Изчерпателно ръководство за проектиране и конфигуриране на системата за съхранение на PV

Жилищната фотоволтаична система (PV) -Storage System се състои предимно от PV модули, батерии за съхранение на енергия, инвертори за съхранение, измервателни устройства и системи за управление на мониторинга. Целта му е да постигне енергийна самодостатъчност, да се намалят разходите за енергия, да по-ниски въглеродни емисии и да се подобри надеждността на мощността. Конфигурирането на жилищна система за съхранение на PV е изчерпателен процес, който изисква внимателно разглеждане на различни фактори, за да се осигури ефективна и стабилна работа.

I. Преглед на жилищните системи за съхранение на PV

Преди да се започне настройката на системата, е от съществено значение да се измери съпротивлението на изолацията на постоянен ток между входния терминал на PV масив и земята. Ако съпротивлението е по -малко от u…/30mA (u… представлява максималното изходно напрежение на PV масива), трябва да се предприемат допълнителни мерки за заземяване или изолация.

Основните функции на жилищните системи за съхранение на PV включват:

• Самоусъвършенстване: Използване на слънчевата енергия за задоволяване на енергийните нужди на домакинството.
• Пиково бръснене и пълнене на долината: Балансиране на потреблението на енергия през различни времена, за да се спести от разходите за енергия.
• Резервна мощност: Осигуряване на надеждна енергия по време на прекъсвания.
• Аварийно захранване: Поддържане на критични натоварвания по време на повреда на мрежата.

Процесът на конфигуриране включва анализиране на потребностите от потребителя на потребителите, проектиране на PV и системи за съхранение, избор на компоненти, подготовка на инсталационни планове и очертаване на мерки за работа и поддръжка.

II. Анализ и планиране на търсенето

Анализ на търсенето на енергия

Подробният анализ на търсенето на енергия е от решаващо значение, включително:

• Заредете профилиране: Идентифициране на изискванията за мощност на различни уреди.
• Ежедневна консумация: Определяне на средното използване на електроенергия през деня и нощта.
• Ценообразуване на електроенергия: Разбиране на тарифните структури за оптимизиране на системата за икономия на разходи.

Казус

• Потребителски профил:
  • Общо свързано натоварване: 8,2 kW
  • Критично натоварване: 3.6 kW
  • Консумация на енергия през деня: 10 kWh
  • Нощна консумация на енергия: 20 kWh
• Системен план:
  • Инсталирайте хибридна система PV-Storage с нуждите на натоварването през деня PV и съхранявате излишната енергия в батериите за нощна употреба. Решетката действа като допълнителен източник на енергия, когато PV и съхранение са недостатъчни.

• Iii. Конфигурация на системата и избор на компоненти

  1. PV системен дизайн

  • Размер на системата: Въз основа на 8,2 kW натоварване на потребителя и ежедневната консумация от 30 kWh се препоръчва 12 kW PV масив. Този масив може да генерира приблизително 36 kWh на ден, за да отговори на търсенето.
  • PV модули: Използвайте 21 еднокристални 580WP модула, постигайки инсталиран капацитет от 12.18 kwp. Осигурете оптимално подреждане за максимална експозиция на слънчева светлина.

  Максимална мощност PMAX [W]	575	580	585	590	595	600
  Оптимално работно напрежение VMP [V]	43.73	43.88	44.02	44.17	44.31	44.45
  Оптимален работен ток IMP [A]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  Отворено напрежение на веригата VOC [V]	52.30	52.50	52.70	52.90	53.10	53.30
  Ток на късо съединение ISC [A]	13.89	13.95	14.01	14.07	14.13	14.19
  Ефективност на модула [%]	22.3	22.5	22.7	22.8	23.0	23.2
  Толеранс на изходната мощност	0 ~+3%
  Температурен коефициент на максимална мощност [PMAX]	-0.29%/℃
  Температурен коефициент на напрежение на отворена верига [VOC]	-0.25%/℃
  Температурен коефициент на ток на късо съединение [ISC]	0,045%/℃
  Стандартни условия за изпитване (STC): интензивност на светлината 1000W/m², температура на батерията 25 ℃, качество на въздуха 1.5

  2. Система за съхранение на енергия

  • Капацитет на батерията: Конфигурирайте 25,6 kWh литиев железен фосфат (LIFEPO4) система за батерии. Този капацитет осигурява достатъчно резервно копие за критични натоварвания (3,6 кВт) за приблизително 7 часа по време на прекъсвания.
  • Модули на батерията: Използвайте модулни, подреждащи се дизайни с IP65-рейтинг заграждения за закрити/външни инсталации. Всеки модул има капацитет 2,56 kWh, като 10 модула образуват пълната система.

