ระบบกักเก็บพลังงานในครัวเรือนคืออะไรและทำไมเราถึงใช้มัน

ระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านกำลังมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ สำหรับความเสถียรในช่วงไฟฟ้าดับ ลดค่าไฟฟ้าผ่านการกำหนดราคาช่วงพีค-วัลเลย์ และสนับสนุนการใช้พลังงานสะอาด ระบบเหล่านี้จัดเก็บพลังงานหมุนเวียนส่วนเกินและจ่ายไฟในช่วงที่มีความต้องการสูงหรือช่วงไฟฟ้าดับ ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและส่งเสริมความยั่งยืน เมื่อการใช้งานเพิ่มขึ้น การทำให้ระบบเหล่านี้ปลอดภัย ฉลาด และมีประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบูรณาการเป็นเครื่องใช้ภายในบ้านทั่วไป

ทำไมเราต้องใช้ระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้าน

ในยุคปัจจุบันที่เทคโนโลยีเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและการเปลี่ยนแปลงพลังงานเร่งตัวขึ้น ระบบแบตเตอรี่จัดเก็บพลังงานภายในบ้านกำลังเข้าสู่สายตาของสาธารณชนอย่างเงียบ ๆ และค่อย ๆ กลายเป็นจุดสนใจของครอบครัวหลาย ๆ ครอบครัว คุณเคยประสบปัญหาไฟฟ้าดับในวันที่ร้อนระอุ โดยที่เครื่องปรับอากาศในบ้านไม่ทำงานและตู้เย็นเสี่ยงต่อการเสียหาย และคุณไม่มีทางเลือกนอกจากต้องทนกับความร้อนระอุและรอคอยอย่างกังวลใจให้ไฟฟ้ากลับมาใช้งานได้หรือไม่? คุณทราบถึงตัวเลขที่เพิ่มขึ้นในบิลค่าไฟฟ้ารายเดือนของคุณและต้องการหาวิธีประหยัดพลังงานและเงินหรือไม่? ระบบแบตเตอรี่จัดเก็บพลังงานภายในบ้านอาจเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหาเหล่านี้

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการเร่งการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพลังงานทั่วโลกไปสู่พลังงานหมุนเวียน พลังงานสะอาด เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ได้ถูกนำมาใช้ในด้านไฟฟ้าภายในบ้านมากขึ้นเรื่อย ๆ อย่างไรก็ตาม แหล่งพลังงานสะอาดเหล่านี้ถูกจำกัดโดยสภาพธรรมชาติและมีปัญหาการผลิตไฟฟ้าที่ไม่เสถียร เช่น พลังงานแสงอาทิตย์มีให้ใช้เฉพาะในเวลากลางวัน และพลังงานลมไม่แน่นอน ซึ่งทำให้ความต้องการจัดเก็บพลังงานภายในบ้านเพิ่มขึ้นอย่างเร่งด่วน ในขณะเดียวกัน เพื่อส่งเสริมการพัฒนาพลังงานสีเขียวและลดแรงกดดันต่อโครงข่ายไฟฟ้า รัฐบาลทั่วโลกได้ออกนโยบายส่งเสริมเพื่อกระตุ้นตลาดระบบแบตเตอรี่จัดเก็บพลังงานภายในบ้านอย่างแข็งแกร่ง

