주거용 에너지 저장 시스템: 가정 에너지 보안을 개선하는 방법은 무엇입니까?

결론: A 주거용 에너지 저장 팩 가정의 에너지를 확보하는 가장 신뢰할 수 있는 방법입니다

설치 주거용 에너지 저장 팩 이는 주택 소유자가 에너지 안보를 개선하기 위해 취할 수 있는 가장 효과적인 단일 단계입니다. 사용량이 적은 시간 동안 태양광 패널이나 그리드에서 생성된 전기를 저장함으로써 이러한 시스템은 정전 중에도 집에 전력을 공급하고, 유틸리티 회사에 대한 의존도를 줄이며, 다음과 같이 전기 요금을 줄일 수 있습니다. 30%~70% 귀하의 위치와 용도에 따라.

미국 에너지정보청(EIA)에 따르면 평균적인 미국 가구는 2022년 7시간 이상 정전 —이 수치는 기상 이변과 노후화된 그리드 인프라로 인해 꾸준히 증가하고 있습니다. 적절한 크기의 가정용 배터리 시스템은 대부분의 정전 시나리오에서 이 취약점을 완전히 제거합니다.

주거용 에너지 저장 팩이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

주거용 에너지 저장 팩은 나중에 사용하기 위해 전기 에너지를 저장하는 집에 설치된 배터리 기반 시스템입니다. 대부분의 최신 시스템에서는 리튬철인산염(LFP) 또는 니켈 망간 코발트(NMC) 인버터를 통해 집의 전기 패널에 연결된 배터리 화학.

기본 에너지 흐름

낮 동안(또는 전력망이 가장 적은 시간) 배터리는 태양광 패널이나 전력망에서 충전됩니다. 집에 전력이 필요할 때(특히 정전이나 최고 요금 기간 동안) 배터리는 가전제품에 전력을 공급하기 위해 방전됩니다. 스마트 에너지 관리 시스템(EMS)은 이 주기를 자동으로 제어하여 절약 및 백업 준비를 최적화합니다.

• 태양광 결합 모드: 옥상 태양광으로 배터리 충전; 초과 에너지는 그리드로 내보내는 대신 저장됩니다.
• TOU(시간 사용) 모드: 배터리는 사용량이 적은 시간대에 전력망을 통해 충전되고 사용량이 많은 시간대에는 방전됩니다.
• 백업 모드: 배터리는 전력망 중단을 위해 설정된 비율의 용량을 예약하여 밀리초 내에 단독 모드로 전환합니다.

주거용 에너지 저장 팩 설치의 주요 이점

이점은 정전 중에 단순히 조명을 켜두는 것 이상으로 확장됩니다. 다음은 가정용 배터리 시스템을 설치한 후 주택 소유자가 지속적으로 보고하는 내용입니다.

1. 중요 부하에 대한 정전 보호

10kWh 주거용 스토리지 팩은 냉장고, 조명, 휴대폰 충전, Wi-Fi 라우터 등 필수 가정 회로에 전력을 공급할 수 있습니다. 12~24시간 . 더 큰 시스템(20~30kWh)은 HVAC를 포함하여 집 전체의 부하를 감당할 수 있습니다. 1~3일 . 허리케인 이안(2022) 동안 배터리 백업을 갖춘 플로리다 주택 소유자는 평균 정전 기간을 다음과 같이 보고했습니다. 4시간 이내 대 5일 없는 사람들을 위해.

2. 전기요금 대폭 절감

시간대별 요금을 적용하는 주(캘리포니아, 뉴욕, 텍사스)에서는 최고 전기 요금이 다음과 같이 책정될 수 있습니다. 3~5배 더 높음 비수기 요금보다 야간에 충전하고 피크 시간대에 방전하는 저장 팩은 주택 소유자를 보호할 수 있습니다. 연간 $600~$2,000 . 태양광과 결합하여 순 계량 최적화를 통해 비용 절감 효과를 더욱 높일 수 있습니다.

3. 태양광 자체 소비량 극대화

저장 공간이 없으면 일반적인 태양광 주택은 자체 소비만 합니다. 20%~40% 생성된 에너지 중 나머지는 종종 불리한 환매율로 그리드로 수출됩니다. 주거용 에너지 저장 팩을 추가하면 자체 소비량이 증가합니다. 70%~90% , 태양광 투자 수익을 획기적으로 향상시킵니다.

4. 탄소 배출량 감소

청정 태양 에너지를 저장하고 피크 수요 동안 화석 연료가 많은 그리드 전력에 대한 의존도를 줄임으로써 가정용 배터리 시스템은 다음과 같이 가구의 연간 탄소 배출량을 줄일 수 있습니다. 1.5~3미터톤의 CO2 —연간 70~140그루의 나무를 심는 것과 같습니다.

