Un sistema d’emmagatzematge fotovoltaic residencial (PV) consisteix principalment en mòduls fotovoltaics, bateries d’emmagatzematge d’energia, inversors d’emmagatzematge, dispositius de mesura i sistemes de gestió de control. El seu objectiu és assolir l’autosuficiència energètica, reduir els costos d’energia, reduir les emissions de carboni i millorar la fiabilitat de l’energia. La configuració d’un sistema d’emmagatzematge fotovoltaic residencial és un procés complet que requereix una consideració minuciosa de diversos factors per assegurar un funcionament eficient i estable.
I. Visió general dels sistemes d’emmagatzematge fotovoltaic residencial
Abans d’iniciar la configuració del sistema, és fonamental mesurar la resistència d’aïllament de corrent continu entre el terminal d’entrada de la matriu PV i el sòl. Si la resistència és inferior a u .../30mA (U ... representa la tensió màxima de sortida de la matriu fotovoltaica), cal prendre mesures addicionals de posada a terra o aïllament.
Les funcions principals dels sistemes d’emmagatzematge PV residencials inclouen:
- Autoconsum: Utilitzant energia solar per satisfer les demandes energètiques de la llar.
- Afaitar-se i omplir la vall: Equilibrar l’ús d’energia en diferents moments per estalviar en els costos d’energia.
- Potència de còpia de seguretat: Proporcionar energia fiable durant les interrupcions.
- Alimentació d'emergència: Donar suport a les càrregues crítiques durant la fallada de la graella.
El procés de configuració inclou l’anàlisi de les necessitats d’energia dels usuaris, el disseny de sistemes fotovoltaics i d’emmagatzematge, la selecció de components, la preparació de plans d’instal·lació i eliminació de mesures de funcionament i manteniment.
II. Anàlisi i planificació de la demanda
Anàlisi de la demanda d'energia
L’anàlisi detallada de la demanda d’energia és fonamental, incloent:
- Perfil de càrrega: Identificació dels requisits de potència de diversos electrodomèstics.
- Consum diari: Determinar l’ús mitjà d’electricitat durant el dia i la nit.
- Preu elèctric: Comprendre les estructures tarifàries per optimitzar el sistema per estalviar costos.
Estudi de casos
| Taula 1 Estadístiques de càrrega total | |||
| equip | Força | Quantitat | Potència total (KW) |
| Aire condicionat inversor | 1.3 | 3 | 3.9kW |
| rentadora | 1.1 | 1 | 1.1kW |
| Nevera | 0.6 | 1 | 0,6kW |
| TV | 0.2 | 1 | 0,2kW |
| Escalfador d'aigua | 1.0 | 1 | 1.0kW |
| Caputxa aleatòria | 0.2 | 1 | 0,2kW |
| Altres electricitat | 1.2 | 1 | 1.2kW |
| Total | 8.2kW | ||
| Taula 2 Estadístiques de càrregues importants (font d'alimentació fora de xarxa) | |||
| equip | Força | Quantitat | Potència total (KW) |
| Aire condicionat inversor | 1.3 | 1 | 1.3kW |
| Nevera | 0.6 | 1 | 0,6kW |
| Escalfador d'aigua | 1.0 | 1 | 1.0kW |
| Caputxa aleatòria | 0.2 | 1 | 0,2kW |
| Encenament d’electricitat, etc. | 0,5 | 1 | 0,5kW |
| Total | 3.6kW | ||
- Perfil d'usuari:
- Càrrega total connectada: 8,2 kW
- Càrrega crítica: 3,6 kW
- Consum energètic diürn: 10 kWh
- Consum nocturn energètic: 20 kWh
- Pla del sistema:
- Instal·leu un sistema híbrid d’emmagatzematge fotovoltaic amb les exigències de càrrega de la generació PV diürna i emmagatzemeu l’excés d’energia a les bateries per a ús nocturn. La xarxa actua com a font d’alimentació suplementària quan els PV i l’emmagatzematge són insuficients.
-
Iii. Configuració del sistema i selecció de components
1. Disseny del sistema PV
- Mida del sistema: Basat en la càrrega de 8,2 kW de l'usuari i el consum diari de 30 kWh, es recomana una matriu PV de 12 kW. Aquesta matriu pot generar aproximadament 36 kWh al dia per satisfer la demanda.
- Mòduls fotovoltaics: Utilitzeu 21 mòduls de 580WP monocristal, aconseguint una capacitat instal·lada de 12,18 KWP. Assegureu -vos una disposició òptima per a la màxima exposició a la llum solar.
Màxima potència PAMAX [w] 575 580 585 590 595 600 Tensió de funcionament òptima VMP [V] 43,73 43,88 44.02 44.17 44,31 44,45 Impulsor de corrent òptim de funcionament [a] 13.15 13.22 13.29 13.36 13.43 13.50 Tensió del circuit obert VOC [V] 52.30 52.50 52,70 52,90 53.10 53.30 Corrent de curtcircuit ISC [a] 13.89 13.95 14.01 14.07 14.13 14.19 Eficiència del mòdul [%] 22.3 22.5 22.7 22,8 23.0 23.2 Tolerància de potència de sortida 0 ~+3% Coeficient de temperatura de potència màxima [PMAX] -0,29%/℃ Coeficient de temperatura de tensió del circuit obert [VOC] -0,25%/℃ Coeficient de temperatura del corrent de curtcircuit [ISC] 0,045%/℃ Condicions de prova estàndard (STC): intensitat de llum 1000W/m², temperatura de la bateria 25 ℃, qualitat de l’aire 1,5 2. Sistema d'emmagatzematge d'energia
- Capacitat de la bateria: Configura un sistema de bateries de ferro de liti de 25,6 kWh (LIFEPO4). Aquesta capacitat garanteix una còpia de seguretat suficient per a càrregues crítiques (3,6 kW) durant aproximadament 7 hores durant les interrupcions.