ตามข้อมูลจากสถาบันวิจัยตลาด ตลาดระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านทั่วโลกได้แสดงการเติบโตอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในปี 2023 ยอดขายตลาดระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านทั่วโลกถึง 8.74 พันล้านดอลลาร์ และคาดว่าจะพุ่งสูงถึง 49.86 พันล้านดอลลาร์ในปี 2029 โดยมีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี (CAGR) ที่ 33.68% ในบางประเทศที่พัฒนาแล้วในยุโรปและสหรัฐอเมริกา อัตราการเจาะตลาดของระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านกำลังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยเยอรมนีเป็นตัวอย่าง ในฐานะผู้นำด้านการจัดเก็บพลังงานภายในบ้านในยุโรป ครัวเรือนจำนวนมากในประเทศจีนได้ติดตั้งอุปกรณ์จัดเก็บพลังงาน ซึ่งไม่เพียงแต่ปรับปรุงอัตราการพึ่งพาตนเองด้านพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังมีส่วนสำคัญในการบรรเทาแรงกดดันสูงสุดของโครงข่ายไฟฟ้า ในสหรัฐอเมริกา เนื่องจากปัจจัยต่าง ๆ เช่น ราคาพลังงานที่ผันผวนและความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของไฟฟ้าดับเนื่องจากภัยพิบัติทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง ครัวเรือนจำนวนมากขึ้นเลือกที่จะติดตั้งระบบแบตเตอรี่จัดเก็บพลังงานเพื่อให้แน่ใจว่าการจ่ายไฟฟ้ามีเสถียรภาพและปลอดภัย

ระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านคืออะไร

(1) การเปิดเผยองค์ประกอบของระบบ

ระบบแบตเตอรี่จัดเก็บพลังงานภายในบ้านเปรียบเสมือน "ลูกบาศก์พลังงาน" ที่ละเอียดอ่อนและซับซ้อน ซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบหลักหลายอย่างที่ทำงานร่วมกัน

ในฐานะ "หัวใจ" ของการจัดเก็บพลังงาน แบตเตอรี่มีหน้าที่สำคัญในการจัดเก็บและปล่อยพลังงานไฟฟ้า ปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้กลายเป็นตัวเลือกหลักของแบตเตอรี่จัดเก็บพลังงานภายในบ้านเนื่องจากข้อได้เปรียบที่สำคัญ เช่น ความหนาแน่นพลังงานสูง อายุการใช้งานยาวนาน และอัตราการปล่อยประจุต่ำ ตัวอย่างเช่น Tesla's Powerwall ใช้เทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพื่อให้การสนับสนุนพลังงานที่เสถียรและเชื่อถือได้สำหรับบ้าน อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ตะกั่วกรดยังไม่ถอนตัวออกจากตลาดอย่างสมบูรณ์ เนื่องจากมีต้นทุนต่ำ ยังคงถูกใช้ในบางสถานการณ์ภายในบ้านที่มีความต้องการจัดเก็บพลังงานค่อนข้างน้อย

อินเวอร์เตอร์เป็น "สมองอัจฉริยะ" ของระบบ ซึ่งรับผิดชอบในการแปลงกระแสตรงที่ออกจากแบตเตอรี่เป็นกระแสสลับเพื่อให้เหมาะสมกับความต้องการไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านต่าง ๆ ไม่เพียงแต่สามารถแปลงกระแสตรงและกระแสสลับได้สองทาง แต่ยังมีฟังก์ชันการควบคุมอัจฉริยะ ซึ่งสามารถจัดสรรพลังงานไฟฟ้าได้อย่างยืดหยุ่นตามปัจจัยต่าง ๆ เช่น ภาระไฟฟ้าภายในบ้านและสถานะของโครงข่ายไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์ขั้นสูงบางรุ่นยังรวมเทคโนโลยีการติดตามพลังงานสูงสุด (MPPT) ซึ่งช่วยให้เซลล์ PV ทำงานใกล้จุดพลังงานสูงสุดตลอดเวลา เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานสูงสุด

ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) เป็น "ผู้คุ้มกันส่วนตัว" ของแบตเตอรี่ คอยเฝ้าดูพารามิเตอร์สำคัญของแบตเตอรี่ เช่น แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และอุณหภูมิ เมื่อแบตเตอรี่ถูกชาร์จเกิน ปล่อยประจุเกิน หรือร้อนเกินไป ระบบ BMS จะเปิดใช้งานกลไกการป้องกันทันทีเพื่อให้แน่ใจว่าความปลอดภัยและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ในขณะเดียวกัน ยังสามารถทำให้ประสิทธิภาพของเซลล์แต่ละเซลล์ในแบตเตอรี่สอดคล้องกันผ่านเทคโนโลยีการปรับสมดุล เพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ทั้งหมดเนื่องจากความแตกต่างของเซลล์

