Pirma, akumuliatoriaus tipo pasirinkimas
Tobulėjant baterijų technologijoms ir sparčiai mažėjant sąnaudoms, ličio baterijos tapo pagrindiniu pasirinkimu buitinių energijos kaupimo projektuose, o naujų cheminių baterijų rinkos dalis pasiekė daugiau nei 95 procentus.
Palyginti su švino rūgšties baterijomis, ličio baterijos turi didelio efektyvumo, ilgo veikimo, tikslių akumuliatoriaus duomenų ir didelio nuoseklumo pranašumų.
2. Keturi dažniausiai pasitaikantys akumuliatoriaus talpos projektavimo nesusipratimai
1. Akumuliatoriaus talpą pasirinkite tik pagal apkrovos galią ir energijos suvartojimą
Projektuojant akumuliatoriaus talpą, apkrovos būklė yra svarbiausias atskaitos veiksnys. Tačiau negalima ignoruoti akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo pajėgumų, didžiausios energijos kaupimo mašinos galios ir apkrovos energijos suvartojimo laikotarpio.
2. Teorinė ir faktinė akumuliatoriaus talpa
Paprastai akumuliatoriaus vadove nurodoma teorinė akumuliatoriaus talpa, tai yra, esant idealioms sąlygoms, maksimali galia, kurią akumuliatorius gali išleisti, kai akumuliatorius nukrenta nuo SOC100 iki SOC0 proc.
Praktikoje, atsižvelgiant į baterijos veikimo laiką, neleidžiama išsikrauti iki SOC{0}} proc., o apsaugos galia bus nustatyta.
3. Kuo didesnė akumuliatoriaus talpa, tuo geriau
Praktikoje reikėtų atsižvelgti į baterijos naudojimą. Jei fotovoltinės sistemos talpa yra maža arba apkrovos energijos suvartojimas yra didelis, akumuliatoriaus negalima visiškai įkrauti, todėl bus eikvojama.
4. Akumuliatoriaus talpos dizainas puikiai tinka
Dėl proceso nuostolių akumuliatoriaus iškrovimo talpa yra mažesnė nei akumuliatoriaus talpa, o apkrovos energijos suvartojimas yra mažesnis nei akumuliatoriaus iškrovimo talpa. Neatsižvelgus į efektyvumo praradimą, gali trūkti akumuliatoriaus energijos.
3. Akumuliatoriaus talpos projektavimas įvairiuose taikymo scenarijuose
Šiame straipsnyje daugiausia pristatomos baterijos talpos projektavimo idėjos pagal tris įprastus taikymo scenarijus: spontaniškas savaiminis suvartojimas (didelė elektros kaina arba be subsidijų), piko ir slėnio elektros kaina ir atsarginis maitinimo šaltinis (tinklas nestabilus arba turi svarbių apkrovų).
1. „Spontaniškas naudojimas“
Dėl aukštos elektros energijos kainos arba mažų prie fotovoltinių tinklų prijungtų subsidijų (be subsidijų) diegiamos fotovoltinės energijos kaupimo sistemos, siekiant sumažinti sąskaitas už elektrą.
Darant prielaidą, kad tinklas yra stabilus, veikimas už tinklo neįvertinamas
Fotovoltinė energija skirta tik sumažinti elektros energijos suvartojimą tinkle
Paprastai dienos metu yra pakankamai saulės šviesos
Ideali būsena yra tokia, kad fotovoltinė plius energijos kaupimo sistema gali visiškai padengti buitinę elektros energiją. Tačiau šią situaciją sunku pasiekti. Todėl kompleksiškai atsižvelgiame į sąnaudas ir elektros sąnaudas, o baterijos talpą galime rinktis pagal vidutinį paros elektros suvartojimą (kWh) buityje (pakankamai energijos užtenka pagal nutylėjimą fotovoltinės sistemos).
Jei elektros energijos suvartojimo taisykles galima tiksliai surinkti, derinant su energijos kaupimo mašinos valdymo nustatymais, galima kiek įmanoma pagerinti sistemos panaudojimo rodiklį.
2. Piko ir slėnio elektros kaina
Piko ir slėnio elektros kainos struktūra yra maždaug tokia, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje, 17:00-22:00 yra elektros suvartojimo piko laikotarpis:
Dienos metu energijos suvartojimas yra mažas (fotovoltinė sistema iš esmės gali jį padengti), o energijos suvartojimo piko metu reikia užtikrinti, kad bent pusė energijos būtų tiekiama iš akumuliatoriaus, kad sumažėtų elektros sąskaita .
