Economic Optimization of Component Sizing for Residential Battery Storage Systems
Notice bibliographique
Résumé
Battery energy storage systems (BESS) coupled with rooftop-mounted residential photovoltaic (PV) generation, designated as PV-BESS, draw increasing attention and market penetration as more and more such systems become available. The manifold BESS deployed to date rely on a variety of different battery technologies, show a great variation of battery size, and power electronics dimensioning. However, given today’s high investment costs of BESS, a well-matched design and adequate sizing of the storage systems are prerequisites to allow profitability for the end-user. The economic viability of a PV-BESS depends also on the battery operation, storage technology, and aging of the system. In this paper, a general method for comprehensive PV-BESS techno-economic analysis and optimization is presented and applied to the state-of-art PV-BESS to determine its optimal parameters. Using a linear optimization method, a cost-optimal sizing of the battery and power electronics is derived based on solar energy availability and local demand. At the same time, the power flow optimization reveals the best storage operation patterns considering a trade-off between energy purchase, feed-in remuneration, and battery aging. Using up to date technology-specific aging information and the investment cost of battery and inverter systems, three mature battery chemistries are compared; a lead-acid (PbA) system and two lithium-ion systems, one with lithium-iron-phosphate (LFP) and another with lithium-nickel-manganese-cobalt (NMC) cathode. The results show that different storage technology and component sizing provide the best economic performances, depending on the scenario of load demand and PV generation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».