Huawei: Έξυπνο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας οικιακών συστημάτων 

Ο Bouke van der Weerdt, Huawei Solutions Manager, παρουσιάζει το LUNA2000,
το έξυπνο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας (ESS) οικιακών συστημάτων της Huawei.

Ο Διευθυντής της Huawei Solutions Bouke van der Weerdt αναφέρει: «Το τμήμα Έρευνας και Ανάπτυξης δημιούργησε το LUNA2000, το έξυπνο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας ESS. H μπαταρία οικιακής χρήσης της Huawei, λειτουργεί με μονοφασικούς ή τριφασικούς μετατροπείς μέχρι 10 kW, optimizers και την εφαρμογή για την παρακολούθηση της ροής ενέργειας.»

Η μπαταρία συνδέεται με έως και τρεις μονάδες μπαταρίας
H μπαταρία οικιακής χρήσης της Huawei, αποτελείται από συστοιχία συσσωρευτών στοιβαζόμενες: η μονάδα διαχείρισης ή διασύνδεσης βρίσκεται στην κορυφή και συνδέεται με μια, δύο ή τρεις μονάδες συσσωρευτών που περιλαμβάνουν ενσωματωμένο optimizer ενέργειας. «Ονομάζουμε τη συσκευή Smart String ESS, έξυπνη δηλαδή», εξηγεί ο Van der Weerdt, «καθώς υπάρχει η δυνατότητα να συνδέσουμε σε σειρά τις μονάδες συσσωρευτών όπως ακριβώς και τα πάνελ σε μια στοιχειοσειρά με τον μέγιστο αριθμό των τριών μονάδων. Κάθε μονάδα συσσωρευτών έχει ενσωματωμένο έναν optimizer ενέργειας που ρυθμίζει τη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης εντός της μονάδας. Αυτό αποτρέπει την εμφάνιση ανεπιθύμητων διακυμάνσεων ρεύματος και τον κίνδυνο υπερφόρτισης, πλήρους εκφόρτισης ή υπερθέρμανσης. Το σύστημα έχει δυνατότητα σε αποθηκευτική ενέργεια από μία μονάδα διαχείρισης και μια μονάδα συσσωρευτών (5 kWh) μέχρι δύο μονάδες διαχείρισης με συνολικά έξι μονάδες συσσωρευτών και χωρητικότητα 30 kWh. »

Χωρητικότητα μετατροπέα
Μια μπαταρία καθιστά δυνατή την αποτελεσματική χρήση της παραγόμενης ισχύος από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια. Η ιδιοκατανάλωση είναι πάντα προτεραιότητα και η περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας αποθηκεύεται προσωρινά. Μόνο όταν η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη, υπάρχει τροφοδοσία προς το δίκτυο. «Το πιο σημαντικό αναφορικά με μια μπαταρία είναι ότι η ισχύς του μετατροπέα σας, δεν καθορίζει πλέον τη μέγιστη ισχύ της φωτοβολταϊκής σας εγκατάστασης » αναφέρει ο Van der Weerdt.

Το μέγιστο φορτίο αποτελεί παρελθόν
« Ας υποθέσουμε ότι έχουμε στη διάθεσή μας έναν μετατροπέα με ισχύ 5kWp, που μας δίνει τη δυνατότητα να συνδέσουμε 10kW φωτοβολταικά πλαίσια. Σε αυτές τις συνθήκες το σύστημά μας είναι υπερδιαστασιολογημένο, και υπό φυσιολογικές συνθήκες θα είχαμε ενεργειακές απώλειες. Ονομάζεται «clipping losses». Όμως, συνδέοντας τη λύση αποθήκευσης της Huawei στον μετατροπέα, ο μετατροπέας έχει τη δυνατότητα ταυτόχρονης παροχής ισχύος 5kW προς τη μπαταρία και το δίκτυο. Με αυτόν τον τρόπο η συνολική ισχύς του μετατροπέα είναι διπλάσια της ονομαστικής του. Έτσι λοιπόν οι περιορισμοί ισχύος προς το δίκτυο αποτελούν παρελθόν. Η μια προσπάθεια έχει διπλό όφελος στο τέλος της ημέρας.
Οι μπαταρίες με κελιά LFP (λιθίου φωσφορικού σιδήρου) είναι ιδανικές για αυτή την εφαρμογή
Ο Van der Weerdt επισημαίνει: «Ο τύπος μπαταριών με κυψέλες LFP (λιθίου φωσφορικού σιδήρου) είναι ιδανικός για αυξημένη ασφάλεια». Όσον αφορά στην ασφάλεια και προστασία που παρέχει το συστήματος αποθήκευσης της Huawei, θα μπορούσε να διαχωριστεί σε τρία επίπεδα. Στις κυψέλες σιδήρου φωσφορικού λιθίου, που παρέχουν ασφάλεια και αξιοπιστία λειτουργίας. Στη μονάδα κάθε μπαταρίας όπου υπάρχουν εγκατεστημένοι 8 αισθητήρες για τον έλεγχο της θερμοκρασίας των κυψελών, εξασφαλίζοντας έτσι ότι δεν θα υπάρχει υπερθέρμανση των κυψελών και κατά συνέπεια έλεγχο σε όλη τη μονάδα μπαταρίας. Και τέλος στο επίπεδο του συνολικού συστήματος αποθήκευσης που λόγω της κατασκευαστικής δομής του, δίνεται η δυνατότητα να απομονωθεί μια μονάδα μπαταρίας που είναι προβληματική χωρίς να επηρεαστούν οι υπόλοιπες, συνεχίσουν την ομαλή λειτουργία τους, φυσικά χωρίς ηλεκτρολογικό κίνδυνο για τον τεχνικό που αφαιρεί την προβληματική μονάδα.
Ένας μετατροπέας μπορεί να λειτουργήσει αντίστροφα
Ένας μετατροπέας μπορεί επίσης να λειτουργήσει αντίστροφα, φορτίζοντας τη μπαταρία κατά τη διάρκεια της νύχτας όπου το κόστος ενέργειας είναι πιο χαμηλό ώστε να αποδώσει αυτή την ενέργεια κατά τη διάρκεια της ημέρας που το κόστος είναι υψηλότερο. Το σύστημα μπορεί επομένως να λειτουργεί χωρίς Φ/Β πλαίσια και μπορεί να χρησιμοποιηθεί συγκεκριμένα για τη φόρτιση της μπαταρίας τη νύχτα και την εκφόρτισή της κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ωστόσο, η απόδοση είναι φυσικά υψηλότερη σε συνδυασμό με την ηλιακή ενέργεια, η οποία είναι εντελώς δωρεάν.

