリー管理システム、温度、配線、負荷プロファイル、充電状態によって影響を受けます。

15.36kWhバッテリーの効率を正確に把握するには、充電から貯蔵、直流放電、そして交流電源供給までの全エネルギー流れを評価する必要があります。

15.36kWhのバッテリーは、実際には何を意味しているのでしょうか?

蓄電用途では、このバッテリーは最大15.36kWhを蓄えます。

上記の概念をより詳しく説明するために、「バッテリー容量」の4つの異なる値を考慮します。

1. 公称容量とは、理論的に定義されたバッテリー容量の最大限界を指します。

2. 使用可能容量とは、充電状態の限界に応じてエネルギーを取り出すために利用可能なバッテリー容量のことです。

3. 供給直流エネルギーとは、バッテリー、BMS、配線の損失後に残るエネルギーです。

4. 供給交流エネルギーとは、インバーターおよび補助機器の損失を除いて負荷に利用可能なエネルギーです。

したがって、15.36kWhのバッテリーが実用可能な交流電力の15.36kWhを供給することは稀です。

バッテリーシステムの効率はどのように計算されるのか?

エネルギー貯蔵効率とは、システムから供給されるエネルギーと、元々充電に使われたエネルギーを比較するものです。

システム効率=供給エネルギー÷充電エネルギー×100%

15kWhが蓄電システムに入り、その後14.25kWhが負荷に供給された場合、測定される効率は95%となります。

異なる効率数値は異なる機器の境界をカバーする場合があります。

効率測定	含まれる構成要素	主な目的
セル効率	バッテリーセルのみ	電気化学的性能を評価する
バッテリー直流効率	セル、BMSおよび内部導体	直流充電と放電の測定
インバーター効率	電力変換装置	直流から交流への変換の測定
往復効率	充電および放電のプロセス	完全なエネルギー回収を評価する
システム全体の効率	バッテリー、インバーターおよび補助装置	実際のサイト性能の推定

ザ SANDISOLAR SD 高電圧ESS定義された動作条件下でシステム効率が少なくとも97%であることを規定しています。実際の現場効率は、インバーター構成、負荷需要、温度、配線、測定境界によって異なる場合があります。

エネルギーの損失はどこで起こるのか?

15.36 kWhのバッテリーシステムには、いくつかのエネルギー損失の原因があります。

•セルの内部抵抗により、充電または放電のたびにエネルギーが放散されるため熱が発生します。

・バッテリー管理システム(BMS):BMSは各バッテリーセルの状態を監視・管理するためにエネルギーを消費し、セルの電圧・電流・温度に関するセルバランスや保護を行います。

・インバータ損失:バッテリー内のエネルギーが直流から交流に変換されるたびにエネルギーが失われます。

・ケーブル損失:長いケーブルの端子は熱という形でエネルギー損失を引き起こすことがあります。

・スタンバイ損失:インバータ、ディスプレイ、その他の通信・監視装置はスタンバイ動作中に一定のエネルギーを消費します。

・熱管理:極端な運転条件がある場合、追加の暖房および/または冷房機器のオプション使用により、正味使用可能エネルギーがさらに減少する可能性があります。

・セルバランシング:バランシングプロセスでは、モジュール間の電圧差の補正に少量のエネルギーが浪費されることがあります。

なぜ高電圧アーキテクチャが重要なのか

SANDISOLAR SD高電圧ESSは、153.6Vから409.6Vまでの電圧プラットフォームを使用しています。そのモジュール構成は15.36kWhから40.96kWhまでの容量をカバーしています。

同じ出力の場合、システム電圧を上げると動作電流が減少します。

出力電力	バッテリー電圧	近似電流
6kW	48V	125A
6kW	153.6V	39A
6kW	307.2V	20A

導体損失は電流の影響を強く受けるため、対応可能な高電圧15.36kWhバッテリーは中・高出力用途での熱損失やケーブル損失の抑制に役立ちます。

15.36kWhのバッテリーシステムのエネルギー供給能力は、以下のようないくつかの特性によって影響を受けます。

・電流の減少:低い電流でエネルギーを供給することで、抵抗による損失を最小限に抑えられます。

・管理熱効果:ケーブルやコネクタの温度を下げることでシステムの動作がより安定します。

•スケーラビリティ:積み重ね可能なモジュールは、プロジェクトの要件に応じて電圧や容量を変えるソリューション設計を支援します。

・インバーター互換性:高電圧インバーターは、バッテリーの許された動作範囲内での充電・放電を制御するのに役立ちます。

高電圧システムでは、適切な絶縁・保護装置、接地、試運転と設置が必要であり、資格を持つ専門家によって行われなければなりません。

15.36kWhバッテリーのエネルギー供給能力はどのくらいですか?

