Je možné ušetřit na elektřině pomocí baterií a invertoru (UPS)

Často jsme dotazováni na možnost úspory energie pomocí baterií. Myšlenka je tato: nabíjejte baterie za noční sazby a během dne, kdy jsou náklady na kWh vyšší, přejděte na provoz na baterie atd. každý den. Podívejme se, zda je to možné, vezmeme-li v úvahu různé typy baterií.

Náklady na invertorový systém s gelovými bateriemi na klíč

Nejprve se rozhodneme o počáteční investici do projektu.

1. Invertor ruské výroby MAP Energia PRO 6.0/48 dokáže přepnout na nucenou výrobu z baterií podle plánu a nabíjet baterie v noci. – 78900 XNUMX rublů.
2. 8 levných hybridních baterií GEL+AGM Delta GEL 12200 se zvýšeným počtem provozních cyklů za 30400 XNUMX rublů. za kus
3. Rack, propojovací kabely, automatická zařízení a bypass – asi 20 tisíc rublů. a montážní práce cca 30t.r.

Celkem: 372 100 rub.

Kolik energie dokáže náš invertorový systém akumulovat?

Při výpočtu systémů pro cyklický provoz obvykle počítají s hloubkou vybití baterií ne větší než 50 % (DOD). To je způsobeno silnou závislostí počtu pracovních cyklů na hloubce vypouštění:

Cyklistický plán pro levné gelové baterie

Takže s průměrným zatížením 1000 W při 50% DOD a při zohlednění účinnosti měniče bude systém pracovat v generačním režimu asi 9 hodin. Tito. nám dá 9 kWh energie, a to se blíží průměrné denní spotřebě plynofikované chaty o rozloze 200-300 m1. V moskevské oblasti s dvoutarifním měřičem jsou náklady na 4 kWh 47 rubly. 9 tis. Celkem: 4,47*40=23r. 1200 tis. To je asi XNUMX rublů za měsíc. Všimněte si, že vícenásobné zvýšení objemu akumulované energie vede k úměrnému nárůstu baterie.

Jak je to s náklady na nabíjení baterií?

Pro výpočet množství energie potřebné na jedno nabití je potřeba určit dvě účinnosti – nabíječku (ztráty při přeměně střídavého napětí na stejnosměrný nabíjecí proud) a účinnost samotného procesu elektrochemického nabíjení. Účinnost nabíječky je cca 80%, druhé cca 90% (při proudu 0,1C). Celkově máme celkovou účinnost 72 %. Energii vracíme do baterie: 9 kWh/0,72 = 12,5 kWh odebereme ze sítě na nabití. Noční sazba – 1 rubl. – celkem 68*12,5=1,68 rub. To je 21 rublů měsíčně. Níže provedeme všechny výpočty bez zohlednění amortizace střídače.

Spočítejme ekonomický efekt

Rozdíl mezi náklady na přijatou a vynaloženou energii je podle našich výpočtů 570 rublů za měsíc nebo 19 rublů za den. V tomto režimu provozu naše gelová baterie poskytne 700 cyklů, což znamená, že produkt bude 19 rublů * 700 cyklů = 13300 rublů. Cena naší baterie je: 30400 8 rublů * 243200 ks = 40 40 rublů. Zbytková hodnota baterií za cenu 60 rublů. na kg: 8r * 19200kg * 13300 = 19200r. Celková ztráta: 243200 rub. + XNUMX XNUMX rublů. – XNUMX XNUMX rublů. = – 210 700 rublů.

Dobře, ale co když baterie vybijeme ne na 50 %, ale na 30 %?

Počet provozních cyklů se v tomto případě blíží 1900. Počítejme: zátěž 1 kW udržíme po dobu 5,5 hodiny, což znamená: 5,5 * 4,43 = 24,4 rublů. Na nabíjení utratíme 12,8 rublů. Jeden cyklus nám přinese 11 rublů. 57 tis. Počítáme: 11,57 rublů * 1900 cyklů = 21983 rublů. Celková ztráta: 21983 rub. + 19200 243200 rublů. – XNUMX XNUMX rublů. = – 202 017 rublů. Již lepší, ale stále velmi daleko od dokonce nulové ziskovosti, a to i bez zohlednění amortizace střídače.

