Свеобухватни водич за пројектовање и конфигурацију стамбеног фотонапонског система за складиштење

Резиденцијални фотонапонски (ПВ) систем за складиштење се првенствено састоји од фотонапонских модула, батерија за складиштење енергије, претварача за складиштење, мерних уређаја и система управљања надзором. Његов циљ је постизање енергетске самодовољности, смањење трошкова енергије, смањење емисије угљеника и побољшање поузданости електричне енергије. Конфигурисање стамбеног ПВ-система за складиштење је свеобухватан процес који захтева пажљиво разматрање различитих фактора како би се обезбедио ефикасан и стабилан рад.

И. Преглед стамбених фотонапонских система за складиштење

Пре започињања подешавања система, неопходно је измерити отпор једносмерне изолације између улазног терминала ПВ низа и уземљења. Ако је отпор мањи од У…/30мА (У… представља максимални излазни напон ПВ низа), морају се предузети додатне мере уземљења или изолације.

Примарне функције стамбених ПВ система за складиштење укључују:

• Самопотрошња: Коришћење соларне енергије за задовољавање потреба домаћинства за енергијом.
• Пеак-схаринг и долина-испуна: Балансирање потрошње енергије у различитим временима ради уштеде на трошковима енергије.
• Резервно напајање: Обезбеђивање поуздане енергије током прекида.
• Хитно напајање: Подршка критичним оптерећењима током квара мреже.

Процес конфигурације укључује анализу енергетских потреба корисника, пројектовање фотонапонских система и система за складиштење, одабир компоненти, припрему планова инсталације и скицирање мера рада и одржавања.

ИИ. Анализа и планирање потражње

Анализа потражње за енергијом

Детаљна анализа потражње за енергијом је критична, укључујући:

• Учитај профилисање: Идентификовање захтева за напајањем различитих уређаја.
• Дневна потрошња: Одређивање просечне потрошње електричне енергије током дана и ноћи.
• Цене електричне енергије: Разумевање структуре тарифа за оптимизацију система за уштеду трошкова.

Студија случаја

• Кориснички профил:
  • Укупно прикључено оптерећење: 8,2 кВ
  • Критично оптерећење: 3,6 кВ
  • Дневна потрошња енергије: 10 кВх
  • Ноћна потрошња енергије: 20 кВх
• Системски план:
  • Инсталирајте хибридни систем за ПВ складиштење са дневном ПВ генерацијом која испуњава захтеве оптерећења и складишти вишак енергије у батеријама за ноћну употребу. Мрежа се понаша као додатни извор енергије када су фотонапонска енергија и складиште недовољни.

• ИИИ. Конфигурација система и избор компоненти

  1. Дизајн ПВ система

  • Величина система: На основу корисничког оптерећења од 8,2 кВ и дневне потрошње од 30 кВх, препоручује се ПВ низ од 12 кВ. Овај низ може да генерише приближно 36 кВх дневно како би задовољио потражњу.
  • ПВ модули: Користите 21 монокристални модул од 580Вп, постижући инсталирани капацитет од 12,18 кВп. Обезбедите оптималан распоред за максимално излагање сунчевој светлости.

  Максимална снага Пмак [В]	575	580	585	590	595	600
  Оптимални радни напон Вмп [В]	43.73	43.88	44.02	44.17	44.31	44.45
  Оптимална радна струја Имп [А]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  Напон отвореног кола Воц [В]	52.30	52.50	52.70	52.90	53.10	53.30
  Струја кратког споја Исц [А]	13.89	13.95	14.01	14.07	14.13	14.19
  Ефикасност модула [%]	22.3	22.5	22.7	22.8	23.0	23.2
  Толеранција излазне снаге	0~+3%
  Температурни коефицијент максималне снаге[Пмак]	-0,29%/℃
  Температурни коефицијент напона отвореног кола [Воц]	-0,25%/℃
  Температурни коефицијент струје кратког споја [Исц]	0,045%/℃
  Стандардни тестни услови (СТЦ): Интензитет светлости 1000В/м², температура батерије 25℃, квалитет ваздуха 1,5

  2. Систем за складиштење енергије

  • Капацитет батерије: Конфигуришите систем батерија литијум гвожђе фосфата (ЛиФеПО4) од 25,6 кВх. Овај капацитет обезбеђује довољну резерву за критична оптерећења (3,6 кВ) током приближно 7 сати током прекида.
  • Баттери Модулес: Користите модуларне дизајне који се могу слагати са кућиштима са ИП65 оценом за унутрашње/спољне инсталације. Сваки модул има капацитет од 2,56 кВх, са 10 модула који чине комплетан систем.

