家庭用蓄電システムは雨の日でもどれくらい持続できますか?

晴れた日のパフォーマンスは簡単です。-適切な Energy Storage Power セットアップであれば、太陽が一日中出ていても、汗をかかずに完全に充電して夜の使用量を賄うことができます。

本当の試練は、曇りや雨の日が 3 日か 4 日連続で発生するかどうかです。- 強い日差しがなく、太陽光の入力が最小限で、バッテリーがゆっくりと消耗し、何も戻ってこない場合に何が起こるかです。

多くの購入者が驚くのはここです。彼らは、雨が降った最悪の週のパフォーマンスではなく、晴れた日のピーク時の生産量に基づいてシステムを選択しました。--それは後ろ向きです。悪天候時のバックアップ電源が家庭用バッテリーを購入する主な理由である場合は、後付けではなく、雨の日の計算を出発点にする必要があります。{6}}

「バッテリーの持続時間」を示す単一の数値はありません。それは 4 つの要素が連携することで決まります。

バッテリー容量 (kWh) - は出発点であり、答え全体ではありません

これは、すべての仕様書に印刷されている数字です: 5kWh、10kWh、15kWh、20kWh など。満タン時にどれだけのエネルギーが蓄えられているかがわかります。しかし、容量だけを考えても、どのくらいの速さで容量が消費されているかが分からなければ意味がありません。

家庭の一日消費量

米国エネルギー情報局のデータによると、米国の平均的な家庭は 1 日あたり約 29 kWh を使用します。それはほとんどの人が期待しているよりもはるかに多いです。 「必須負荷のみ」の設定（冷蔵庫、照明、Wi-Fi ルーター、数個のコンセント）では、通常 1 日あたり 3-6 kWh を消費します。これは、HVAC を含む家全体を稼働させるのとは大きな違いです。

曇りの日は太陽光パネルの出力が低下する

これはほとんどの人が過小評価している部分です。ひどく曇った日や雨の日は、晴れた日と比べて、ソーラー パネルの出力は定格容量の 10% ～ 25% 程度に低下するのが一般的です。したがって、パネルが通常晴れた日に 20 kWh を発電する場合、雨の日には 2-5 kWh しか発電できない可能性があります。これは小さな落ち込みではなく、ほぼ閉鎖に近い状態です。

インバーターの効率とシステム損失

適切に構築されたシステムであっても、DC と AC 間の変換中にある程度のエネルギーが失われます。{0}}ほとんどの家庭用システムの現実的な往復効率は 85%～95% 程度です。-それほど大きくはありませんが、数日かかるとかなりの量になります。

バッテリーの化学的違い

すべてのバッテリーが同じように放電するわけではありません。リン酸鉄リチウム (LiFePO4) バッテリーでは、通常 90%-100% の使用可能な放電深度が可能ですが、古い鉛酸バッテリーでは通常、バッテリー寿命を保護するために放電深度が 50% に制限されています。-これだけで、実際の使用可能な容量をほぼ 2 倍にすることができます。

これを実際の数字に落とし込んでみましょう。以下は、典型的な LiFePO4 バッテリーの性能に基づいた、雨の日の最小限の太陽光再充電（最悪のシナリオ）を想定した単純化された推定値です。-

注: これらの数値は、大雨時の太陽光充電がほぼゼロであることを前提としています。これは、最悪のバックアップ シナリオを表しています。-曇りの日でも太陽光発電が発生するため、実際の実行時間は通常より長くなります。

小規模世帯のシナリオ

冷蔵庫を動かし、いくつかの照明を点灯し、携帯電話を充電しておきたいだけなら、家庭用の控えめなバッテリー バックアップ システムでも、数日にわたる雨の期間を快適に乗り切ることができます。{0}}

中規模世帯のシナリオ

これは、現実世界で最も一般的な使用例です。- 10 ～ 15 kWh のシステムは、ほとんどの家庭に、太陽光発電がまったく入らない雨天時に丸 1 ～ 2 日分の緩衝材を提供します。

完全な-ホーム バックアップ シナリオ

空調と暖房はどの家庭でも最も多くのエネルギーを消費します。雨季に HVAC を含む住宅全体のバックアップが必要な場合、通常は 20 kWh 以上のシステムを検討し、多くの場合はさらに拡張可能なモジュール式セットアップを検討します。

人々が何かを買うとき、私たちは同じようないくつかの間違いを何度も目にします。エネルギー貯蔵供給解決：

銘板の容量だけを見てください。 10kWh のバッテリーは、使用可能な電力が 10kWh であることを意味するわけではありません。- 放電深度の制限は非常に重要です。

インバータの電力制限を無視します。バッテリーには十分なエネルギーが蓄えられている可能性がありますが、インバーターが十分な継続電力を出力できない場合、消費電力の高い家電を稼働させることはできません。-

