Los sistemas residenciales de almacenamiento de energía implican arquitecturas complejas y diversos dispositivos, como baterías e inversores. En la actualidad, los productos del sector son independientes entre sí, lo que puede dar lugar a diversos problemas en su uso práctico. Los principales problemas son la complejidad de la instalación del sistema, la dificultad de funcionamiento y mantenimiento, la utilización ineficaz de las baterías de almacenamiento de energía y los bajos niveles de protección de las baterías.
1. Integración de sistemas: Instalación compleja El almacenamiento de energía residencial es un sistema complejo que combina múltiples fuentes de energía y se dirige a los hogares corrientes. La mayoría de los usuarios esperan que se utilice como "electrodomésticos", lo que impone mayores requisitos a la instalación del sistema. En la actualidad, la complejidad y la lentitud de la instalación in situ se han convertido en una de las principales preocupaciones de algunos usuarios del mercado de almacenamiento de energía residencial. Existen principalmente dos tipos de soluciones de sistemas de almacenamiento de energía residencial: el almacenamiento de energía de bajo voltaje y el almacenamiento de energía de alto voltaje.
Sistema de almacenamiento de energía de baja tensión (inversor y baterías dispersas): Un sistema de almacenamiento de energía de bajo voltaje se refiere a un sistema de almacenamiento de energía con un voltaje de batería que oscila entre 40V y 60V. Se compone de varias baterías conectadas en paralelo y conectadas al inversor. A través del aislamiento interno CC-CC del inversor, éste cruza y acopla la salida de corriente continua del MPPT fotovoltaico en la barra colectora, y finalmente la convierte en corriente alterna a través de la salida del inversor y la conecta a la red. Algunos inversores también tienen capacidad de salida de reserva.
Main problemas con los sistemas de almacenamiento de energía de baja tensión:
1.Los inversores y las baterías están dispersos de forma independiente, lo que hace que el equipo sea pesado y la instalación difícil.
2.Las líneas de conexión entre inversores y baterías no pueden estandarizarse y requieren un tratamiento in situ. Como consecuencia, la instalación de todo el sistema lleva mucho tiempo y aumenta los costes.
Sistema de almacenamiento de energía de alta tensión:
El sistema de almacenamiento de energía de alto voltaje para hogares adopta una arquitectura de dos niveles, con varios módulos de baterías conectados en serie y emitidos a través de una caja de control de alto voltaje. El rango de tensión suele ir de 85 V a 600 V. La salida del grupo de baterías se conecta al inversor, y a través de la unidad DC-DC interna del inversor, se cruza y acopla la salida de corriente continua del MPPT fotovoltaico en la barra colectora, y finalmente la convierte en corriente alterna a través de la salida del inversor y la conecta a la red. Algunos inversores también tienen capacidad de salida de reserva.
Principales problemas de los sistemas de almacenamiento de energía de alta tensión: Para evitar conectar directamente en serie módulos de baterías de diferentes lotes, es necesario aplicar una estricta gestión de lotes en la producción, el envío, el almacenamiento y la instalación. Esto requiere una gran inversión de mano de obra y recursos, y el proceso puede ser tedioso y complejo, lo que causa dificultades en la preparación de existencias para los clientes. Además, la autodescarga y la degradación de la capacidad de las baterías pueden ampliar las diferencias entre módulos, y los sistemas generales requieren una carga manual si las diferencias son significativas, lo que requiere mucho tiempo y trabajo.
Funcionamiento y mantenimiento del producto: Umbrales técnicos y de costes elevados Para garantizar el funcionamiento fiable y seguro de los sistemas residenciales de almacenamiento de energía, el funcionamiento y el mantenimiento eficaces son medidas esenciales.
Sin embargo, debido a la arquitectura relativamente compleja de los sistemas de almacenamiento de energía de alta tensión para uso doméstico, el personal de mantenimiento debe cumplir unos requisitos profesionales muy exigentes. En la práctica, el mantenimiento suele plantear dificultades y llevar mucho tiempo, principalmente por las siguientes razones:
1.El mantenimiento regular requiere la calibración del SOC, la calibración de la capacidad o las inspecciones del circuito principal de los grupos de baterías.
2.Cuando los módulos de baterías presentan anomalías, las baterías de litio convencionales no disponen de funciones de equilibrado automático, por lo que el personal de mantenimiento debe cargar manualmente las baterías in situ, lo que no permite responder con rapidez a las demandas de los clientes.
3.Uso mixto de baterías nuevas y viejas: En el caso de mezclar baterías de litio nuevas y viejas en sistemas de almacenamiento de energía de baja tensión, la diferencia significativa en la resistencia interna puede causar circulación, lo que lleva a un aumento de la temperatura de la batería y a un envejecimiento acelerado de las baterías nuevas. En el caso de los sistemas de almacenamiento de energía de alto voltaje, el uso mixto de módulos de baterías antiguos y nuevos en serie puede provocar un grave desajuste de la capacidad debido al efecto barril. Los nuevos módulos de baterías sólo pueden utilizarse en función de la capacidad de los antiguos. El grupo de baterías experimentará una importante pérdida de capacidad. Por ejemplo, si la capacidad utilizable de un módulo nuevo es de 100 Ah y la capacidad utilizable de un módulo antiguo es de 90 Ah, mezclarlos daría como resultado un grupo de baterías con una capacidad utilizable de sólo 90 Ah. Por lo tanto, en general no se recomienda conectar directamente o poner en paralelo baterías de litio nuevas y viejas.