Το σύστημα σε σύνδεση με το backup box
Το σύστημα ESS μπορεί να συνδεθεί σε ένα Βackup box (πίνακας) που τροφοδοτεί με ενέργεια επιλεγμένα φορτία σε περίπτωση διακοπής ρεύματος. Ένα Backup box δεν είναι το ίδιο με ένα UPS. Επομένως, δεν υπάρχει συνεχής τροφοδοσία με αποτέλεσμα το σπίτι να γίνεται σκοτεινό για λίγα δευτερόλεπτα πριν ξεκινήσει η λειτουργία του backup box. Το backup box μπορεί επίσης να εκκινήσει με χειροκίνητο τρόπο για να τροφοδοτήσει ένα απομονωμένο σύστημα.

Επισκόπηση της λειτουργίας του συστήματος
Ο Van der Weerdt υπογραμμίζει: «Ο μετατροπέας είναι η καρδιά του συστήματος, από τη μια πλευρά τα Φ/Β πλαίσια και από την άλλη, το σύστημα αποθήκευσης με τις μονάδες μπαταρίας. Τα στοιχεία του συστήματος αναγνωρίζονται αυτόματα και ρυθμίζονται μέσω μιας εφαρμογής (app). Αυτό διαρκεί από ενάμιση έως τρία λεπτά και για έναν εγκαταστάτη είναι πολύ χρήσιμο και αποτελεσματικό. Μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα έχετε μία ολοκληρωμένη εικόνα του τρόπου λειτουργίας ολόκληρου του συστήματος και επομένως μπορείτε να εντοπίσετε που βρίσκεται ένα πιθανό πρόβλημα».
Ένας τύπος ανά στοιχείο
Υπάρχει μόνο ένας τύπος ανά στοιχείο. Αυτό ισχύει για τον μετατροπέα, τον optimizer, την εφαρμογή, το ESS κ.λπ. Ο χρήστης / εγκαταστάτης δεν χρειάζεται να επιλέξει, είναι απλώς θέμα σύνδεσης. Το σύστημα είναι συμβατό με όλους σχεδόν τους τύπους Φ/Β πλαισίων πολυκρυσταλλικά/μονοκρυσταλλικά της αγοράς.
Η πλήρης λειτουργία off-grid είναι εφικτή
Για μονοφασική σύνδεση, για παράδειγμα σε ένα μικρό σπίτι, μια οικιακή μπαταρία όπως το Luna2000 καθιστά δυνατή τη λειτουργία off-grid. «Πρέπει να προσέχετε για φορτία αιχμής», προειδοποιεί ο Bouke van der Weerdt. «Τα κλιματιστικά, για παράδειγμα, έχουν υψηλό ρεύμα εκκίνησης του συμπιεστή και οι αντλίες θερμότητας μπορούν επίσης να προκαλέσουν υψηλά ρεύματα κατά την εκκίνηση. Όμως όποιος το γνωρίζει αυτό και το λαμβάνει υπόψη μπορεί να λειτουργήσει και χωρίς σύνδεση με το δίκτυο. Αυτή είναι μια καλή προοπτική στο πλαίσιο της ενεργειακής μετάβασης».