가정용 에너지 저장 장치가 확장을 지원합니까?

주택 소유자가 가정용 전력 저장 시스템을 처음 구매할 때 킬로와트-시간당 가격, 브랜드 평판, 시스템이 세금 혜택을 받을 수 있는지 여부에 중점을 두는 경우가 많습니다. 확장성은 종종 부차적인 관심사로 등장합니다. -

변화가 시작되고 있습니다.

에너지 수요는 계속 증가하고 있습니다

NREL(National Renewable Energy Laboratory)은 2023년 보고서에서 2030년까지 EV와 히트펌프를 갖춘 주택이 동일한 수준의 에너지 자립을 달성하기 위해 2020년 일반 가구보다 2~3배 더 많은 배터리 저장 용량을 필요로 할 것으로 예상했습니다.

실제적으로 말하면, 설치했을 때 넉넉하다고 느꼈던 10kWh 시스템은 에너지 프로필이 변경되면 3~5년 내에 부족하다고 느낄 수 있습니다.

그리드 안정성이 모든 곳에서 향상되는 것은 아닙니다.

기상 이변이 점점 더 빈번해지고 있으며, 피크 기간 동안 전력망 스트레스로 인해 캘리포니아, 텍사스 및 남동부 일부 지역에서 정전 사태가 더 많이 발생하고 있습니다. 처음에 주로 유틸리티 절약을 위해 스토리지를 구입한 주택 소유자는 이제 더 많은 용량을 의미하는 백업 전력 지속 시간 -을 우선시하고 있습니다.

잘못했을 때 발생하는 비용

확장을 지원하지 않는 가정용 저장 전원 시스템을 구입한 경우 용량을 추가한다는 것은 완전히 별도의 시스템을 구입하여 첫 번째 시스템과 함께 설치하는 것을 의미하는 경우가 많습니다. 이는 비용, 복잡성 및 때로는 호환성 문제를 추가합니다. 어떤 경우에는 주택 소유자가 원래 시스템을 완전히 교체하기만 하면 됩니다. - 비용이 많이 드는 교훈입니다.

이것이 바로 확장성을 이해하는 이유입니다.~ 전에당신이 구매하는 것은 매우 중요합니다. 이미 시스템을 보유하고 있다면 실제로 어떤 옵션이 있는지 알아보는 것이 좋습니다.

모든 배터리 시스템이 동일한 방식으로 구축되는 것은 아닙니다. 스토리지 용량을 구성하는 방식에는 근본적으로 서로 다른 두 가지 접근 방식이 있으며, 이는 확장에 있어 매우 다른 영향을 미칩니다.

고정-용량 시스템

일부 가정용 전력 저장장치는 완전한 밀봉 제품으로 설계되었습니다. 배터리 용량은 공장에서 결정되며 제조업체에서 지원하는 추가 용량-방법은 없습니다. 변수가 아닌 특정 숫자(예: "10kWh 단위", "13.5kWh 단위")로 설명된 것을 볼 수 있습니다.

이러한 시스템은 종종 실질적인 이점을 가지고 있습니다. - 설치가 더 간단하고, 인증이 더 쉬우며, 때로는 보급형 수준에서 더 경쟁력 있는 가격이 책정될 수도 있습니다. 그러나 에너지 수요가 증가하면 원본 시스템과 함께 별도의 독립형 시스템을 추가하는 것으로 옵션이 제한되어 자체 조정 문제가 발생합니다.

모듈형/적층형 시스템

모듈형 시스템은 처음부터 확장을 염두에 두고 설계되었습니다. 기본 장치에는 인버터와 제어 전자 장치가 포함되어 있으며, 배터리 용량은 종종 "배터리 확장 팩" 또는 "배터리 스택"이라고 불리는 추가 모듈(-)을 통해 추가됩니다.

일반적인 모듈형 홈 스토리지 전력 설계는 10kWh에서 시작하여 인증된 배터리 모듈을 추가하기만 하면 최대 30kWh, 40kWh 또는 그 이상까지 확장을 지원할 수 있습니다. 프로세스는 일반적으로 간단합니다. 인증된 설치자가 새 모듈을 추가하고 시스템 펌웨어를 업데이트하면 BMS가 자동으로 추가 용량을 인식하고 통합합니다.

