如何合理設計一套光伏儲能離網系統?

                                          圖怪獸_7abf658a3e6603b66c92b1909b9f51d2_33391.jpg

                                          光伏離網系統組成:

                                          光伏組件、離網逆變器(包含光伏充電器/逆變器)、儲能電池(鉛酸/膠體/鉛碳/三元鋰/磷酸鐵鋰等類型)、光伏支架、線纜,以及配電箱等,均是光伏離網系統的重要組成部分。

                                          離網系統與并網系統的最大的差異在于:并網系統以投資收益為計算前提,而離網系統則以剛需供電為基本需求,所以它們在選擇部件時會有著不一樣的側重點。

                                          在身邊可能會經常發生在山上種植或養殖看守無市電通入,這時候我們可以加裝光伏儲能系統,商家遇到離電網較遠地區無電網配套設施該如何設計一套合理的光伏儲能系統代替日常用電需求?

                                          光伏儲能小型離網系統與并網系統不同的是:離網系統不需要經過電網自身發電自身使用,而并網系統則必須要通過與電網相結合才能正常工作使用。離網系統并不像并網系統那么簡單,逆變器與光伏組件功率相近即可,而一套離網系統并不是。

                                          離網系統設計時需提供哪些參數?

                                           

                                          1、負載用電設備的功率

                                          2、負載的工作時間=總瓦實數

                                          3、是否需要考慮陰雨天天數(持續供電)

                                          4、安裝地光照條件以及安裝傾角

                                          只有知道這些參數才能合理設計一套最優的光伏離網系統,離網系統的儲能方式由儲能電池儲存電量由離網逆變器你便輸出使用。離網系統電壓匹配和并網系統電壓(220V/380V)并網系統電壓一樣要合理對應。一般離網系統電壓屬于升壓型居多。由直流低壓逆變。

                                          離網系統的太陽能組件與逆變器功率一般情況很少遇到功率相同,而且每個用電需求場所都需要根據實際用電情況單獨設計,與并網系統差異較大。一般并網系統我們通常直接說xx(千瓦)KW即可。離網系統是通過直流逆變交流直接使用。

                                          如果離網系統設計不合理輕則達不到用電需求,重則損傷系統元器件硬件。

                                          光伏+儲能離網系統需要哪些元器件?

                                          1、光伏組件

                                           

                                          最早,光伏組件僅被應用于一些離網系統和光伏小系統。后來,伴隨光伏并網應用的大范圍開展,以及光伏組件技術的逐年更新,組件轉換效率得到極大提升。特別是一些并網電站,由于要充分利用場地資源,尤其需要更加高效的組件來提升投資收益比。當然,一般離網系統由于場地相對較大,對組件轉換效率并沒太高要求,所以常規組件往往是系統設計時選擇組件的第一考量要素。

                                          2、光伏支架

                                          光伏支架大家應該也不陌生,在并網系統中一樣用的到,光伏支架市場常見鋁合金、熱鍍鋅C型鋼兩種。熱鍍鋅C型鋼支架中的鍍鋅層是否達標,就意味著使用壽命是否滿足20年標準。

                                          3、離網開關柜

                                          控制整個線路開關及避雷等作用。

                                          4、儲能電池

                                          1.鉛酸/膠體電池:儲能系統一般會選擇免維護的密封鉛酸電池,以減少后期維護。歷經150年發展,鉛酸電池在穩定性、安全性及價格方面具有顯著優勢,既是目前儲能電池應用中占比最高的電池類型,也是光伏離網系統首推的儲能電池類型。

                                           

                                          2.鉛碳電池:一種從傳統鉛酸電池演進來的技術,它通過在鉛酸電池負極中加入活性碳,可顯著提高鉛酸電池壽命。但作為鉛酸電池的技術更新,其成本略高;

                                          3.三元鋰/磷酸鐵鋰電池:較之上述兩種類型的儲能電池,鋰離子電池具有功率密度更高、充放電循環次數更多,放電深度更好等特點。但由于需要額外的電池管理技術(BMS),三元鋰/磷酸鐵鋰電池的系統成本,一般是鉛酸電池的2-3倍。另外,相較于鉛酸/鉛碳電池,其熱穩定性也稍顯不足,因此在光伏離網系統中的應用占比并不高。但值得一提的是,伴隨技術更新突破,三元鋰/磷酸鐵鋰電池的市場占比也在逐步增加,這是一個新的應用趨勢。

                                          5、太陽能控制器

                                          控制器的主要作用是控制太陽能與儲能電池的過沖過放作用,以保護蓄電池的使用壽命。一般控制器帶有光控作用,白天充電狀態自動停止放電,晚上天黑不充電開始放電這就是我們通??吹教柲苈窡魹槭裁礇]人控制白天自動關,晚上自動亮的原因??刂破髯畲蟪潆婋娏鞑煌鋫涞奶柲芙M件就不同。例如48V30A控制器,太陽能組件的充電電流就一定要低于30A,否則控制器會損壞。

                                          6、光伏線纜

                                           

                                          光伏線纜具有耐高溫(一般120°C)、抗老化、抗紫外、防腐蝕等優勢,可抵御惡劣氣候環境和經受機械沖擊。光伏電纜在戶外環境下,使用壽命是普通電纜的8倍,是PVC電纜的32倍。

                                          7、離網逆變器

                                          1.以交流負載為考量點。一般負載分為三類:組性負載(電燈、取暖器等),感性負載(空調、馬達等),容性負載(電腦主機電源等)。其中,由于感性負載啟動時所需電流為額定時候的3~5倍,而一般離網逆變器150%-200%的短時過載能力并不能滿足要求,所以感性負載需要特別考量逆變器的擴容設計(離網逆變器接入感性負載時,至少需要感性負載2倍以上的系統設計)。比如,在離網逆變器帶動2P(2*750W)空調的項目中,選擇3KVA及以上額定功率的逆變器才為正常配置。當然,一般負載是三種類型同時存在,只是占比最大的負載將對逆變器產生主要影響。

                                          2.以直流側為考量點。離網逆變器內置光伏充電器,一般有MPPT和PWM兩種類型。隨著技術更新,PWM充電器被逐步淘汰,MPPT充電器成為離網逆變器的首選。

                                          3.其它選擇。除以上兩種選擇方式,市面上還有很多計算公式,此除不再贅述。但總的方向是:1)根據負載大小和類型,確定離網逆變器額定功率;2)根據負載需要儲能電池放電時長,確定儲能電池包的kWh值;3)根據當地日照情況和充電時間要求(比如日均1天內需要充滿),確定充電器功率等。

                                          那么一套完整的離網系統需要配備以上材料,當然市場上也能見到逆變控制一體機就是把控制器與逆變器結合在一起為了美觀改良的產品。

                                          具備這些設備才是一套完整離網系統。至于該怎樣選型和系統設計我們持續進行講解,請持續關注!


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