晴天の-日の太陽計算が嵐のときに適用されると仮定します。上で説明したように、これは多くの場合、最大の誤算です。

温度の影響を忘れます。寒くて湿気の多い天候では、特に鉛酸の化学的性質により、バッテリー効率が若干低下する可能性があります。-

バッテリーの劣化は考慮されていません。使用可能な容量は、化学的性質やサイクル数に応じて、当然ながら年間数パーセント減少します。

ここでは、専門用語に惑わされずにオプションを評価できるように、簡単に比較します。

定期的な雨季に対処しており、信頼性の高い複数日のバックアップが必要な場合は、初期費用が高くなりますが、一般にリチウム ベースのシステムが長期的な選択肢としてより現実的です。{0}{0}{1}{2}{2}通常、サイクル寿命の延長と使用可能容量の増加により、通常の使用から数年以内に違いが解消されます。

世界の住宅用エネルギー貯蔵市場は、主に送電網の不安定性の高まり、電気料金の上昇、異常気象の多発などによって急速に成長しています。複数の業界市場レポートでは、家庭用蓄電池設備の年間 2 桁成長がこの 10 年代後半まで継続すると予測されており、リチウムベースの化学物質が圧倒的な市場シェアを維持しています。{2}

いくつかの明確なトレンドが業界の方向性を形作っている

単位体積あたりのエネルギー密度が高い、より小さな物理的設置面積でより多くのストレージを可能にします

モジュール式で積み重ね可能なバッテリー設計そのため、住宅所有者はシステム全体を交換することなく、小規模から始めて、後で容量を拡張できます。

よりスマートなバッテリー管理システム (BMS)天気予報や使用パターンに基づいて充電/放電サイクルを自動的に最適化します。

ハイブリッドインバーターの統合、ソーラー充電、グリッド充電、バッテリーバックアップを単一の合理化されたユニットに統合

購入を計画している場合は、-一戸建て住宅であろうと大規模な住宅プロジェクトであろうと、-既存の専門家と協力してください。エネルギー貯蔵システムメーカーあるいは、システムの複雑さが増すにつれて、生産品質が証明された工場の重要性がますます高まっています。

購入前に知っておくべき規制と安全基準

バッテリーの安全性認証は単なる事務手続きではありません。-設置の承認、保険、長期的な安全性に直接影響します。-購入する前に、システムが次のような認められた基準を満たしていることを確認する価値があります。

北米におけるエネルギー貯蔵システムの UL 9540 - 安全規格

リチウム電池の輸送の安全性については国連 38.3 - が必要です

欧州市場内での販売には CE 認証 - が必要です

定置用途で使用されるリチウムイオン電池の IEC 62619 - 安全規格-

信頼できるエネルギー貯蔵システムのメーカーは、ためらうことなくこれらの認定を提供できるはずです。サプライヤーが文書を作成できない場合、それは真剣に受け止める価値のある危険信号です。

実行時のニーズは、住んでいる場所によって大きく異なります。時折小雨が降る地域では、モンスーン期が長引く地域とはバックアップの要件が大きく異なります。

簡単なアプローチ:

地域の気象データを確認して、季節ごとの平均連続雨/曇り日を確認してください。

ご家庭の基本的な毎日のエネルギー使用量を計算します (ほとんどの公共料金請求書にこれが記載されているか、家庭用エネルギー モニターで直接測定できます)

1 日の使用量に目標バックアップ日数を掛けます。

システム損失とバッテリーの経時劣化に備えて 15 ～ 20% のバッファを追加します。

複数の住宅、賃貸不動産ポートフォリオ、コミュニティ マイクログリッドなど、大規模なプロジェクト - 用の機器を調達している場合は、-エネルギー貯蔵供給多くの場合、小売仲介業者よりも工場の方が、価格設定、カスタマイズ オプション、リード タイムが向上します。

大まかな見積もりを得るために使用できる簡略化された式は次のとおりです。

使用可能稼働時間 (日)=(バッテリー容量 × 放電深度 %) ÷ 1 日の家庭消費量

例: 使用可能な放電深度が 95% の 15 kWh リチウム バッテリーで、1 日あたり 8 kWh を使用して家庭に電力を供給します。

(15 × 0.95) ÷ 8=1.78 日分のバックアップ (ソーラー充電をまったく行わない場合)。

これは控えめな最悪の場合の見積もりであることに留意してください。{0}}実際には、雨の日であっても、通常は太陽光がいくらか供給されるため、この稼働時間はさらに延長されます。

「雨の日のバッテリーの持続時間」に対する正直な答えは、箱に記載されている数字だけではなく、ユーザーの容量、毎日の使用状況、地域の天候パターンによって完全に異なります。-。

長期にわたる雨や嵐の期間中のバックアップの信頼性が重要である場合は、最良の晴れた日のマーケティング数値ではなく、最悪のケースのシナリオに基づいてシステムのサイジングを検討する価値があります。{{1}{1}{2}}実際に数日間にわたる停止中に不足を発見するよりも、事前にシステムを少し大きくしておく方が、ほとんどの場合、より良い決定となります。-

オプションを比較したり、サプライヤーを評価したり、大規模なプロジェクトで機器を調達したりする場合は、一般的なリスト ページに依存するのではなく、実際の仕様書、認定書類、および可能であれば - - をメーカーや工場と直接やり取りすることを要求する価値があります。通常、知識豊富なサプライヤーと簡単に会話すると、仕様書だけを使用するよりも早くサイズに関する質問を解決できます。