주택 소유자가 주거용 에너지 저장 팩을 설치하는 주요 이유

귀하의 집에 적합한 주거용 에너지 저장 팩을 선택하는 방법

올바른 시스템을 선택하려면 용량, 전력 출력, 배터리 화학, 기존 태양광 설치 또는 그리드 연결과의 호환성이라는 네 가지 핵심 요소를 평가해야 합니다.

1단계: 에너지 필요량 계산

공과금 청구서를 검토하여 일일 평균 소비량을 알아보세요. 미국 가구 평균은 하루 29kWh . 필수 부하 백업(냉장고, 조명, 라우터, 전화)의 경우 하루 5~10kWh . 집 전체를 보장하려면 다음이 필요합니다. 20~30kWh 사용 가능한 용량 또는 여러 개의 배터리 장치.

2단계: 주요 사양 이해

• 사용 가능한 용량(kWh): 방전 깊이 제한 이후에 사용 가능한 실제 에너지입니다. 13.5kWh 시스템(예: 테슬라 파워월 3)은 100% DoD에서 최대 13kWh를 사용할 수 있습니다.
• 연속 출력(kW): 동시에 실행할 수 있는 기기 수. 최소한 찾아보세요 5kW 연속 의미있는 집 전체 지원을 위해.
• 주기 생활: 배터리 용량이 80%로 저하되기 전에 충전/방전 주기를 몇 번이나 반복해야 합니까? 고품질 LFP 팩 제공 3,500~6,000사이클 , 매일 사용하는 기간은 10~15년입니다.
• 왕복 효율성: 저장된 단위당 반환되는 에너지의 양입니다. 동급 최고의 시스템 달성 92%~96% 효율성.

3단계: 올바른 배터리 화학 선택

최고의 주거용 에너지 저장 팩 모델 비교

가정용 배터리 시장은 상당히 성숙해졌습니다. 2024년 현재 북미와 유럽에서 가장 널리 설치된 시스템은 다음과 같습니다.

설치, 인센티브 및 투자 수익

연방 및 주정부 인센티브로 스토리지 가격이 더욱 저렴해졌습니다.

미국의 인플레이션 감소법(IRA)은 주거용 청정 에너지 공제(25D항) 2023년부터 독립형 배터리 저장 시스템을 보장합니다. 이제 주택 소유자는 30% 연방 세금 공제 태양열과 결합되는지 여부에 관계없이 적격 주거용 에너지 저장 팩의 전체 설치 비용.

$12,000의 설치된 시스템에서 이는 다음과 같습니다. 직접 세금 절감 $3,600 . 많은 주에서는 추가 인센티브를 제공합니다. 캘리포니아의 SGIP(자체 생성 인센티브 프로그램)는 최대 kWh당 $400 적격 시스템에 대한 추가 리베이트를 통해 투자 회수 기간을 더욱 단축할 수 있습니다.

일반적인 투자 회수 기간

회수 기간은 지역 전기 요금, 태양광 발전, 인센티브 자격에 따라 크게 다릅니다. 일반적인 범위는 다음과 같습니다.

참고: 대부분의 LFP 주거용 보관 팩에는 10년 보증이 제공됩니다. 유리한 시장의 시스템은 보증 기간 내에 비용을 충분히 회수합니다.

설치 중 예상되는 사항

1. 사이트 평가: 설치자는 전기 패널, 사용 가능한 공간 및 그리드 연결을 평가합니다. 대부분의 설치에는 200A 전기 패널 ; 구형 100A 패널은 업그레이드가 필요할 수 있습니다(~$1,500~$3,000 추가 비용).
2. 허가: 허가 일정 범위는 다음과 같습니다. 1일~6주 관할권에 따라. 일반적으로 설치 프로그램이 이 프로세스를 처리합니다.
3. 물리적 설치: 대부분의 시스템은 차고, 다용도실 또는 외벽의 벽 또는 바닥에 장착됩니다. 설치 소요시간 4~8시간 단일 장치 시스템의 경우.
4. 유틸리티 상호 연결: 그리드 연결 시스템은 활성화 전에 유틸리티 승인이 필요합니다. 1~4주 설치 후.

주거용 에너지 저장 팩이 그리드와 상호 작용하는 방식

현대 주거용 스토리지 시스템은 단순한 수동 백업 장치가 아닙니다. 주택 소유자와 유틸리티 모두에게 혜택을 주는 프로그램을 통해 더 넓은 에너지 생태계에 적극적으로 참여합니다.

가상 발전소(VPP)

유틸리티 및 수집업체에서는 가정용 배터리 소유자를 점점 더 많이 등록하고 있습니다. 가상발전소(VPP) 프로그램 , 재정적 보상을 대가로 긴급 상황 발생 시 배터리가 전력망으로 전력을 내보낼 수 있습니다. 캘리포니아주 Tesla의 Powerwall VPP 프로그램은 등록자에게 다음과 같은 비용을 지불했습니다. 수출된 kWh당 $1.25~$2.00 수요가 가장 많은 상황에서 개인 저축에 추가로 수익 흐름을 추가합니다.