이것이 장기적인 유연성을 가능하게 하는-아키텍처입니다.

확장성에 큰 영향을 미치는 기술적 차이 중 하나는 시스템이 고전압에서 작동하는지 아니면 저전압에서 작동하는지 여부입니다.

고전압 UPS 홈 에너지저장 시스템(일반적으로 100V~500V 배터리 스트링)은 스트링당 더 많은 배터리 모듈을 지원할 수 있으며 일반적으로 더 높은 충전 상태에서 더 효율적으로 작동합니다. 이는 고전력 인버터와 더 잘 어울리는 경향이 있으며-확장 가능한 구성을 위해 더 일반적으로 설계됩니다.

저전압 시스템(일반적으로 48V)은 더 간단하고 소규모 설치에 널리 사용되지만 용량을 확장할 때 더 많은 물리적 제한에 직면합니다.

확장성이 최우선인 경우, 일반적으로 고전압 가정용 에너지 저장 아키텍처가 더 나은-장기적 기반-이며, 특히 피크 전력 수요가 더 높은 가정에서는 더욱 그렇습니다.

모듈식 시스템이 있거나 하나를 선택하는 경우 확장 내용은 다음과 같습니다.프로세스는 일반적으로 실제로 다음과 같습니다.

1: 호환성을 확인합니다. 무엇보다 먼저 확장 배터리 모듈이 특정 인버터 및 BMS 버전에서 작동하도록 인증되었는지 확인하십시오. 이는 협상할 수 없습니다.- 서로 다른 세대 또는 서로 다른 제조업체의 배터리 모듈을 혼합하면 BMS 오류가 발생하거나 성능이 저하되거나 최악의 경우 안전 위험이 발생할 수 있습니다. 항상 원래의 가정용 전력 저장 장치 제조업체나 제조업체-승인 소스로부터 확장 모듈을 구입하세요.

2: 인버터의 용량 한계를 평가하십시오. 인버터는 단순히 배터리를 관리하는 것이 아니라 - 시스템에 들어오고 나가는 전력량을 제어합니다. 배터리 용량을 대폭 확장했지만 인버터가 이미 정격 한계에 가까워진 경우 더 많은 저장 공간을 확보할 수 있지만 반드시 더 빨리 충전하거나 방전할 수 있는 것은 아닙니다. 일부 주택 소유자는 배터리 확장과 동시에 인버터를 업그레이드하기도 합니다.

3: 전문적인 현장 평가. 자격을 갖춘 설치자가 전기 패널 용량, 케이블 등급 및 추가 모듈에 사용할 수 있는 물리적 공간을 확인합니다. 이는 또한 현재 배선 및 차단기가 확장된 시스템의 피크 출력을 처리할 수 있는지 확인하는 시기이기도 합니다.

4: 모듈 설치 및 시운전. 새 배터리 모듈은 일반적으로 기존 장치와 함께 캐비닛 스택이나 벽걸이형 랙에 물리적으로 연결-됩니다.- 그런 다음 설치 프로그램은 시스템 구성을 업데이트하고 BMS는 초기화 프로세스를 실행하여 새로운 총 용량을 보정합니다.

5: 시스템 테스트 및 성능 검증. 설치자는 충전/방전 주기를 통해 시스템을 실행하고 전체 확장 용량에 접근할 수 있는지 확인해야 합니다. 또한 모니터링 앱이 업데이트된 시스템 사양을 반영하는지 확인하고 싶을 것입니다.

간단한 확장을 위한 전체 프로세스는 일반적으로 대부분의 주거용 건물에서 하루 만에 완료됩니다.가정용 저장 능력시스템.

첫 번째 시스템을 구입하든 업그레이드를 평가하든 관계없이 현명한 장기-결정과 비용이 많이 드는 단기-결정을 구분하는 질문은 다음과 같습니다. 대리점이나 가정용 전력 저장 장치 제조업체에 명확한 서면 답변을 요청하는 것을 부끄러워하지 마십시오.

