태양광 발전(PV) 시스템의 가격이 점점 더 저렴해지면서 더 많은 주택 소유자와 기업이 청정 재생 에너지에 투자하고 있습니다. 하지만 저장 장치가 없으면 잉여 전력을 사용하지 못하고 야간이나 흐린 날에는 여전히 전력망에 의존할 수밖에 없습니다. 태양광 설비에 배터리를 추가하면 간헐적인 햇빛을 지속적인 전력으로 전환하고, 복원력을 향상시키며, 투자 수익을 극대화할 수 있습니다. 이 가이드는 최신 기술, 실용적인 크기 조정 방법, 설치 고려 사항, 모범 사례에 대해 자세히 설명하여 고유한 에너지 목표에 부합하는 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 도와줍니다.

태양열 시스템에 배터리를 추가해야 하는 이유는 무엇인가요?

1. 에너지 독립성 및 복원력

악천후로 인한 정전이나 유지보수로 인한 정전이 발생하면 어둠 속에서 생활할 수밖에 없습니다. 배터리 지원 태양광 시스템은 냉장고, 조명, 의료 장비, 통신 장치 등 중요한 부하에 대한 백업 전원으로 원활하게 전환하여 편안하고 안전하게 사용할 수 있도록 합니다.

2. 사용 시간(TOU) 절감 효과

현재 많은 유틸리티에서 저녁 피크 시간대에 더 높은 요금을 부과하는 계시별 요금제를 제공하고 있습니다. 한낮의 잉여 태양광 생산량을 저장했다가 요금이 급등할 때 방전하면 전기 요금을 대폭 절감하고 피크 시간대 위약금을 피할 수 있습니다.

3. 자체 소비 증가

저장 장치가 없는 태양광 발전 시스템은 종종 낮은 수출 속도로 잉여 에너지를 그리드에 다시 공급합니다. 배터리는 잉여 전력을 포집하여 태양광 출력이 감소할 때 사용함으로써 자체 소비를 늘려 전반적인 시스템 경제성을 개선합니다.

4. 그리드 서비스 및 부하 이동

고급 스토리지 시스템은 수요 반응 프로그램, 주파수 조정 및 기타 그리드 서비스에 참여할 수 있으며, 잠재적으로 유틸리티로부터 인센티브 또는 크레딧을 받을 수 있습니다.

올바른 배터리 화학 물질 선택

다양한 배터리 유형이 존재하지만, 리튬 이온, 특히 리튬 철 인산염(LiFePO₄)이 다음 분야의 업계 표준으로 부상했습니다. 태양열 저장. 주요 이점은 다음과 같습니다:

• 높은 사이클 수명: 80-100% 방전 깊이에서 3,000-5,000회 사이클, 10-15년 수명에 해당합니다.

• 딥 방전 기능: 셀 손상 없이 최대 95%까지 사용 가능하여 에너지 활용도를 극대화합니다.

• 컴팩트한 폼 팩터 및 경량: 동급 납축전지보다 최대 70% 가벼워 소중한 공간을 절약할 수 있습니다.

• 빠른 충전: 높은 C-율은 태양열 어레이의 빠른 보충을 지원합니다.

• 강화된 안전성: LiFePO₄ 화학은 고유의 열 안정성을 자랑하며 다른 리튬 제형에 비해 화재 위험을 줄여줍니다.

납축(AGM 및 젤)은 여전히 저렴한 옵션이지만, 제한된 DoD(50%)와 짧은 사이클 수명(500-1,000사이클)으로 인해 시간이 지남에 따라 비용 효율성이 떨어집니다. 플로우 배터리와 니켈 기반 화학 물질은 틈새 애플리케이션이 있지만 주거용 또는 소규모 상업용 태양광 저장 장치에는 거의 사용되지 않습니다.

태양광-플러스-스토리지 시스템 크기 조정하기

최적의 배터리 용량을 결정하려면 에너지 요구 사항, 예산, 시스템 목표의 균형을 맞춰야 합니다:

1. 소비 감사

   • 과거 공공요금 청구서를 검토하여 일일 평균 사용량(kWh)을 계산하세요.

   • 정전 시 백업할 중요 부하를 식별하세요.

2. 태양광 생산량 추정

   • 태양광 시스템의 AC 출력 및 지역 조도 데이터를 사용하여 일일 평균 발전량을 측정하세요.

   • 계절적 변화를 고려하세요.

3. 백업 목표 설정

   • 집 전체 백업: 모든 부하에 대한 크기 조정에는 일일 소비량과 동일한 배터리가 필요합니다.

   • 부분 백업: 조명, 냉장고, 통신 등 필수 회로의 우선순위를 정하세요.

4. 방전 깊이(DoD) 설명

   • LiFePO₄의 경우 사용 가능한 용량을 최대 90%로 가정하고, 납산의 경우 50%로 제한합니다.

5. 예비 마진 통합

   • 흐린 날, 향후 부하 증가 또는 예상치 못한 이벤트에 대비해 10-20%의 추가 용량을 추가하세요.

예
가정에서 하루에 30kWh를 사용하는데 정전 시 이 중 60%를 충당하려면 약 18kWh의 사용 가능한 배터리가 필요합니다. 와 LiFePO₄ 배터리 (90% DoD), 최소 20kWh의 뱅크를 지정하세요.

배터리 통합: 인버터 및 시스템 아키텍처

1. 하이브리드 인버터와 AC 결합 시스템 비교

• 하이브리드(DC 결합) 인버터
  태양광 패널과 배터리를 동일한 인버터에 직접 연결합니다. 더 높은 효율성(단일 변환), 간소화된 배선, 통합 시스템 모니터링 등의 이점이 있습니다. 또한 많은 하이브리드 인버터는 내장 백업 기능을 제공하여 정전 시 배터리 전원으로 원활하게 전환할 수 있습니다.

