Definícia technológie
Nízkonapäťové bytové BESS (≤ 60 V)
Distribuovaná architektúra, v ktorej sú batériové moduly 40 – 60 V paralelne zapojené na úrovni rozvádzača. Izolovaný DC-DC stupeň vo vnútri hybridného invertora zvyšuje napätie batérie na internú DC zbernicu, kde sa pred inverziou spojí s fotovoltaickou energiou.
Vysokonapäťové rezidenčné BESS (85 – 600 V)
Centralizovaná, sériovo stohovaná architektúra: viacero modulov je zapojených sériovo a vytvárajú reťazec batérií s napätím 85 – 600 V. Vysokonapäťová riadiaca skrinka (integrované poistky, stýkače, monitorovanie predbežného nabíjania a izolácie) napája reťazec priamo do jednosmernej zbernice meniča cez regulátor buck/boost.
Porovnanie výkonu
Nízke napätie
Výhody
- Bezpečnostný režim pre veľmi nízke napätie (ELV); minimálne riziko dotyku
- Modulárna inštalácia typu „plug-and-play“; nižšie kapitálové náklady pre domácnosti s obmedzeným rozpočtom
- Zjednodušené paralelné algoritmy BMS
Nevýhody
- Vyššie odporové straty (I²R) → 3–5 % energetická penalizácia
- Obmedzený vybíjací výkon; nevhodné pre trvalé zaťaženie > 3 kW
- Dlhodobý posun kapacity medzi paralelnými blokmi zvyšuje cykly údržby
Vysoké napätie
Výhody
- Účinnosť pri obojsmernom prúdení (RTE) až 96 % vďaka nižším prúdom a zníženému tepelnému zaťaženiu
- Trvalý výkon 5–10 kW; podporuje prepäťové napájanie HVAC, tepelné čerpadlo alebo prietokový ohrievač vody
- Menšie prierezy káblov → ľahší a kompaktnejší káblový zväzok a magnetické prvky meniča
Nevýhody
- Vyžaduje certifikovaných technikov vysokého napätia; prísne skúšky požiarnej odolnosti podľa IEC 63056 / UL 9540A
- Prísne prispôsobenie napätia a teploty na úrovni článkov; pokročilý systém riadenia budovy (BMS) s aktívnym vyvažovaním
- Vyššie počiatočné náklady (batéria + vysokonapäťové bezpečnostné zariadenie)
Scenáre aplikácií
Nízke napätie
- Malé byty / víkendové domy s denným zaťažením < 10 kWh a bez spotrebičov s vysokým zaťažením
- Pilotné alebo prenajímateľné nehnuteľnosti, kde sa rýchle sťahovanie cení pred maximálnym výkonom
Vysoké napätie
- Stredne veľké až veľké rodinné domy s cieľom vlastnej spotreby energie > 90 %
- Príprava na budúcnosť pre integráciu V2H / záložného generátora alebo rozširujúce balíky 15 kWh – 30 kWh
Vyrovnané náklady na skladovanie (LCOS)
Nízke napätie
Nižšie kapitálové náklady, ale o 5 % – 8 % viac energetických strát na cyklus a skoršia výmena článkov môžu zvýšiť 10-ročný LCOS o 12 – 15 % v porovnaní s vysokonapäťovým napätím.
Vysoké napätie
Prémia za kapitálové náklady vo výške 20 – 30 % kompenzovaná > 90 % RTE a životnosťou 8 000 – 10 000 cyklov; bod zlomu sa zvyčajne dosahuje v 5. – 6. roku podľa nemeckých alebo kalifornských colných sadzieb TOU.
Bezpečnosť a súlad s predpismi
Nízke napätie
Spadá pod SELV (bezpečné mimoriadne nízke napätie); nie je povinné odpojenie pri oblúkovom skrate; v mnohých jurisdikciách je vhodné pre svojpomocnú montáž.
Vysoké napätie
Musí spĺňať normy IEC 62109-1/2, UL 1973 a miestne predpisy pre inštaláciu vysokého napätia; povinné monitorovanie izolácie, prerušenie obvodu oblúkového skratu (AFCI) a protokoly vypnutia < 5 s po detekcii poruchy.
Záver:
Zvoľte si nízke napätie, keď máte obmedzený kapitál, záťaž je nízka a rýchlosť inštalácie je prvoradá. Vysoké napätie si vyberte, keď potrebujete maximálnu účinnosť, vysoký okamžitý výkon a najnižšie náklady na kWh počas celej životnosti. V každom prípade prispôsobte architektúru profilu záťaže – nie naopak – a trvajte na certifikovanej integrácii, aby ste získali plnú záručnú hodnotu vášho rezidenčného BESS.