Spočítejme si další zajímavou hodnotu – náklady na uloženou kWh bez zohlednění nákladů na nabíjení: 5,5 kWh * 1900 cyklů = 10450 kWh. Vydělme náklady celé banky touto částkou: (243200 19200 rub. – 10450 XNUMX rub.)/XNUMX XNUMX=21,44 rublů za kWh. Právě tímto rozdílem v tarifech se dostáváme na hranici ziskovosti.

Jaká je ekonomika používání uhlíkových baterií?

Technologie použití uhlíku v olověné baterii může výrazně snížit proces sulfatace záporných desek a korozi kladných desek, což vede k mnohonásobnému zlepšení dostupných cyklů nabíjení-vybíjení:

Cyklování uhlíkových baterií

Maximum v součinu energie dodané počtem cyklů je dosaženo při 80% DOD. Abychom získali 9 kWh při stanovené hloubce vybití, potřebujeme 8 baterií po 140 Ah, náklady na takovou baterii budou asi 336 000 rublů. Ušetříme na platbách za elektřinu: 19 rublů * 2600 cyklů = 49400 rublů. Celkem, s přihlédnutím ke zbytkové hodnotě baterie: 49 400 rublů. + (40r.*55kg*8) – 336 000r.= – 269 000 rublů.

Celkové množství akumulované energie: 9 kW*h*2600 cyklů=23400 kW*h. Prahová hodnota ziskovosti rozdílu v tarifech nebo nákladech na uskladněnou kWh: (336000-17600)/23400=13,60p.

Co když používáte lithiové, zejména LifePO4 baterie?

Maximální ekonomické účinnosti lithium-železo fosfátových baterií (LifePO4) je dosaženo při 70% DOD, kde získáme 7000 cyklů. Navíc účinnost nabíjení je asi 76 %. Pojďme si spočítat náklady na bateriovou banku. Pro vygenerování 9 kWh při zohlednění 70 % DOD potřebujeme mít celkovou kapacitu 1219 Ah – to je přibližně 8 ks. Baterie 150Ah. Náklady na takovou bateriovou banku s BMS jsou asi 485 tisíc rublů. Generace je podobná – 40 rublů. 23k., poplatek bude stát 20r. S přihlédnutím k cykličnosti: (40,23-20)*7000=141 610 rub. Celková ztráta: 141610 rub. – 485000 XNUMX rublů. = – 343 390 rublů.

Celkové množství akumulované energie: 9 kW*h*7000 cyklů=63000 kW*h. Hranice rentability pro rozdíl v tarifech: 485000/63000=7,70 rublů za kWh.

Závěry

• Při současných tarifech za elektřinu je skladování energie v bateriích za levnou noční sazbu a její utrácení během dne při používání baterií jakéhokoli typu nepraktické kvůli jejich omezenému cyklování, ztrátám na účinnosti nabíjení a znehodnocení měniče.
• Pro cyklické provozní režimy, které jsou typické pro autonomní napájení pomocí generátorů a/nebo alternativních zdrojů energie (solární panely, větrné mlýny apod.), je vhodnější použít baterie s lithiovou technologií, vyžadují však výrazně vyšší počáteční náklady oproti gelové nebo uhlíkové analogy.
• Pro záložní napájení objektů, ve kterých jsou baterie ve vyrovnávacím režimu, je ekonomicky výhodné použít baterie typu AGM.

Pro úsporu energie je vhodné provést následující:

• Proveďte audit hlavních spotřebitelů elektřiny v domě. Často zapomenuté zapnuté elektrické podlahové topení nebo nějaké topení, vadné čerpadlo atp. výrazně zvýšit spotřebu. Pro sledování je vhodné použít ampérmetry/wattmetry za vstupním strojem.
• Používejte energeticky úsporné technologie v osvětlení a prvotřídních energeticky účinných domácích spotřebičích.
• Pokud je váš dům vytápěn elektřinou, doporučujeme za prvé zkontrolovat dům termokamerou na úniky tepla a za druhé nainstalovat chytrý regulátor (například EctoControl), který bude teplotu v domě flexibilně řídit v závislosti na denní dobu a den v týdnu.

• Použijte tepelné akumulátory k ohřevu chladicí kapaliny v nočních sazbách.

Vaše dotazy rádi zodpovíme v komentářích!