ما هو معدل تفريغ بطاريات تخزين الطاقة السكنية؟

 

 

 

 

مع النمو السريع في الطلب علىالأنظمة الكهروضوئية السكنية وتخزين الطاقة، يقوم عدد متزايد من الأسر بتثبيتبطاريات تخزين الطاقة المنزليةلتقليل تكاليف الكهرباء، وتحسين الاكتفاء الذاتي من الطاقة-، والتخفيف من مخاطر انقطاع التيار الكهربائي. عند اختيار بطارية تخزين الطاقة، بالإضافة إلى سعة البطارية (كيلوواط ساعة) ودورة الحياة، يعد "معدل التفريغ (C-معدل)" معلمة فنية مهمة.

 

ويحدد معدل التفريغ مدى سرعة إطلاق البطارية للطاقة المخزنة وما إذا كان يمكنها تلبية متطلبات الطاقة للأجهزة المنزلية ذات الأحمال العالية-. على سبيل المثال،بين البطاريات بنفس السعة 10 كيلووات في الساعة، فإن المنتج الذي تم تصنيفه عند 1C قد يوفر ضعف الحد الأقصى لإخراج الطاقة للمنتج الذي تم تقييمه عند 0.5C.

 

 

التعريف الأساسي

 

يعد معدل التفريغ (اختصار الصناعة: C-rate) مقياسًا رئيسيًا لقياس سرعة تفريغ البطارية والحد الأقصى لطاقة الإخراج. وهو يمثل نسبة تيار التفريغ إلى السعة المقدرة للبطارية ويتم التعبير عنه بـ "xC". الصيغة: معدل التفريغ (C)=تيار التفريغ (A) ÷ سعة البطارية المقدرة (Ah). مدة التحويل إلى التفريغ: الوقت حتى التفريغ الكامل (ح)=1 ÷ معدل التفريغ.

 

تشبيه بسيط: فكر في البطارية كدلو من الماء، حيث يتوافق معدل C- مع معدل تدفق الماء من الصنبور:

 

● ارتفاع C=معدل تدفق مرتفع؛ التفريغ السريع وإنتاج الطاقة لحظية عالية.

 

● انخفاض درجة الحرارة=معدل تدفق منخفض؛ تفريغ بطيء، وإمدادات طاقة مستدامة، ومتانة أكبر.

 

 

أمثلة عملية (تخزين الطاقة السكنية بقدرة 10 كيلو وات في الساعة LFP: 48 فولت، 200 أمبير في الساعة)

 

1. 1تفريغ C:التيار=200A، الطاقة ≈ 9.6 كيلووات؛ يتم تفريغ 10 كيلو وات ساعة بالكامل خلال ساعة واحدة. مناسب لتشغيل العديد من الأجهزة المنزلية عالية الطاقة-في وقت واحد (على سبيل المثال، مكيفات الهواء، وسخانات المياه، ومواقد الحث).

 

2. 0.5تفريغ C (الأكثر شيوعًا للاستخدام المنزلي):التيار=100A، الطاقة ≈ 4.8 كيلووات؛ يتم تفريغ 10 كيلو وات ساعة بالكامل خلال ساعتين. يوازن بين إنتاج الطاقة والعمر والتكلفة؛ التكوين القياسي للغالبية العظمى من أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية السكنية.

 

3. 0.2تفريغ C:التيار=40A، الطاقة ≈ 1.92 كيلووات؛ التفريغ الكامل في 5 ساعات. مناسبة لتشغيل الإضاءة والثلاجات والأجهزة الصغيرة فقط؛ يتميز بفقدان طاقة منخفض جدًا أثناء التفريغ البطيء وأطول دورة حياة.

 

4. 2درجة مئوية عالية-معدل التفريغ:يتم تفريغها بالكامل خلال نصف ساعة؛ يوفر طاقة فورية عالية ولكنه يولد حرارة كبيرة ويسرع من تدهور البطارية؛ نادرا ما تستخدم في البيئات السكنية.

 

 

التمييز عن "عمق التفريغ" (DoD) (من السهل الخلط بينه)

 

يخلط العديد من الأشخاص بين معدل التفريغ (C-المعدل) وعمق التفريغ، لكن الاثنين مختلفان تمامًا:

 

المعلمة	معدل التفريغ (معدل-C)	عمق التفريغ (وزارة الدفاع)
معنى	معدل التفريغ/انتاج الطاقة	ما مقدار طاقة البطارية (النسبة المئوية) التي يتم استهلاكها في الاستخدام الواحد؟
وحدة	0.2C / 0.5C / 1C	80% / 90% / 100%
على سبيل المثال	0.5C=يتم تفريغها بالكامل خلال ساعتين	دعند عمق تفريغ 80% (DoD)، تستخدم بطارية بقدرة 10 كيلووات في الساعة بحد أقصى 8 كيلووات في الساعة.
تأثير	أقصى سعة تحميل وقوة لحظية	عمر خدمة البطارية وتغطية الضمان