ระบบการจัดการพลังงาน (EMS) เปรียบเสมือน "ผู้บัญชาการ" ของระบบที่ประสานงานทุกด้านของการผลิตพลังงาน การจัดเก็บพลังงาน และการบริโภคไฟฟ้า สามารถกำหนดกลยุทธ์การจัดสรรพลังงานที่เหมาะสมที่สุดตามราคาค่าไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ นิสัยการใช้ไฟฟ้าของครัวเรือน การคาดการณ์การผลิตพลังงานหมุนเวียน และข้อมูลอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น ในช่วงที่ราคาค่าไฟฟ้าต่ำ สั่งให้ระบบจัดเก็บพลังงานชาร์จ; ในช่วงที่มีการใช้ไฟฟ้าสูงสุดหรือไฟฟ้าดับ จัดการการปล่อยพลังงานจากแบตเตอรี่เพื่อให้แน่ใจว่าการจ่ายไฟฟ้าภายในบ้านมีเสถียรภาพและลดค่าไฟฟ้า

(2) ทฤษฎีการทำงานของระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้าน

หลักการทำงานของระบบแบตเตอรี่จัดเก็บพลังงานภายในบ้านเปรียบเสมือน "ลูกบอลพลังงาน" ที่ประณีต และทุกส่วนเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิดและไร้รอยต่อ

ในวันที่แดดจ้า หากติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในบ้านของคุณ โมดูล PV จะดูดซับแสงแดดอย่างกระตือรือร้นและแปลงเป็นกระแสตรง ในด้านหนึ่ง กระแสตรงส่วนนี้จะไหลไปยังอินเวอร์เตอร์โดยตรง และหลังจากถูกแปลงเป็นกระแสสลับโดยอินเวอร์เตอร์แล้ว จะจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ทำงานในบ้านเพื่อตอบสนองความต้องการไฟฟ้าประจำวัน; ในอีกด้านหนึ่ง กระแสตรงส่วนเกินจะถูกป้อนเข้าสู่แบตเตอรี่จัดเก็บพลังงาน ซึ่งได้รับการจัดการอย่างระมัดระวังโดยระบบจัดการแบตเตอรี่ ซึ่งจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าในรูปของพลังงานเคมีเพื่อใช้ในภายหลัง

เมื่อค่ำคืนมาถึง หรือเมื่อพลังงานแสงอาทิตย์ "หยุดทำงาน" ในสภาพอากาศฝนตก แบตเตอรี่เก็บพลังงานจะก้าวขึ้นมา ตามคำสั่งของระบบการจัดการพลังงาน ระบบการจัดการแบตเตอรี่จะควบคุมการปล่อยพลังงานของแบตเตอรี่อย่างเป็นระเบียบ แปลงพลังงานเคมีที่เก็บไว้เป็นกระแสตรง และจากนั้นแปลงเป็นกระแสสลับผ่านอินเวอร์เตอร์ เพื่อจ่ายพลังงานให้กับไฟฟ้า ทีวี ตู้เย็น และเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ ในบ้านอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้แน่ใจว่าชีวิตครอบครัวไม่ได้รับผลกระทบ

