Визначення технології
Низьковольтні побутові BESS (≤ 60 В)
Розподілена архітектура, в якій акумуляторні модулі 40–60 В з'єднані паралельно на рівні шафи. Ізольований каскад постійного струму всередині гібридного інвертора підвищує напругу акумулятора до внутрішньої шини постійного струму, де вона з'єднується з енергією фотоелектричних систем перед інверсією.
Високовольтні побутові BESS (85–600 В)
Централізована, послідовно з'єднана архітектура: кілька модулів з'єднані послідовно для створення акумуляторної батареї на 85–600 В. Високовольтний блок керування (інтегровані запобіжники, контактори, система попереднього заряду та контролю ізоляції) подає батарею безпосередньо на шину постійного струму інвертора через регулятор пониження/підвищення.
Порівняння продуктивності
Низьковольтний
Плюси
- Режим безпеки наднизької напруги (ННВ); мінімальний ризик дотику
- Модульна установка за принципом «підключи та працюй»; нижчі капітальні витрати для домогосподарств з обмеженим бюджетом
- Спрощені паралельні алгоритми BMS
Мінуси
- Вищі резистивні втрати (I²R) → 3–5% втрати енергії
- Обмежена потужність розряду; не підходить для тривалих навантажень > 3 кВт
- Довгостроковий дрейф потужності між паралельними блоками збільшує цикли технічного обслуговування
НАПРУГА
Плюси
- ККД повного циклу (RTE) до 96 % завдяки нижчим струмам та зменшеному тепловому навантаженню
- Постійна вихідна потужність 5–10 кВт; підтримує стрибки температури для систем опалення, вентиляції та кондиціонування повітря, теплового насоса або проточного водонагрівача
- Менші поперечні перерізи кабелів → легший, компактніший джгут проводів та магнітні елементи інвертора
Мінуси
- Потрібні сертифіковані високовольтні техніки; суворі вогнестійкі випробування згідно з IEC 63056 / UL 9540A
- Суворе узгодження напруги та температури на рівні елементів; вдосконалена система управління будівлею (BMS) з активним балансуванням
- Вищі початкові витрати (акумулятор + високовольтне захисне обладнання)
Сценарії застосування
Низьковольтний
- Невеликі квартири / будинки на вихідні з навантаженням < 10 кВт·год на добу та без приладів з високим пусковим навантаженням
- Пілотна або орендна нерухомість, де швидке перевезення цінується більше, ніж пікова продуктивність
НАПРУГА
- Середні та великі односімейні будинки, що прагнуть забезпечити > 90% власного споживання енергії
- Перспективна інтеграція V2H / резервного генератора або блоків розширення 15–30 кВт·год
Зрівняна вартість зберігання (LCOS)
Низьковольтний
Менші капітальні витрати, але додаткові втрати енергії на 5–8 % за цикл та більш рання заміна елементів можуть підвищити 10-річний LCOS на 12–15 % порівняно з HV.
НАПРУГА
Премія на капітальні витрати у розмірі 20–30 % компенсується більш ніж 90 % допустимої норми використання (RTE) та терміном служби 8 000–10 000 циклів; беззбитковість зазвичай досягається на 5–6 році за німецькими або каліфорнійськими тарифами TOU.
Безпека та відповідність кодексам
Низьковольтний
Підпадає під стандарт SELV (безпечна наднизька напруга); немає обов'язкового дугового відключення; підходить для самостійного монтажу в багатьох юрисдикціях.
НАПРУГА
Повинен відповідати стандартам IEC 62109-1/2, UL 1973 та місцевим нормам встановлення високовольтних мереж; обов'язковий контроль ізоляції, протоколи переривання дугового замикання (AFCI) та відключення < 5 с після виявлення несправності.
Висновок:
Оберіть низьковольтне обладнання, коли обмежений капітал, навантаження невелике, а швидкість встановлення є надзвичайно важливою. Оберіть високовольтне обладнання, коли вам потрібна максимальна ефективність, висока миттєва потужність та найнижча вартість кВт⋅год протягом усього терміну служби. У будь-якому випадку, підбирайте архітектуру відповідно до профілю навантаження, а не навпаки, та наполягайте на сертифікованій інтеграції, щоб отримати повну гарантійну вартість вашої побутової енергосистеми BESS.