• AC 결합 시스템
  전용 배터리 인버터를 통해 기존 PV 설정에 배터리를 추가합니다. 이중 변환(PV→AC→배터리 및 역변환)으로 인해 효율성은 떨어지지만, AC 커플링은 기존 시스템의 중단을 최소화하여 리트로핏에 이상적입니다.

2. 그리드 형성 모드와 그리드 연결 모드 비교

백업 기능의 경우 정전 시 안정적인 마이크로그리드 아일랜드를 생성할 수 있는 그리드 형성 인버터를 선택하세요. 그리드 연결 인버터는 그리드에 장애가 발생하면 안전상의 이유로 단독으로 종료됩니다.

3. 커뮤니케이션 및 모니터링

최신 스토리지 솔루션은 CAN 버스, Modbus 또는 Wi-Fi를 통해 통신하여 충전 상태, 전력 흐름, 시스템 상태에 대한 실시간 데이터를 제공합니다. 직관적인 모바일 앱과 웹 대시보드로 원격 진단 및 펌웨어 업데이트가 가능합니다.

RICHYE 소개: 프리미엄 태양광 스토리지 솔루션

리치 는 품질, 성능, 안전성, 가치 면에서 탁월한 제품을 생산하는 전문 리튬 이온 배터리 제조업체입니다. LiFePO₄ 기술을 전문으로 하는 RICHYE 배터리는 태양광 애플리케이션에 맞춤화된 견고하고 오래 지속되는 에너지 저장 장치를 제공합니다. 통합 스마트 배터리 관리 시스템(BMS), 모듈식 설계, 글로벌 지원을 갖춘 RICHYE는 안정적인 전력을 공급하여 일몰과 폭풍우에도 안심하고 사용할 수 있습니다.

설치 모범 사례

1. 사이트 선택

   • 직사광선을 피하고 통풍이 잘 되는 서늘한 장소를 선택하세요.

   • 평평하고 불연성인 장착 표면을 확보하세요.

2. 케이블 및 보호

   • 적절한 크기의 주석 도금된 구리 케이블과 전문가용 크림프 러그를 사용하세요.

   • 양극 배터리 단자에서 6인치 이내에 DC 정격 퓨즈 또는 회로 차단기를 설치하세요.

3. 접지 및 본딩

   • 배터리 랙, 인버터 및 인클로저를 공통 접지 바에 결합합니다.

   • NFPA 70(NEC) 및 현지 전기 규정을 준수하는지 확인합니다.

4. 열 관리

   • LiFePO₄ 배터리는 넓은 온도 범위를 견딜 수 있지만 극단적인 온도는 피하세요.

   • 실외나 에어컨이 없는 공간에 설치하는 경우 단열 인클로저 또는 능동 냉각을 고려하세요.

5. 커미셔닝 및 테스트

   • 인버터 및 BMS 펌웨어를 최신 버전으로 업데이트하세요.

   • 부하 상태에서 초기 충전/방전 사이클을 수행하여 성능을 확인합니다.

   • 나중에 참조할 수 있도록 기준 성능 지표를 문서화하세요.

모니터링 및 유지 관리

• 월간 점검: 단자, 케이블 및 인클로저의 부식 또는 손상 여부를 검사합니다.

• 분기별 리뷰: 용량 추세, 온도 이상, 밸런싱 활동에 대한 BMS 로그를 분석합니다.

• 연간 용량 테스트: 제어 방전 테스트를 수행하여 사용 가능한 잔여 용량을 확인합니다.

• 펌웨어 업데이트: 최적의 성능과 보안을 보장하기 위해 제조업체에서 제공하는 인버터 및 BMS용 업데이트를 설치합니다.

일상적인 모니터링을 통해 시스템 가동 시간을 극대화하고 배터리 수명을 연장하며 잠재적인 문제가 확대되기 전에 발견할 수 있습니다.

투자 극대화: 재정적 인센티브 및 ROI

• 연방 및 주 세금 공제: 미국 투자 세액 공제(ITC)는 현재 태양광과 함께 사용할 경우 배터리 저장 비용의 30%를 지원합니다.

• 유틸리티 리베이트 및 프로그램: 많은 유틸리티에서 인센티브, 순 계량 또는 태양광+스토리지 고객에게 유리한 TOU 요금제를 제공합니다.

• 성능 보장: 주기 수명, 용량 유지 및 제조 기술(일반적으로 LiFePO₄ 시스템의 경우 10년)을 보장하는 제조업체 보증을 확인하세요.

인센티브와 에너지 요금 절감을 결합하면 지역과 소비 프로필에 따라 5~7년의 짧은 투자 회수 기간을 달성할 수 있습니다.

결론

배터리로 태양광 발전 시스템을 업그레이드하면 진정한 에너지 독립성을 확보하고, 복원력을 강화하며, 재정적 수익을 개선할 수 있습니다. 올바른 화학 물질을 선택하고, 지능적으로 크기를 조정하고, 하이브리드 인버터와 통합하고, 모범 설치 사례를 준수하면 패널이 생산하는 모든 킬로와트시를 활용하고 그리드 중단으로부터 보호할 수 있습니다. RICHYE의 최첨단 LiFePO₄ 배터리를 사용하면 내구성이 뛰어나고 효율적이며 안전한 스토리지를 확보할 수 있어 태양광 투자가 밤낮, 비가 오나 눈이 오나 빛을 발할 수 있습니다.