ในช่วงเวลาที่การใช้พลังงานในโครงข่ายไฟฟ้าต่ำ ราคาพลังงานมักจะเป็นที่น่าพอใจมากขึ้น และระบบการจัดการพลังงานจะออกคำสั่งให้แบตเตอรี่เก็บพลังงานเปิดโหมดการชาร์จและดูดซับพลังงานราคาต่ำจำนวนมาก เมื่อถึงช่วงเวลาที่การใช้พลังงานสูง ราคาพลังงานพุ่งสูงขึ้น และแบตเตอรี่เก็บพลังงานจะปล่อยพลังงานในเวลาที่เหมาะสม ใช้พลังงานไฟฟ้าที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อจ่ายพลังงานให้กับครอบครัว หลีกเลี่ยงค่าไฟฟ้าสูงและประหยัดค่าไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในกรณีที่เกิดไฟฟ้าดับ ระบบแบตเตอรี่เก็บพลังงานสามารถสลับไปยังโหมดจ่ายพลังงานฉุกเฉินได้ทันที กลายเป็น "ผู้พิทักษ์พลังงาน" ของครอบครัว เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานปกติของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่สำคัญและรักษาความเป็นระเบียบของชีวิต

ข้อดีของการใช้ระบบเก็บพลังงานในครัวเรือนคืออะไร

(1) รับรองความเสถียรของการใช้ไฟฟ้า

ในชีวิตประจำวัน ไฟฟ้าดับมักจะเกิดขึ้นโดยไม่คาดคิดและทำให้เราไม่สะดวกมาก ในช่วงเวลาพีคของการใช้พลังงานในฤดูร้อน โครงข่ายไฟฟ้าถูกโหลดเกิน และเพื่อให้แน่ใจว่าความปลอดภัยของโครงข่ายไฟฟ้า บางพื้นที่ต้องถูกปิดและลดการใช้พลังงาน และเครื่องปรับอากาศและพัดลมไฟฟ้าในบ้านหยุดทำงานทันที และความร้อนก็ทนไม่ได้ เมื่อสภาพอากาศรุนแรงเช่นพายุและหิมะตกหนักเกิดขึ้น สายส่งไฟฟ้ามีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดความเสียหาย ทำให้เกิดไฟฟ้าดับอย่างแพร่หลาย ตู้เย็นไม่สามารถทำความเย็นได้ อาหารเสี่ยงต่อการเน่าเสีย ขาดแสงสว่าง และชีวิตอยู่ในความมืดทั้งหมด

ระบบแบตเตอรี่เก็บพลังงานในบ้านเป็นเหมือน "ผู้พิทักษ์พลังงาน" ที่เชื่อถือได้ ซึ่งสามารถเปิดใช้งานได้อย่างรวดเร็วในกรณีที่เกิดไฟฟ้าดับกะทันหันและสลับไปยังโหมดจ่ายพลังงานฉุกเฉินได้อย่างราบรื่น มันสามารถจ่ายพลังงานให้กับตู้เย็นและตู้แช่แข็งอย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่าอาหารสดใหม่เหมือนเดิม รักษาแสงสว่างให้สว่างและขจัดความกลัวของความมืด เปิดใช้งานอุปกรณ์การแพทย์ให้ทำงานได้อย่างถูกต้องและคุ้มครองสมาชิกครอบครัวที่มีความต้องการพิเศษ มันยังสามารถรักษาการทำงานของเราเตอร์เครือข่ายเพื่อให้การสื่อสารภายนอกเป็นไปอย่างราบรื่น เพื่อให้คุณสามารถติดตามข้อมูลภายนอกและขอความช่วยเหลือในระหว่างที่ไฟฟ้าดับได้ ด้วยมัน ไม่ว่าพลังงานภายนอกจะผันผวนอย่างไร ชีวิตในบ้านก็ยังคงเป็นระเบียบ

(2) ประหยัดค่าไฟฟ้า

ปัจจุบัน นโยบายราคาพลังงานช่วงพีค-วัลเลย์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในหลายพื้นที่ เปิดทางใหม่ให้กับครัวเรือนในการประหยัดพลังงานและเงิน ในเมืองหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ราคาพลังงานสูงถึง 0.8 หยวนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงในช่วงพีค ในขณะที่ราคาต่ำเพียง 0.3 หยวนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงในช่วงวัลเลย์ มีความแตกต่างของราคาที่สำคัญ ระบบแบตเตอรี่เก็บพลังงานในบ้านเป็นเหมือน "ผู้จัดการพลังงาน" ที่ชาญฉลาด รู้จักวิธีการของราคาพลังงานช่วงพีคและวัลเลย์เป็นอย่างดี

