Teknologian määritelmä
Pienjänniteasunnot BESS-järjestelmälle (≤ 60 V)
Hajautettu arkkitehtuuri, jossa 40–60 V:n akkumoduulit on kytketty rinnan kaappitasolla. Hybridi-invertterin sisällä oleva eristetty DC-DC-vaihe nostaa akkujännitettä sisäiseen tasavirtaväylään, jossa se kytketään aurinkopaneelien energiaan ennen inversiota.
Korkeajännitteinen asuinrakennusten BESS (85–600 V)
Keskitetty, sarjaan kytketty arkkitehtuuri: useita moduuleja on kytketty sarjaan muodostaen 85–600 V:n akkusarjan. Korkeajännitteinen ohjausrasia (integroidut sulakkeet, kontaktorit, esilatauksen ja eristyksen valvonta) syöttää sarjan suoraan invertterin tasavirtaväylään buck/boost-säätimen kautta.
Suorituskyvyn vertailu
Matala jännite
Hyvät puolet
- Erittäin matalajännitteisen (ELV) turvajärjestelmä; minimaalinen kosketusriski
- Modulaarinen, plug-and-play-asennus; pienemmät investointikustannukset budjettirajoitteisille kotitalouksille
- Yksinkertaistetut rinnakkaiset BMS-algoritmit
Haittoja
- Suuremmat resistiiviset häviöt (I²R) → 3–5 % energiasakko
- Rajoitettu purkausteho; ei sovellu yli 3 kW:n jatkuvaan kuormitukseen
- Pitkäaikainen kapasiteetin ajelehtiminen rinnakkaisten lohkojen välillä pidentää huoltovälejä
Korkeajännite
Hyvät puolet
- Jopa 96 %:n edestakainen hyötysuhde (RTE) pienempien virtojen ja pienemmän lämpökuormituksen ansiosta
- Jatkuva 5–10 kW:n teho; tukee LVI-järjestelmien, lämpöpumppujen tai pikalämmittimien tehopiikkejä
- Pienemmät kaapelien poikkipinnat → kevyempi ja kompaktimpi johtosarja ja invertterin magneetit
Haittoja
- Edellyttää sertifioituja suurjänniteteknikoita; tiukat IEC 63056 / UL 9540A -palotestit
- Tarkka kennotason jännitteen ja lämpötilan sovitus; edistynyt BMS aktiivisella tasapainotuksella
- Korkeammat alkukustannukset (akku + HV-turvalaitteet)
Sovellusskenaariot
Matala jännite
- Pienet kerrostaloasunnot / vapaa-ajan asunnot, joiden päiväkuorma on alle 10 kWh eikä laitteita, joiden virransyöttö on korkea
- Pilotti- tai vuokrakiinteistöt, joissa nopea muutto on arvokkaampaa kuin huippusuorituskyky
Korkeajännite
- Keskikokoiset ja suuret omakotitalot, joiden tavoitteena on yli 90 %:n omakulutusosuus energiasta
- Tulevaisuudenkestävä V2H- / varageneraattorin integrointi tai 15 kWh–30 kWh laajennuspaketit
Tasoitetut varastointikustannukset (LCOS)
Matala jännite
Pienemmät investointikustannukset, mutta 5–8 %:n lisäenergiahävikki sykliä kohden ja aikaisempi kennojen vaihto voivat nostaa 10 vuoden elinkaarikustannusten (LCOS) arvoa 12–15 % korkeampaan jännitetasoon verrattuna.
Korkeajännite
20–30 %:n investointipreemio kompensoituu yli 90 %:lla käyttökustannuksista ja 8 000–10 000 käyttösyklin käyttöiällä; kannattavuusraja saavutetaan tyypillisesti vuonna 5–6 Saksan tai Kalifornian TOU-tariffeilla.
Turvallisuus ja määräystenmukaisuus
Matala jännite
Kuuluu SELV-standardin (Safety Extra-Low Voltage) piiriin; ei pakollista valokaarikatkaisua; monissa lainkäyttöalueissa tee-se-itse-yhteensopiva.
Korkeajännite
Täytyy täyttää standardit IEC 62109-1/2, UL 1973 ja paikalliset suurjänniteasennusmääräykset; pakollinen eristyksen valvonta, valokaarivian varalta tapahtuva katkaisu (AFCI) ja sammutusprotokollat < 5 sekuntia vian havaitsemisen jälkeen.
Johtopäätös:
Valitse matalajännite, kun pääoma on tiukka, kuormat ovat kevyitä ja asennuksen nopeus on ensiarvoisen tärkeää. Valitse korkeajännite, kun tarvitset maksimaalista hyötysuhdetta, suurta hetkellistä tehoa ja alhaisimpia käyttöiän kustannuksia kWh:ta kohden. Joka tapauksessa sovita arkkitehtuuri kuormitusprofiiliin – ei päinvastoin – ja vaadi sertifioitua integrointia vapauttaaksesi kotitaloutesi BESS-järjestelmän täyden takuuarvon.