이 시스템의 최대 확장 가능 용량은 얼마입니까? "확장성이 매우 높다"와 같은 모호한 표현이 아닌 kWh 단위로 구체적인 수치를 얻으세요.

현재 이 제조업체의 확장 배터리 모듈을 구매할 수 있습니까? 일부 시스템은 이론적으로 확장 가능하지만 확장 하드웨어는 조달하기 어렵습니다.

현재 사용 가능한 확장 모듈은 향후 펌웨어 업데이트와 호환됩니까? 이전 버전과의 호환성이 보장되기를 원합니다.

확장하면 보증의 일부가 무효화됩니까? 공장에서 승인된 확장은-그렇지 않지만 이를 명시적으로 확인해야 합니다.

인버터는 최대 확장 용량을 처리할 수 있는 등급입니까? 그렇지 않은 경우 업그레이드 경로는 무엇입니까?

확장 모듈에는 어떤 인증이 있습니까? UL 9540A, IEC 62619 또는 이에 상응하는 지역 표준을 찾아보세요.

전체 확장 설치 비용에는 인건비가 포함되어 있습니까? 나중에 놀라지 않도록 이 견적을 미리 받아보세요.

평판이 좋은 가정용 저장전력 공장과 제조사는 이 모든 것에 주저 없이 답해야 한다. 회피적인 답변은 위험 신호입니다.

알아둘 만한 가치: ESA(Energy Storage Association)는 주거용 스토리지에 대한 상호 운용성 및 확장 호환성 표준을 구체적으로 다루는 지침을 발표했습니다. UL 9540 인증에 대한 그들의 작업은 "확장 가능"이 실제로 무엇을 의미하는지에 대한 보다 명확한 업계 표준을 확립하는 데 도움이 됩니다. - 옵션을 비교하는 주택 소유자에게 좋은 소식입니다.

애리조나 주 피닉스에 있는 고객 중 한 명이 원래 2022년에 Sunhingstones 15kWh 고전압 UPS 가정용 에너지 저장 시스템을 설치했습니다. 당시 해당 가구는 저녁 부하 요구 사항이 적당했고 주로 태양열 자체 소비 최적화를 원했습니다.{2}}

2024년에는 상황이 달라졌습니다. 새로 구입한 전기 자동차에 레벨 2 EV 충전기를 추가했고 여름 에어컨 수요로 인해 피크 사용량이 훨씬 높아졌습니다. 원래의 15kWh 시스템은 더운 여름 저녁 자정 이전에 거의-0까지 순환했습니다.

시스템을 교체하는 대신 현지 Sunhingstones-인증 설치업체와 협력하여 5kWh 확장 배터리 모듈 2개를 추가하여 총 용량을 25kWh로 늘렸습니다. 인버터 용량은 이미 이 구성에 대해 평가되었으므로 인버터 업그레이드가 필요하지 않습니다.

확장은 약 6시간 만에 완료되었습니다. 집의 총 가동 중지 시간: 전환 중 20분 미만. 설치 후-가정은 가장 무더운 여름밤에도 지속적으로 20% 이상의 배터리 예비량을 유지했으며, EV 충전은 태양광 잉여 기간으로 완전히 전환되었습니다.

집주인의 코멘트:"2년 후에 EV를 추가할 줄 알았다면 25kWh에서 시작했을 것입니다. 하지만 시스템을 교체하는 것이 아니라 시스템으로 성장할 수 있다는 사실을 알고 정말 안심이 되었습니다."

이것이 바로 모듈식 설계가 가능하게 하는 것입니다.
 

최선의 의도로도 확장 시도가 잘못될 수 있습니다. 피해야 할 가장 빈번한 실수는 다음과 같습니다.