  3. Избор претварача

  • Хибридни инвертер: Користите хибридни инвертер од 10 кВ са интегрисаним ПВ и могућностима управљања складиштем. Кључне карактеристике укључују:
    • Максимални ПВ улаз: 15 кВ
    • Снага: 10 кВ за рад на мрежи и ван мреже
    • Заштита: ИП65 оцена са временом пребацивања мреже ван мреже <10 мс

  4. Избор ПВ кабла

  ПВ каблови повезују соларне модуле са инвертером или комбинованом кутијом. Морају да издрже високе температуре, излагање УВ зрачењу и спољашње услове.

  • ЕН 50618 Х1З2З2-К:
    • Једножилни, оцењен за 1,5 кВ ДЦ, са одличном отпорношћу на УВ и временске услове.
  • ТУВ ПВ1-Ф:
    • Флексибилан, отпоран на пламен, са широким температурним опсегом (-40°Ц до +90°Ц).
  • УЛ 4703 ПВ жица:
    • Двоструко изолован, идеалан за системе на крову и земљи.
  • АД8 плутајући соларни кабл:
    • Потопна и водоотпорна, погодна за влажне или водене средине.
  • Соларни кабл са алуминијумским језгром:
    • Лаган и исплатив, користи се у великим инсталацијама.

  5. Избор кабла за складиштење енергије

  Каблови за складиштење повезују батерије са претварачима. Морају да поднесу велике струје, да обезбеде термичку стабилност и одржавају електрични интегритет.

  • УЛ10269 и УЛ11627 каблови:
    • Изоловани танким зидовима, отпорни на ватру и компактни.
  • КСЛПЕ-изоловани каблови:
    • Висок напон (до 1500В ДЦ) и термичка отпорност.
  • Високонапонски ДЦ каблови:
    • Дизајниран за међусобно повезивање батеријских модула и високонапонских сабирница.

  Препоручене спецификације каблова

  Цабле Типе	Препоручени модел	Апликација
  ПВ Цабле	ЕН 50618 Х1З2З2-К	Повезивање фотонапонских модула на инвертер.
  ПВ Цабле	УЛ 4703 ПВ жица	Инсталације на крову захтевају високу изолацију.
  Кабл за складиштење енергије	УЛ 10269, УЛ 11627	Компактни прикључци за батерије.
  Оклопљени кабл за складиштење	ЕМИ оклопљени кабл за батерију	Смањење сметњи у осетљивим системима.
  Хигх Волтаге Цабле	КСЛПЕ-изоловани кабл	Прикључци велике струје у системима батерија.
  Плутајући ПВ кабл	АД8 плутајући соларни кабл	Вода склона или влажна средина.

ИВ. Систем Интегратион

Интегришите ПВ модуле, складиште енергије и претвараче у комплетан систем:

1. ПВ систем: Дизајнирајте распоред модула и осигурајте структурну сигурност одговарајућим системима монтаже.
2. Складиштење енергије: Инсталирајте модуларне батерије са одговарајућом интеграцијом БМС (Баттери Манагемент Систем) за праћење у реалном времену.
3. Хибридни инвертер: Повежите ПВ низове и батерије на инвертер за беспрекорно управљање енергијом.

В. Инсталација и одржавање

Инсталација:

• Процена локације: Прегледајте кровове или приземне површине за структурну компатибилност и изложеност сунчевој светлости.
• Монтажа опреме: Сигурно монтирајте ПВ модуле, батерије и претвараче.
• Тестирање система: Проверите електричне везе и извршите функционалне тестове.

Одржавање:

• Рутинске инспекције: Проверите да ли су каблови, модули и претварачи истрошени или оштећени.
• Чишћење: Редовно чистите ПВ модуле да бисте одржали ефикасност.
• Даљинско праћење: Користите софтверске алате за праћење перформанси система и оптимизацију подешавања.

ВИ. Закључак

Добро дизајниран стамбени ПВ систем за складиштење доноси уштеду енергије, еколошке предности и поузданост напајања. Пажљив одабир компоненти као што су фотонапонски модули, батерије за складиштење енергије, инвертори и каблови осигуравају ефикасност и дуговечност система. Пратећи правилно планирање,

протоколи за инсталацију и одржавање, власници кућа могу максимизирати предности својих улагања.