以下の表は、異なる効率レベルでの簡略化された出力推定値を示しています。

仮定効率	推定エネルギー供給
90%	13.82kWh
92%	14.13kWh
95%	14.59kWh
97%	14.90kWh

記載された計算には保護された州の充電準備金は含まれていません。システム運用が名目容量の90%で、システム全体の効率が95%であると仮定すると、次のようになります。

15.36 kWh × 90% × 95% = 13.13 kWh(およそ)

この近似は、アプライアンスの運用時間やバックアップ時間の推定に役立ちます。

現実世界の効率係数

荷重プロファイル

・中程度の連続負荷:安定した連続負荷はバッテリーとインバーターのより効率的な動作を可能にします。

・非常に軽い負荷:固定待機消費は総エネルギー消費のより大きな割合を占める可能性があります。

・高い起動負荷:ポンプ、コンプレッサー、エアコンユニットは、稼働電流よりも大幅に高い起動電流を消費する機器の例です。その結果、システム内の損失が増加します。

動作温度

SD高電圧ESSは、システム設定や制限に応じて-20°Cから55°Cの範囲で動作するよう設計されています。

・低温:バッテリーセルの損傷を避けるため、充電電流を制限します。

・補助暖房:このオプション機能はギア付きレンジでの運転に役立ちますが、エネルギー消費を増加させます。

・高温:抵抗の増加と熱ストレスにより、バッテリーの効率低下や劣化が進む可能性があります。

充電状態(SOC)

•保護された動作範囲:過充電や過放電を避ける最適なSOCです。

•ディープディスカレーション:これはエネルギーの利用可能性を高め、バックアップ時間を長く保つことができますが、バッテリー性能にはより長いサイクルに影響を与えることがあります。

・長期的な高SOC:これはバッテリー性能の永久的な低下に加担することがあります。

通信とエネルギー管理

SANDISOLAR 15.36 kWhバッテリーは、CAN、RS485通信プロトコル、WiFi対応のオプションで動作するよう設計されています。

・CAN通信:SOC、電圧、電流制限、温度、故障状態に関する情報を互換性のあるインバータに共有することを可能にします。

•RS485通信:これは他の機器の統合、データ収集、システムの制御をサポートします。

・WiFi監視:オペレーターが利用できる機能には、エネルギーの流れ、バッテリー状態、アラーム、運用履歴などがあります。

Growatt、Solis、DEYEなどの一部のインバータプラットフォームには統合が存在します。設置前に、正確なインバータモデル、ファームウェア、電圧範囲、通信プロトコルの確認が必要です。

バッテリーライフサイクル全体の効率

SANDISOLAは、SD高電圧ESSの定められた運用条件下で最大6,000サイクルと少なくとも10年の設計寿命を規定しています。

容量と効率は別々に評価すべきです。バッテリーは、使用可能容量が徐々に減少しつつも効率的にエネルギー変換を続けることができます。

最適な長期バッテリー寿命の要因

•放出深度:頻繁な循環から中程度の放出深度への循環は、最大および最小の電荷レベルへの頻繁な循環よりもダメージが少ない場合があります。

・温度:極端な動作温度を防ぐことで、老化による細胞への影響はより均一かつ制御可能になる可能性があります。

•充電・放電速度:制御された電流は熱発生に役立ちます。

•セルの整合性:モジュールとアクティブなBMSのマッチングは、スタック内の不均衡を克服するのに役立ちます。

・予防検査:ケーブル、コネクター、通信記録、換気記録を確認し、回避可能な損失を特定します。

15.36 kWhバッテリーの効率向上方法

・マッチングインバータの選択:インバーターは電圧範囲、充電電流が一致し、ファームウェアや通信プロトコルに関してバッテリーと一致している必要があります。

・適切なケーブルサイズの選択:適切な導体サイズは抵抗を低減し、接続の固定は電圧降下の軽減に役立ちます。

・不要な変換の回避:バッテリーのサイクルを避けるために、日中直接太陽光発電を使用することがあります。

・制御スタンバイ負荷:不要なディスプレイ(LEDまたはLCD)や通信、補助機器の考慮が必要です。

•運転温度の制御:設置エリアは安定(乾燥)かつ換気が行われている必要があります。

・動作データの解析:充電状態、電流、温度、アラーム、日々処理されるエネルギーの頻繁なログ記録は、問題を特定するのに役立ちます。

最後の言葉

適切に調整されたシステムは、15.36 kWhバッテリーで高い実用的なエネルギー貯蔵を実現するのに役立ちます。SANDISOLAR SD高電圧ESSの≥97%の効率は、適切なセットアップによって達成可能です。実際の交流出力はシステム全体の構成によって異なる場合があります。

ユーザーにとっては、利用可能なストレージ、効率、バックアップ、動作条件を理解することが価値をもたらす可能性があります。正しく構成された15.36kWhバッテリーは、太陽光の自己消費、負荷シフト、バックアップ電源をサポートしつつ、SANDISOLARの積み重ね可能な高電圧アーキテクチャを通じて拡張可能です。