타사 공급업체로부터 확장 모듈 구매- 가격이 저렴하면 유혹적일 수 있지만 동일한 공칭 전압 -에도 불구하고 다른 제조업체의 배터리 셀을 혼합하면 - 성능이 저하되고 잠재적으로 안전 문제가 발생할 수 있는 BMS 관리 문제가 발생합니다. 항상 제조업체에서 승인한-확장 하드웨어를 사용하세요.

인버터 천장을 무시합니다. 더 많은 배터리 용량은 인버터가 실제로 해당 에너지를 효율적으로 들어오고 나갈 수 있는 경우에만 유용합니다. 인버터 한계를 확인하지 않고 배터리 모듈을 추가하는 주택 소유자는 때때로 "확장" 시스템이 이전보다 더 빨리 충전되지 않는 것을 발견합니다.

전문적인 평가를 건너뜁니다. 확장은 DIY 프로젝트가 아닙니다. 배터리 모듈 자체를 연결하기가 간단하더라도 전기 ​​작업, 펌웨어 업데이트 및 안전 시운전은 고전압 가정용 에너지 저장 시스템을 사용할 수 있는 자격을 갖춘 사람이 처리해야 합니다.

마케팅에서 "모듈형" 시스템이 실제로 확장 가능하다고 가정합니다. 사양서를 읽어보세요. 일부 시스템에서는 진정한 전기적 확장성보다는 미적인 디자인 선택(모듈식 케이스)을 설명하기 위해 이 용어를 느슨하게 사용합니다. 핵심 질문은 설치 후 kWh 용량을 늘리기 위해 인증된 배터리 모듈을 추가할 수 있는가입니다.

확장 모듈이 물리적으로 어디로 갈지 계획하지 않습니다. 배터리 모듈은 공간을 차지합니다. 원래 시스템이-좁은 다용도실에 벽에 장착되어 있는 경우 주문하기 전에 모듈을 추가할 물리적 공간이 있는지 확인하세요.

주거용 스토리지 시장이 빠르게 성장하고 있다. BloombergNEF는 2023년 전 세계 가정용 배터리 저장 장치 설치가 전년 대비-약-67% 증가했으며 특히 북미 지역이 강한 성장세를 보였다고 보고했습니다. 더 많은 주택 소유자가 완전 전기-로 전환함에 따라 확장 가능한 전체 주택 저장 전력 솔루션에 대한 수요는 계속 증가할 것입니다.

확장성을 염두에 두고 제작하는 제조업체는 현재의 시장뿐만 아니라 시장이 나아갈 방향을 염두에 두고 제작합니다.- 가정용 저장 전력 공장이나 제조업체의 제품 라인을 평가할 때 해당 로드맵을 살펴보세요. 이전 버전과 호환되는-확장 하드웨어에 투자하고 있습니까? BMS는 확장 가능하도록 설계되었나요? 이는 제조업체가 장기적으로 생각한다는 신호입니다-.

Sunhingstones에서는 기본 장치부터 최대-용량 구성-까지 전체 제품 아키텍처 -가 단일 원칙을 중심으로 설계되었습니다. 즉, 현재 설치하는 시스템은 전체 교체 없이도 지금으로부터 5년 후의 에너지 요구 사항을 충족할 수 있어야 합니다.
 

이것이 바로 우리 팀이 귀하가 알아낼 수 있도록 돕기 위해 온 것입니다. 첫 번째 가정용 저장 전력 시스템을 선택하든, 보유한 시스템을 확장하려고 하든 Sunhingstones는 무료 상담을 제공합니다. - 약정이나 판매 압력이 필요하지 않습니다.

귀하의 집, 에너지 사용량, 5년 후 어디에 머물고 싶은지에 대해 알려주십시오. 어떤 것이 합리적인지 솔직하게 평가해 드리겠습니다.

지금 연락하세요

1.BloombergNEF, 에너지 저장 시장 전망 2024: https://about.bnef.com/energy-storage

2.에너지 저장 협회(ESA), 주거용 저장 안전 및 상호 운용성 리소스: https://www.energystorage.org

3.Wood Mackenzie, 미국 주거용 에너지 저장 모니터 Q4 2023: https://www.woodmac.com