Фотоэлектрические системы хранения энергии, обычно называемые системами хранения энергии на основе фотоэлектрических элементов (PV-системами), включают в себя приложения, использующие фотоэлектрические модули и сопутствующее оборудование, такое как аккумуляторные батареи. В зависимости от необходимости подключения к сети для продажи энергии, PV-системы хранения энергии можно разделить на автономные PV-системы и гибридные PV-системы (подключенные к сети/автономные). Здесь мы сосредоточимся на некоторых аспектах проектирования автономных PV-систем.
**Компоненты автономных фотоэлектрических систем:**
Автономные фотоэлектрические системы обычно состоят из фотоэлектрических модулей, автономных инверторов (включая зарядные устройства/инверторы для фотоэлектрических систем), аккумуляторных батарей (свинцово-кислотных/гелевых/свинцово-углеродных/литий-ионных/литий-железо-фосфатных и т. д.), монтажных конструкций для фотоэлектрических модулей, кабелей и распределительных коробок. Каждый компонент играет решающую роль в функционировании автономной фотоэлектрической системы.
Основное различие между автономными и сетевыми системами заключается в их операционных целях. В то время как сетевые системы отдают приоритет окупаемости инвестиций, автономные системы отдают приоритет удовлетворению основных потребностей в электроснабжении. Следовательно, выбор компонентов в них ориентирован на разные аспекты.
**Важные моменты, касающиеся компонентов:**
**Фотоэлектрические модули:**
Первоначально фотоэлектрические модули использовались в основном в автономных системах и маломасштабных фотоэлектрических системах. Однако с широким распространением подключенных к сети фотоэлектрических систем и ежегодным совершенствованием модульных технологий эффективность фотоэлектрических модулей значительно повысилась. В частности, некоторые крупные электростанции, подключенные к сети, требуют более эффективных модулей для максимизации окупаемости инвестиций. С другой стороны, автономные системы, как правило, имеют большую доступную площадь и менее строгие требования к эффективности, что делает традиционные модули основным вариантом при проектировании системы.
**Автономные инверторы:**
1. **Учет нагрузок переменного тока:**Нагрузки, как правило, делятся на три категории: резистивные (например, освещение, обогреватели), индуктивные (например, кондиционеры, двигатели) и емкостные (например, блоки питания компьютеров). Следует отметить, что пусковой ток, требуемый для индуктивных нагрузок, обычно в три-пять раз превышает номинальный ток. Автономные инверторы с кратковременной перегрузочной способностью 150-200% могут оказаться недостаточными для индуктивных нагрузок, что требует особого подхода к выбору мощности инвертора (автономные инверторы, подключенные к индуктивным нагрузкам, должны иметь расчетную мощность системы как минимум в два раза превышающую мощность индуктивной нагрузки). Например, в проектах, где автономные инверторы управляют двухполюсными (2*750 Вт) кондиционерами, для нормальной работы рекомендуется использовать инверторы с номинальной мощностью 3 кВА или выше.
2. **Рассмотрение стороны DC:**В автономных инверторах обычно используются фотоэлектрические зарядные устройства двух типов: MPPT и PWM. В связи с технологическим прогрессом, зарядные устройства PWM постепенно вытесняются зарядными устройствами MPPT.
3. **Другие соображения:**Помимо двух вышеуказанных методов выбора, на рынке доступно множество формул расчета. Однако общий подход таков: 1) Определить номинальную мощность автономного инвертора на основе размера и типа нагрузок; 2) Определить значение кВт·ч емкости аккумуляторной батареи на основе требуемой продолжительности разряда нагрузок; 3) Определить мощность зарядного устройства на основе местных условий солнечного света и требований к времени зарядки (например, полная зарядка в среднем за один день).
**Аккумуляторы для хранения энергии:**
1. **Свинцово-кислотные/гелевые аккумуляторы:**В системах хранения энергии обычно используются необслуживаемые герметичные свинцово-кислотные батареи, чтобы сократить объем работ по техническому обслуживанию после установки. За 150 лет развития свинцово-кислотные батареи обладают значительными преимуществами в стабильности, безопасности и экономичности. Они являются не только наиболее распространенным типом батарей в системах хранения энергии, но и предпочтительным выбором для автономных фотоэлектрических систем.
2. **Свинцово-углеродные батареи:**Технология свинцово-углеродных аккумуляторов, разработанная на основе традиционных свинцово-кислотных батарей, предполагает добавление активированного угля к отрицательному электроду, что значительно увеличивает срок их службы. Однако, будучи более новой технологией по сравнению со свинцово-кислотными батареями, свинцово-углеродные аккумуляторы стоят несколько дороже.
3. **Литий-ионные/литий-железо-фосфатные батареи:**По сравнению с вышеупомянутыми типами батарей, литий-ионные батареи обладают более высокой удельной мощностью, большим количеством циклов заряда-разряда и лучшей глубиной разряда. Однако из-за необходимости использования дополнительных технологий управления батареями (BMS) стоимость системы литий-ионных/литий-железо-фосфатных батарей, как правило, в 2-3 раза выше, чем у свинцово-кислотных батарей. Кроме того, их термическая стабильность несколько уступает стабильности свинцово-кислотных/свинцово-углеродных батарей. Следовательно, их применение в автономных фотоэлектрических системах относительно невелико. Тем не менее, благодаря технологическим прорывам, рыночная доля литий-ионных/литий-железо-фосфатных батарей постепенно увеличивается, что указывает на новую тенденцию в их применении.
**Заключение:**
В заключение, мы представили краткое введение в основные области применения фотоэлектрических систем хранения энергии, в частности автономных фотоэлектрических систем, и предложили несколько рекомендаций по выбору базового оборудования. Эта информация служит справочным материалом для специалистов в фотоэлектрической отрасли.
Если вас интересует более подробная информация о наших решениях для хранения солнечной энергии, мы рекомендуем вам ознакомиться с нашей линейкой продукции. Мы предлагаем широкий выбор панелей и аккумуляторов, разработанных для различных областей применения и бюджетов, поэтому вы обязательно найдете подходящее решение для своих нужд.
Веб-сайт: www.fgreenpv.com
Электронная почта:[email protected]
WhatsApp: +86 17311228539
Дата публикации: 30 января 2024 г.
