คู่มือกำหนดขนาดแบตเตอรี่แบงก์โซลาร์: ต้องการพื้นที่เก็บพลังงานเท่าไหร่?

ทำความเข้าใจความจุแบตเตอรี่: kWh, Ah และแรงดัน

ความจุแบตเตอรี่วัดเป็นแอมแปร์-ชั่วโมง (Ah) ที่แรงดันจำเพาะ แบตเตอรี่ 200 Ah ที่ 12 V เก็บ 200 × 12 = 2,400 Wh (2.4 kWh) พลังงานรวม แต่คุณไม่สามารถใช้ทั้งหมดได้ ความจุที่ใช้ได้ขึ้นอยู่กับความลึกการคายประจุ (DoD) แบตเตอรี่ 200 Ah เดียวกันที่ 48 V เก็บ 9,600 Wh (9.6 kWh) ระบบแรงดันสูงกว่า (24 V หรือ 48 V) มีประสิทธิภาพมากกว่าเพราะใช้กระแสน้อยกว่าสำหรับกำลังเดียวกัน ซึ่งหมายถึงสายไฟเล็กกว่า สูญเสียน้อยกว่า และชาร์จคอนโทรลเลอร์เล็กกว่า เมื่อเปรียบเทียบแบตเตอรี่ ให้เปรียบเทียบ kWh ที่ใช้ได้เสมอ (kWh รวม × DoD) ไม่ใช่แค่ค่า Ah เพราะ Ah โดยไม่มีบริบทแรงดันไม่มีความหมาย

คุณต้องการวันอัตโนมัติกี่วัน?

วันอัตโนมัติคือจำนวนวันติดต่อกันที่แบตเตอรี่แบงก์ต้องจ่ายไฟโดยไม่มีพลังงานแสงอาทิตย์เข้ามาเลย ขึ้นอยู่กับภูมิอากาศและระดับความเสี่ยงที่ยอมรับได้ สำหรับพื้นที่ที่มีแดดมาก (5+ PSH มีวันที่มีเมฆน้อย) เช่น ภาคตะวันออกเฉียงเหนือหรือภาคกลางของไทย 1–2 วันมักเพียงพอ ภาคเหนือและภาคใต้ฝั่งตะวันออกที่มีฝนมากกว่าควรวางแผน 3 วัน พื้นที่เมฆมากหรือระบบสำคัญ (อุปกรณ์การแพทย์ออฟกริด สถานีโทรคมนาคม) ต้องการ 4–5 วันหรือมากกว่า ระบบแบตเตอรี่สำรองออนกริดมักต้องการแค่ 1 วันเพราะออกแบบสำหรับไฟดับช่วงสั้น ไม่ใช่ออฟกริดระยะยาว

ความลึกการคายประจุ: LiFePO4 กับตะกั่วกรด

ความลึกการคายประจุคือเปอร์เซ็นต์ความจุแบตเตอรี่ที่คุณสามารถใช้ได้จริงโดยไม่ทำให้แบตเตอรี่เสียหาย LiFePO4 (ลิเธียมไอรอนฟอสเฟต): DoD 80–90%, 3,000–6,000 รอบที่ 80% DoD อายุการใช้งาน 10–15 ปี แบตเตอรี่ LiFePO4 200 Ah ให้ความจุที่ใช้ได้ 160–180 Ah ตะกั่วกรด (แบบน้ำหรือ AGM): DoD สูงสุด 50% สำหรับอายุการใช้งานที่สมเหตุสมผล 500–1,000 รอบที่ 50% DoD อายุการใช้งาน 3–5 ปี แบตเตอรี่ตะกั่วกรด 200 Ah ให้ความจุที่ใช้ได้เพียง 100 Ah ซึ่งหมายความว่าคุณต้องการความจุ rated ตะกั่วกรดสองเท่าเพื่อให้ได้พื้นที่เก็บที่ใช้ได้เท่ากับลิเธียม แม้ต้นทุนเริ่มต้นสูงกว่า LiFePO4 ถูกกว่าต่อรอบและต่อ kWh ที่ใช้ได้ตลอดอายุการใช้งาน

สูตรกำหนดขนาดแบตเตอรี่

ความจุแบตเตอรี่ (Ah) = (การใช้งานต่อวันใน Wh × วันอัตโนมัติ) ÷ (แรงดันระบบ × DoD × ประสิทธิภาพ) ปัจจัยประสิทธิภาพ (0.90–0.95 สำหรับลิเธียม 0.80–0.85 สำหรับตะกั่วกรด) คำนึงถึงการสูญเสียในการชาร์จ/คายประจุ ตัวอย่าง: บ้านที่ใช้ 5,000 Wh/วันต้องการ 2 วันอัตโนมัติบนระบบ LiFePO4 48 V: (5,000 × 2) ÷ (48 × 0.85 × 0.92) = 10,000 ÷ 37.5 = 267 Ah ที่ 48 V คุณจะซื้อ 3 × แบตเตอรี่ 100 Ah 48 V (รวม 300 Ah 14.4 kWh) สำหรับบ้านพักออฟกริดเล็กที่ใช้ 2,000 Wh/วันด้วย 3 วันอัตโนมัติบน LiFePO4 24 V: (2,000 × 3) ÷ (24 × 0.85 × 0.92) = 6,000 ÷ 18.77 = 320 Ah ที่ 24 V

อุณหภูมิ การเสื่อมสภาพ และข้อพิจารณาในโลกจริง

สเปคในห้องทดลองไม่ได้บอกทุกอย่าง อุณหภูมิเย็นลดความจุแบตเตอรี่อย่างมีนัยสำคัญ ตะกั่วกรดสูญเสียความจุประมาณ 30% ที่ 0°C และ 50% ที่ −20°C LiFePO4 ทำงานได้ดีกว่าแต่ก็ยังสูญเสีย 10–20% ในสภาพอากาศหนาวและห้ามชาร์จต่ำกว่า 0°C โดยไม่มีตัวเรือนที่มีความร้อน ในประเทศไทยที่อากาศร้อน ความร้อนสูงอาจเร่งการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ ควรวางแบตเตอรี่ในที่ที่มีการระบายอากาศดี เมื่อเวลาผ่านไปแบตเตอรี่ทุกชนิดจะเสื่อมสภาพ วางแผนสำหรับ 80% ของความจุเดิมเมื่อสิ้นอายุการใช้งาน หากคุณต้องการ 10 kWh ที่ใช้ได้วันนี้ ให้ติดตั้ง 12.5 kWh เพื่อให้ยังมี 10 kWh ในปีที่ 10 พิจารณาอัตราการชาร์จด้วย แบตเตอรี่ส่วนใหญ่มีกระแสชาร์จสูงสุด (0.5C สำหรับ LiFePO4 หมายความว่าแบตเตอรี่ 200 Ah รับกระแสได้สูงสุด 100 A) แผงโซลาร์และชาร์จคอนโทรลเลอร์ต้องมีขนาดพอที่จะชาร์จแบตเตอรี่เต็มภายในชั่วโมงแสงอาทิตย์ที่มีอยู่

FAQ