Tarkime, kad vidutinis dienos elektros suvartojimas piko metu: 20 kWh
Apskaičiuokite didžiausią akumuliatoriaus talpos poreikio vertę pagal bendrą energijos suvartojimą piko laikotarpiu. Tada, atsižvelgiant į fotovoltinės sistemos talpą ir investicijų naudą, šiame diapazone randama optimali akumuliatoriaus galia.
3. Teritorijos su nestabiliu elektros tinklu – atsarginis maitinimo šaltinis
Dažniausiai naudojamas nestabiliose elektros tinklo vietose arba situacijose, kuriose yra svarbių apkrovų. 2017 m. pradžioje „GoodWe“ kartą sukūrė projektą Pietryčių Azijoje. Išsami informacija yra tokia:
Taikymo vieta: viščiukų ferma, atsižvelgiant į asfaltuotą fotovoltinės energijos plotą, galima įdiegti 5-8KW modulius
Svarbi apkrova: 4* vėdinimo ventiliatoriai, vieno ventiliatoriaus galia 550W (jei ventiliatorius neveikia, nepakankamas deguonies tiekimas vištienos tvarte)
Situacija elektros tinkle: elektros tinklas nestabilus, elektros tiekimas nereguliarus, o ilgiausias elektros tiekimo nutraukimas trunka 3–4 valandas
Taikymo reikalavimai: kai elektros tinklas yra normalus, pirmiausia įkraunama baterija; kai elektros tinklas yra išjungtas, baterija ir fotovoltinė energija užtikrina normalų svarbios apkrovos (ventiliatoriaus) veikimą.
Renkantis akumuliatoriaus talpą, reikia atsižvelgti į galią, kurios reikia akumuliatoriui, kad būtų galima maitinti tik akumuliatorių, jei jis yra išjungtas iš tinklo (darant prielaidą, kad naktį nutrūksta maitinimas, nėra PV).
Tarp jų svarbiausi parametrai yra bendras energijos suvartojimas išjungus tinklą ir numatomas išjungimo iš tinklo laikas. Jei sistemoje yra kitų svarbių apkrovų, turite jas visas išvardyti (kaip toliau pateiktame pavyzdyje), o tada nustatyti reikiamą akumuliatoriaus talpą pagal maksimalią apkrovos galią ir energijos suvartojimą ilgiausio nenutrūkstamo elektros energijos tiekimo nutraukimo metu per visą dieną. .
Ketvirta, du svarbūs akumuliatoriaus talpos projektavimo veiksniai
1. PV sistemos talpa
Tarkime:
Baterija pilnai įkraunama naudojant fotovoltinę energiją
Maksimali energijos kaupimo mašinos galia įkrauti akumuliatorių yra 5000 W
Saulės valandų skaičius per dieną yra 4 valandos
Taigi:
①Akumuliatoriaus, kaip atsarginio maitinimo šaltinio, režimu 800Ah efektyvios talpos akumuliatorių reikia visiškai įkrauti, esant idealiam vidurkiui:
800Ah/100A/4h=2 dienų
②Spontaniško naudojimo režimu daroma prielaida, kad sistema įkrauna akumuliatorių vidutiniškai 3000 W per 4 valandas per dieną. Visiškai įkrautam akumuliatoriui, kurio efektyvioji talpa yra 800 Ah (be išsikrovimo), reikia:
800Ah*50V per 3000=13 d
Nepavyko patenkinti per dieną suvartojamos apkrovos elektros energijos. Įprastoje savaiminio vartojimo sistemoje akumuliatoriaus negalima visiškai įkrauti.
2. Baterijos atleidimo dizainas
Kaip minėta trijuose aukščiau paminėtuose taikymo scenarijuose, dėl fotovoltinės energijos gamybos nestabilumo, linijos praradimo, netinkamo iškrovimo, akumuliatoriaus senėjimo ir kt., dėl kurių sumažėja efektyvumas, projektuojant akumuliatoriaus talpą būtina rezervuoti tam tikrą atsargą.
Likusios baterijos talpos projektavimas yra gana laisvas, o dizaineris gali priimti visapusišką sprendimą, atsižvelgdamas į tikrąją savo sistemos projekto situaciją.