В этой статье мы надеемся, что все узнают, как успешно построить автономную фотоэлектрическую электростанцию ​​с помощью простого и понятного языка.

1. Значение автономных систем

Если подытожить долгосрочную перспективу, автономная система в основном основана на следующих отправных точках:

(1) Места, где нет возможности использовать электрическую сеть (сетку), например, горы, лодки, автомобили и дикая природа. Это наиболее типичное требование к автономной системе; более 80% пользователей хотят добиться энергоснабжения через автономные системы, потому что использовать электроэнергию из сети неудобно.

(2) Районы, где есть электричество, но часто случаются нерегулярные отключения электроэнергии. При отключении электроэнергии автономная фотоэлектрическая система может продолжать обеспечивать нагрузку для удовлетворения непрерывного спроса на электроэнергию.

(3) Электроэнергия есть, но есть надежда, что счет за электроэнергию можно уменьшить за счет внесетевой системы. Автономная система может не только заряжать аккумулятор с помощью фотоэлектрических модулей, но также заряжать аккумулятор, устанавливая мощность сети, когда скорость низкая, а затем питать нагрузку, разряжая батарею, когда скорость высокая.

2. Типичный состав автономной системы

Схема автономной системы

На приведенном выше рисунке представлена ​​диаграмма состава типичной автономной системы. Несколько замечаний:

(1) Автономная система означает, что выход системы не нужно подключать к электросети, как в фотогальванической системе, подключенной к сети. Выход автономной системы — это то, что питает нагрузку.

(2) Автономная система обеспечивает источник VF, что эквивалентно роли энергосистемы.

(3) Основным оборудованием автономной системы являются: фотоэлектрические модули, автономные инверторы, аккумуляторные батареи, устройства слияния, распределительные коробки и электрические нагрузки.

(4) Самая совершенная автономная система может состоять только из двух частей: автономного инвертора и аккумуляторной батареи.

/3, Процесс проектирования автономных систем

(1) Это «индивидуальный» процесс для подтверждения спроса на автономную систему, поскольку в большинстве случаев нагрузки, которые должны подводить разные пользователи, одинаковы, а продолжительность потребления электроэнергии различна. Правильный способ - сначала подтвердить требования: какие грузы будут привезены? Насколько велика нагрузка? Как долго вы используете его в день? Затем выясните, насколько большая система должна быть построена. Например, заказчику в Северном Китае необходимо построить автономную электростанцию, основной нагрузкой является воздуходувка мощностью 3500 Вт, потребление электроэнергии составляет 3 часа в день, а для резервного питания требуется всего 1 день. Исходя из этой информации, мощность нагрузки составляет 3,5 кВт, а потребление электроэнергии в сутки — 10,5 кВтч.

(2) Выбор машины, не входящей в сеть. Первая часть управления автономной системой осуществляется с помощью контроллера MPPT + преобразователя постоянного/переменного тока. С развитием технологий основные производители в настоящее время выступают за использование машин с интегрированным управлением и инвертором, и одновременно можно использовать одно устройство. Реализуйте такие функции, как серия автономных инверторов Growatt SPF ES.

После подтверждения потребностей пришло время выбрать подходящий автономный инвертор. Выходная мощность выбранной автономной машины должна быть в состоянии покрыть номинальную мощность нагрузки и попытаться оставить некоторый запас, чтобы сделать систему более надежной. Возьмем в качестве примера нагрузку на приведенном выше рисунке, номинальная мощность которой составляет 3,5 кВт, и можно выбрать автономную машину SPF 5000 ES, а выходная мощность составляет 5 кВт, что соответствует мощности этой нагрузки.

При условии покрытия мощности нагрузки количество необходимых инверторов зависит от потребности в резервной мощности, что является так называемым «непрерывным дождливым днем». Поскольку электроэнергия в автономной системе генерируется компонентами и автономной машиной, если потребность в резервном питании велика, одна автономная машина и ее согласованные компоненты могут быть не в состоянии генерировать ее, поэтому она должна быть удвоенной.