  3. Избор на инвертор

  • Хибриден инвертор: Използвайте 10 kW хибриден инвертор с интегрирани възможности за управление на PV и съхранение. Основните характеристики включват:
    • Максимален PV вход: 15 kW
    • Изход: 10 kW за работа както за мрежата, така и за работа извън мрежата
    • Защита: IP65 рейтинг с време за превключване на мрежата-изключване <10 ms

  4. Избор на PV кабел

  PV кабелите свързват слънчевите модули към полето Инвертор или комбиниране. Те трябва да издържат на високи температури, UV експозиция и външни условия.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Едноядрен, оценен за 1,5 kV DC, с отлична UV и метеорологична устойчивост.
  • Tüv Pv1-F:
    • Гъвкав, пламък-ретардиращ, с широк температурен диапазон (-40 ° C до +90 ° C).
  • UL 4703 PV тел:
    • Двойно изолирани, идеални за системи, монтирани на покрива и наземни.
  • AD8 Плаващ слънчев кабел:
    • Потапящ се и водоустойчив, подходящ за влажна или водна среда.
  • Слънчев кабел от алуминиево ядро:
    • Леки и рентабилни, използвани в мащабни инсталации.

  5. Избор на кабел за съхранение на енергия

  Кабелите за съхранение свързват батериите към инверторите. Те трябва да се справят с високи токове, да осигурят термична стабилност и да поддържат електрическа цялост.

  • UL10269 и UL11627 кабели:
    • Изолиран с тънка стена, пламък-ретардиращ и компактен.
  • XLPE-изолирани кабели:
    • Високо напрежение (до 1500V DC) и термично съпротивление.
  • DC кабели с високо напрежение:
    • Проектиран за взаимосвързани модули на батерията и шини с високо напрежение.

  Препоръчителни спецификации на кабела

  Тип кабел	Препоръчителен модел	Приложение
  PV кабел	EN 50618 H1Z2Z2-K	Свързване на PV модули към инвертора.
  PV кабел	UL 4703 PV тел	Инсталации на покрива, изискващи висока изолация.
  Кабел за съхранение на енергия	UL 10269, UL 11627	Компактни връзки на батерията.
  Закрит кабел за съхранение	EMI екраниран кабел на батерията	Намаляване на смущения в чувствителните системи.
  Кабел с високо напрежение	XLPE-изолиран кабел	Връзки с висок ток в системите на батерията.
  Плаващ PV кабел	AD8 Плаващ слънчев кабел	Предразположена към вода или влажна среда.

IV. Системна интеграция

Интегрирайте PV модули, съхранение на енергия и инвертори в цялостна система:

1. PV система: Оформление на дизайна на модула и осигурете структурна безопасност с подходящи монтажни системи.
2. Съхранение на енергия: Инсталирайте модулни батерии с подходяща интеграция на BMS (система за управление на батерията) за мониторинг в реално време.
3. Хибриден инвертор: Свържете PV масиви и батерии към инвертора за безпроблемно управление на енергията.

V. Инсталиране и поддръжка

Инсталация:

• Оценка на сайта: Проверете покривите или наземните зони за структурна съвместимост и излагане на слънчева светлина.
• Инсталация на оборудване: Сигурно монтирайте PV модули, батерии и инвертори.
• Тестване на системата: Проверете електрическите връзки и извършете функционални тестове.

Поддръжка:

• Рутинни проверки: Проверете кабелите, модулите и инверторите за износване или повреди.
• Почистване: Редовно почиствайте PV модулите, за да поддържате ефективността.
• Отдалечен мониторинг: Използвайте софтуерни инструменти за проследяване на производителността на системата и оптимизиране на настройките.

Vi. Заключение

Добре проектираната жилищна система за съхранение на PV осигурява икономия на енергия, ползи за околната среда и надеждност на мощността. Внимателният избор на компоненти като PV модули, батерии за съхранение на енергия, инвертори и кабели гарантира ефективността и дълголетието на системата. Като следвате правилното планиране,

Инсталирането и протоколите за поддръжка, собствениците на жилища могат да увеличат максимално ползите от своите инвестиции.