ในช่วงเวลาวัลเลย์ในตอนกลางคืน เมื่อราคาพลังงานอยู่ในระดับต่ำ ระบบจะเปิดโหมดการชาร์จโดยอัตโนมัติเพื่อดูดซับและเก็บพลังงานราคาถูกจำนวนมาก ในช่วงเวลาพีคในตอนกลางวัน เมื่อราคาพลังงานพุ่งสูงขึ้น ระบบจะปล่อยพลังงานอย่างแม่นยำ ใช้พลังงานที่เก็บไว้เพื่อจ่ายพลังงานให้กับบ้านและลดการใช้พลังงานราคาสูง สมมติว่าครัวเรือนธรรมดาใช้พลังงานพีค 10 กิโลวัตต์ชั่วโมงและพลังงานวัลเลย์ 5 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อวัน หลังจากติดตั้งระบบเก็บพลังงาน เก็บพลังงานวัลเลย์ 5 กิโลวัตต์ชั่วโมงและใช้ในช่วงพีค ค่าไฟฟ้ารายวันสามารถประหยัดได้ 2.5 หยวน ซึ่งเป็น 912.5 หยวนในหนึ่งปี ในระยะยาว การประหยัดค่าไฟฟ้ามีความสำคัญ ซึ่งลดภาระทางเศรษฐกิจของครอบครัวได้มาก

(3) มีส่วนร่วมในพลังงานสะอาด

ในขณะที่ความสนใจทั่วโลกต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศยังคงเพิ่มขึ้น การลดการปล่อยคาร์บอนและการเปลี่ยนไปสู่พลังงานสะอาดได้กลายเป็นสิ่งสำคัญอันดับต้นๆ ระบบแบตเตอรี่เก็บพลังงานในบ้านมีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้ กลายเป็น "เครื่องยนต์สีเขียว" ของการเปลี่ยนแปลงพลังงานในบ้าน

เมื่อใช้ร่วมกับอุปกรณ์ผลิตพลังงานหมุนเวียนเช่นแผงโซลาร์เซลล์และกังหันลม มันสามารถเก็บพลังงานส่วนเกินที่ผลิตโดยแหล่งพลังงานสะอาดเหล่านี้ได้อย่างเหมาะสม ในระหว่างวัน แสงอาทิตย์มีมากมาย และแผงโซลาร์เซลล์มีความสำคัญและส่วนที่เหลือของพลังงานที่ผลิตจะถูกดูดซับโดยแบตเตอรี่เก็บพลังงานนอกเหนือจากการตอบสนองความต้องการพลังงานทันที ในตอนกลางคืนหรือในวันที่ฝนตก เมื่อการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ไม่เพียงพอ แบตเตอรี่เก็บพลังงานจะปล่อยพลังงานเพื่อให้แน่ใจว่าความเสถียรของการใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน ผลที่ได้คือ ครัวเรือนพึ่งพาพลังงานความร้อนแบบดั้งเดิมน้อยลงอย่างมาก ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และมลพิษอื่นๆ จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดภาวะโลกร้อนและปรับปรุงคุณภาพอากาศ แต่ยังทำให้ชีวิตครอบครัวเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ลดคาร์บอน และยั่งยืนมากขึ้น

สรุป

ระบบเก็บพลังงานในครัวเรือนเป็นเทคโนโลยีที่ดีสำหรับชีวิตของผู้คน และในปัจจุบันผลิตภัณฑ์นี้ได้รับการรู้จักจากผู้คนมากขึ้นในโลก แต่สิ่งที่สำคัญคือเราต้องรักษาความปลอดภัย 100% สำหรับระบบ เพราะมันจะกลายเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าปกติในบ้านในอนาคต พร้อมกับการใช้งานที่แพร่หลาย เราต้องทำให้มันปลอดภัย ฉลาด เรียบง่าย และมีประสิทธิภาพ 100%