(3) Выбор фотоэлектрических модулей Поскольку это фотоэлектрическая система, источником энергии являются фотоэлектрические модули (конечно, автономная система также имеет коммерческую энергию в качестве входа). Выбранная автономная машина имеет установленную допустимую мощность компонентов, и компоненты могут быть сконфигурированы непосредственно в соответствии со спецификациями автономной машины. Используя текущие основные 182 компонента 550Wp*8, номинальная мощность составляет 4,4kWp, а среднесуточная выработка электроэнергии составляет около 16kWh. Он также может быть максимально согласованным или даже немного избыточным, и его необходимо согласовать в соответствии с конкретными потребностями.

Последовательно-параллельный режим компонентов фактически такой же, как принцип инвертора, подключенного к сети. Строка автономной машины имеет максимально допустимое значение напряжения доступа, которое может быть включено последовательно в соответствии с параметрами выбранных компонентов. Максимальное входное фотоэлектрическое напряжение автономной машины SPF 5000ES составляет 450 В, а диапазон напряжения MPPT составляет 120–430 В. Если выбраны компоненты 550 Вт, общее напряжение разомкнутой цепи составляет около 49 В, и вы можете напрямую нажать 8 штук и 1 цепочку для подключения к входному порту PV автономной машины. .

(4) Выбор аккумулятора Аккумулятор является основной характеристикой автономной системы, которая отличается от системы, подключенной к сети. Это буферная зона регулировки системы, иначе система станет островной.

При выборе батареи по-прежнему исходят из потребности пользователя в электроэнергии. Судя по приведенному выше примеру, потребность клиента в резервной мощности составляет 10,5 кВтч, то есть, если нет света, батарея должна высвободить 10,5 кВтч электроэнергии через автономную машину для обеспечения нагрузки.

Однако независимо от свинцово-кислотных аккумуляторов или литий-ионных аккумуляторов существует понятие или характеристика глубины разряда (DoD=Depth of Discharge), которую необходимо учитывать. То есть электричество, хранящееся в батарее, не может быть полностью высвобождено каждый раз, может быть высвобождена только его часть, в противном случае это приведет к повреждению батареи и преждевременному выходу ее из строя.

Глубина разряда обычных свинцово-кислотных аккумуляторов составляет около 60%, а у литиевых аккумуляторов может достигать 90%. При выборе емкости аккумуляторной батареи глубина разряда также влияет на общую емкость аккумуляторной батареи. Продолжая приведенный выше пример, выберите свинцово-кислотную батарею, 10,5 кВтч рассчитывается в соответствии с глубиной разряда 60%, и в общей сложности необходимо настроить аккумуляторные блоки 10,5 кВтч ÷ 0,6 = 17,5 кВтч. Эти батареи подобны контейнеру для хранения электричества, излучаемого системой. вверх и отпустите, когда этого потребует нагрузка.

Нет необходимости так сложно рассчитывать емкость или характеристики одной батареи. Автономная машина мощностью 5 кВт требует, чтобы батарея была сконфигурирована со спецификацией 200 Ач или более. Зная это, вам нужно только скорректировать число, чтобы выделить такую ​​же или близкую к общей емкости батареи.

В настоящее время основными техническими характеристиками свинцово-кислотных аккумуляторов на рынке являются 2В/6В/12В. Как правило, если выбрана спецификация 12 В, емкость аккумулятора составляет 12 В * 200 Ач = 2400 ВАч = 2,4 кВтч, а общая емкость 17,5 кВтч делится на 1 аккумулятор. Емкость - это количество блоков батарей, которые необходимо настроить, 17,5кВтч÷2,4кВтч=7,2916..., батарея неделима, округлить и настроить 8 блоков. Вы можете вернуться и проверить, 8 блоков * 12 В * 200 Ач = 19200 ВАч = 19,2 кВтч, что соответствует требованиям резервного питания нагрузки.

(5) Список основного оборудования Список автономных систем общей конфигурации выглядит следующим образом:

(6) Когда требуется несколько параллельных машин

Есть две ситуации, когда требуется несколько параллельных машин:

(1) Хотя нагрузка невелика, доступна одна автономная машина, но потребность в резервном питании велика.

(2) Мощность нагрузки превышает номинальную выходную мощность одной автономной машины.

Автономная машина SPF 5000ES поддерживает от 2 до 6 параллельных машин, и система может достигать выходной мощности 10–30 кВт. После увеличения количества автономных машин компоненты также должны быть соответственно увеличены, особенно для систем с большими требованиями к резервному питанию. электричество и хранить электроэнергию.