- Mòduls de la bateria: Utilitzeu dissenys modulars i apilables amb tancaments amb classificació IP65 per a instal·lacions interiors/exteriors. Cada mòdul té una capacitat de 2,56 kWh, amb 10 mòduls formant el sistema complet.
3. Selecció d’inversors
- Inversor híbrid: Utilitzeu un inversor híbrid de 10 kW amb PV integrat i capacitats de gestió d’emmagatzematge. Les funcions clau inclouen:
- Entrada PV màxim: 15 kW
- Sortida: 10 kW tant per a la xarxa com per a la xarxa fora de la xarxa
- Protecció: qualificació IP65 amb temps de commutació de xarxa de xarxa <10 ms
4. Selecció de cables PV
Els cables PV Connecten els mòduls solars a la caixa del inversor o combinador. Han de suportar temperatures elevades, exposició a la UV i condicions exteriors.
- EN 50618 H1Z2Z2-K:
- Un sol nucli, classificat per 1,5 kV de corrent continu, amb excel·lent resistència a la UV i a la intempèrie.
- Tüv Pv1-F:
- Flexible, retordant de la flama, amb un ampli rang de temperatura (-40 ° C a +90 ° C).
- UL 4703 PV PV:
- Doble aïllada, ideal per a sistemes al terrat i a terra.
- AD8 cable solar flotant:
- Subsible i impermeable, adequat per a entorns humits o aquàtics.
- Cable solar de nucli d'alumini:
- Lleuger i rendible, utilitzat en instal·lacions a gran escala.
5. Selecció de cables d'emmagatzematge d'energia
Els cables d’emmagatzematge connecten bateries als inversors. Han de gestionar corrents elevats, proporcionar estabilitat tèrmica i mantenir la integritat elèctrica.
- Cables UL10269 i UL11627:
- Aïllat de paret fina, retorçada de la flama i compacta.
- Cables aïllats XLPE:
- Alta tensió (fins a 1500V CC) i resistència tèrmica.
- Cables DC d’alta tensió:
- Dissenyat per a la interconnexió de mòduls de bateries i autobusos d’alta tensió.
Especificacions de cable recomanades
Tipus de cable Model recomanat Aplicació Cable PV EN 50618 H1Z2Z2-K Connexió de mòduls fotovoltaics a l’inversor. Cable PV UL 4703 PV PV Instal·lacions al terrat que requereixen un aïllament elevat. Cable d'emmagatzematge d'energia UL 10269, UL 11627 Connexions de bateries compactes. Cable d'emmagatzematge blindat Cable de bateria blindat EMI Reducció de la interferència en sistemes sensibles. Cable d’alta tensió Cable aïllat XLPE Connexions de gran corrent en sistemes de bateries. Cable PV flotant AD8 cable solar flotant Ambients propensos a l'aigua o humits.
Iv. Integració del sistema
Integrar els mòduls fotovoltaics, l'emmagatzematge d'energia i els inversors en un sistema complet:
- Sistema PV: Disseny de disseny del mòdul i garanteix la seguretat estructural amb sistemes de muntatge adequats.
- Emmagatzematge d'energia: Instal·leu les bateries modulars amb integració adequada BMS (Sistema de Gestió de la bateria) per a la supervisió en temps real.
- Inversor híbrid: Connecteu les matrius PV i les bateries a l’inversor per a la gestió de l’energia perfecta.
V. Instal·lació i manteniment
Instal·lació:
- Avaluació del lloc: Inspeccionar els terrats o les zones terrestres per a la compatibilitat estructural i l'exposició a la llum solar.
- Instal·lació d'equips: Mount de forma segura mòduls PV, bateries i inversors.
- Prova del sistema: Verifiqueu les connexions elèctriques i realitzeu proves funcionals.
Manteniment:
- Inspeccions rutinàries: Comproveu el desgast dels cables, els mòduls i els inversors.
- Neteja: Netegeu regularment els mòduls PV per mantenir l'eficiència.
- Monitorització remota: Utilitzeu les eines de programari per fer el seguiment del rendiment del sistema i optimitzar la configuració.
Vi. Conclusió
Un sistema d’emmagatzematge PV residencial ben dissenyat proporciona estalvis d’energia, beneficis ambientals i fiabilitat de la potència. La selecció acurada de components com ara mòduls fotovoltaics, bateries d’emmagatzematge d’energia, inversors i cables garanteix l’eficiència i la longevitat del sistema. Seguint una planificació adequada,
Els protocols d’instal·lació i manteniment, els propietaris poden maximitzar els avantatges de la seva inversió.
Posada Posada: el 24 de desembre de 2014