수요반응 프로그램

많은 유틸리티는 일반적으로 수요 반응 인센티브를 제공합니다. 연간 $50~$300 — 전력망 스트레스가 최고조에 달하는 동안 전력회사가 충전 및 방전 일정을 부분적으로 관리할 수 있도록 허용하는 저장소 소유자용. 참여는 자발적이며 일반적으로 주택 소유자 자율성에 미치는 영향을 최소화하면서 짧은 창으로 제한됩니다.

주거용 에너지 저장 팩에 대해 자주 묻는 질문

1. 주거용 에너지 저장 팩을 사용하려면 태양광 패널이 필요합니까?

아니요. 2023년부터 미국 연방 세액공제가 적용되는 대상은 다음과 같습니다. 독립형 배터리 시스템 태양광과 짝을 이루지 않습니다. 사용량이 적은 시간 동안 전력망에서 주거용 저장 팩을 완전히 충전하고 사용량이 많은 기간이나 정전 기간 동안 방전할 수 있습니다. 그러나 태양광과 결합하면 절약과 에너지 독립성이 극대화되므로 가장 일반적이고 비용 효율적인 설정으로 남아 있습니다.

2. 정전 시 주거용 에너지 저장 팩은 얼마나 오랫동안 우리 집에 전력을 공급합니까?

이는 시스템의 사용 가능한 용량과 실행하는 로드에 따라 다릅니다. 싱글 13.5kWh 단위 필수 부하(냉장고, 조명, 휴대폰/노트북 충전, Wi-Fi)만 사용하면 일반적으로 지속됩니다. 16~24시간 . 전체 HVAC 및 무거운 가전제품을 가동하면 에너지가 훨씬 더 빨리 소모됩니다. 장기간의 가동 중단 복원력을 위해 2~5일 , 주간 재충전을 위해 20kWh 배터리 뱅크와 태양광을 페어링하는 것이 좋습니다.

3. 주거용 리튬 배터리 저장 시스템은 얼마나 안전합니까?

주요 주거용 보관 팩에 사용되는 최신 LFP(인산철리튬) 배터리는 가장 안전한 배터리 화학 물질 중 하나입니다. 그들은 불연성, 열에 안정함 , UL 9540(에너지 저장 시스템에 대한 산업 안전 표준) 인증을 받았습니다. 평판이 좋은 제조업체에는 과충전, 과열 및 단락을 방지하는 배터리 관리 시스템(BMS)이 포함되어 있습니다. NFPA 및 대부분의 화재 규정에는 이제 안전한 작동을 보장하기 위한 구체적인 설치 지침이 있습니다.

4. 인센티브 이후 주거용 에너지 저장 팩의 가격은 얼마입니까?

일반적으로 단일 장치 시스템(10~14kWh)이 실행됩니다. $10,000~$14,000 설치됨 인센티브 전. 30% 연방 세금 공제 후 순 비용은 $7,000~$9,800 . 추가 주 리베이트(예: 캘리포니아 SGIP, 매사추세츠 SMART 프로그램)를 통해 일부 주택 소유자는 순 비용을 아래로 줄였습니다. $5,000 . 다세대 또는 집 전체 시스템은 인센티브 이전에 $20,000~$40,000를 운영할 수 있습니다.

5. 주거용 에너지 저장 팩은 얼마나 오래 지속되나요?

대부분의 프리미엄 LFP 주거용 스토리지 팩은 다음과 같은 등급을 받았습니다. 4,000~6,000회 완전 충전 주기 원래 용량의 최소 70%~80%를 유지하면서. 하루에 한 번의 주기로 이는 기능적 수명으로 해석됩니다. 10~16세 . 대부분의 제조업체는 시스템을 다음과 같이 백업합니다. 10년 보증 최소 70%의 용량 유지를 보장합니다. Enphase는 일부 모델에서 이를 15년까지 연장합니다.

6. 나중에 기존 시스템에 배터리 용량을 더 추가할 수 있나요?

예. 대부분의 현대 주거용 에너지 저장 플랫폼은 다음과 같이 설계되었습니다. 모듈식 및 확장 가능 . Enphase IQ 배터리, Tesla Powerwall 및 BLUETTI EP760과 같은 시스템은 모두 시간이 지남에 따라 동일한 인버터 또는 게이트웨이에 추가 배터리 장치를 추가하는 것을 지원합니다. 이를 통해 주택 소유자는 더 작고 저렴한 시스템으로 시작하여 예산이 허용되거나 에너지 수요가 증가함에 따라 확장할 수 있습니다. 확장 유닛을 구매하기 전에 항상 배터리 세대 간 호환성을 확인하세요.