 

 

 

إيجابيات وسلبيات-الأسعار المختلفة لتخزين الطاقة السكنية

 

1) 0.2 درجة مئوية – 0.3 درجة مئوية (معدل درجة حرارة منخفضة-)

 

● الايجابيات: توليد حرارة منخفضة، كفاءة عالية في الشحن/التفريغ، أبطأ تدهور للبطارية، أطول دورة حياة؛

 

● السلبيات: انخفاض الحد الأقصى لطاقة الإخراج؛ لا يمكنه تشغيل الأجهزة المنزلية ذات القدرة العالية-؛

 

● مناسب لـ: احتياجات الكهرباء الأساسية أثناء الليل، والطاقة الاحتياطية للإضاءة والثلاجات.

 

 

2) 0.5 درجة مئوية (المعيار السائد للاستخدام السكني)

 

● الإيجابيات: خرج طاقة معتدل؛ يمكنها تشغيل مكيفات الهواء وأدوات المطبخ؛ توليد الحرارة يمكن السيطرة عليها. عمر متوازن. أفضل نسبة أداء من حيث التكلفة-؛

 

● السلبيات: القيود المفروضة على -الطاقة العالية المستمرة، وتشغيل التحميل الكامل-؛

 

● مناسب لـ: الاستهلاك الذاتي للطاقة الكهروضوئية-، وذروة-تراجيح الوادي، واحتياجات الطاقة المنزلية اليومية الكاملة-؛ اختيار 90% من أنظمة تخزين الطاقة السكنية.

 

 

3) 1C وما فوق (معدل C-عالي)

 

● الإيجابيات: إنتاج طاقة فوري عالي؛ يمكنه دعم جميع الأحمال-ذات القدرة العالية أثناء انقطاع التيار الكهربائي؛

 

● السلبيات: توليد حرارة كبير بسبب التيار العالي؛ يؤدي استخدام معدل C-المرتفع على المدى الطويل-إلى تسريع تدهور السعة؛ ارتفاع تكاليف البطاريات والمحولات؛

 

● مناسب لـ: الأسر التي تواجه انقطاعات متكررة للتيار الكهربائي، أو تلك التي لديها العديد من الأجهزة عالية الطاقة-، أو تلك التي تتطلب خرج طاقة عاليًا لفترات قصيرة.

 

 

كيفية تقييم معدلات التفريغ عند شراء وحدات تخزين الطاقة السكنية؟

 

1. تحقق من مواصفات النظام (XXkW/XXkWh) لحساب معدل C- مباشرة. مثال: بالنسبة لنظام 5 كيلو واط/10 كيلو واط في الساعة، المعدل هو 5 ÷ 10=0.5C؛ بالنسبة لنظام 8 كيلو وات/10 كيلو وات في الساعة، تبلغ درجة الحرارة 0.8 درجة مئوية (تقترب من فئة الطاقة العالية-1 درجة مئوية).

 

2. بالنسبة للاستخدام اليومي القياسي للكهرباء المنزلية: إعطاء الأولوية لنماذج 0.5 درجة مئوية؛

 

3. بالنسبة للمنازل التي تعاني من انقطاع التيار الكهربائي بشكل متكرر أو العديد من الأجهزة-ذات الطاقة العالية (مكيف مركزي، أفران كهربائية، سخانات كهربائية): اختر موديلات ذات تقييمات أكبر من أو تساوي 0.8 درجة مئوية أو 1 درجة مئوية؛

 

4. للحصول على الطاقة الاحتياطية الأساسية فقط، دون الاستخدام المتكرر للأجهزة-عالية الطاقة: فكر في نماذج ذات معدل منخفض -من 0.2 إلى 0.3 درجة مئوية لإطالة عمر البطارية.

 

 

معلومات أساسية إضافية

 

1. بالنسبة لأنظمة تخزين طاقة فوسفات حديد الليثيوم (LFP) السكنية، لا يوصى بالتفريغ المستمر بمعدل عالٍ- بكامل الطاقة؛ يقوم المصنعون عادةً بحساب عمر الخدمة بناءً على الدورات القياسية عند 0.2 درجة مئوية إلى 0.5 درجة مئوية.

 

2. باستخدام بطارية معينة، تؤدي معدلات التفريغ الأعلى إلى انخفاض طفيف في السعة الفعلية القابلة للاستخدام وانخفاض كفاءة تفريغ الشحن-.

 

3. يجب ألا تتجاوز طاقة الإخراج القصوى للعاكس حد الطاقة المطابق لمعدل التفريغ المقدر للبطارية؛ وإلا، فسيتم الحد من الطاقة أو إيقاف التشغيل الوقائي.