光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的定義，什么是光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)？光伏儲(chǔ)能系統(tǒng) 是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，供給家用電器使用的同時(shí)，將多余的電能存儲(chǔ)起來，供夜間或無市電情況下使用的設(shè)備和技術(shù)的組合。

·它和主要組成部分是什么？

1.光伏組件：由多個(gè)光伏模塊（也稱太陽能板）組成，負(fù)責(zé)捕獲太陽光并將其轉(zhuǎn)化為直流電。

2.支架、輔件和電纜：用于固定太陽能板，并將產(chǎn)生的直流電輸送至逆變器。

3.逆變器（并離網(wǎng)逆變器）：將太陽能板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化為交流電供給家用電器使用，并將多余的電存儲(chǔ)到儲(chǔ)能系統(tǒng)中，也可將多余的電并入城市電網(wǎng)。

4.儲(chǔ)能設(shè)備：通常是指電池，如鋰電池和其它類型的電池，存儲(chǔ)通過逆變器將太陽能產(chǎn)生的但未立即使用的電能，供日后使用。

5.EMS和BMS：EMS是監(jiān)控和管理整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，確保各部分高效安全地工作。BMS為儲(chǔ)能電池的管理系統(tǒng)，對電池充放電進(jìn)行優(yōu)化和控制。

6.匯流箱：包括各類保護(hù)設(shè)備和開關(guān)，如太陽能接入逆變器中間的浪涌保護(hù)（防雷），熔斷器，直流斷路器，市電輸入斷路器，不間斷電源輸出斷路器等。

光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的原理



圖片




·光伏效應(yīng)，如何從太陽能中獲取電能

1.吸收光子：當(dāng)太陽光（包含其它光源）照射到太陽能板的材料（硅）上時(shí)，光子的能量會(huì)被半導(dǎo)體材料吸收。

2.激發(fā)電子：吸收的光子能量會(huì)使半導(dǎo)體中的電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，使其從束縛狀態(tài)變?yōu)樽杂蔂顟B(tài)。

3.產(chǎn)生電子-空穴對：當(dāng)電子被激發(fā)到導(dǎo)帶后，它在價(jià)帶留下一個(gè)空穴。這個(gè)電子和空穴形成一個(gè)電子-空穴對。

4.建立電場：光伏材料中通常有P型和N型區(qū)域，在這兩個(gè)區(qū)域的交界處（即PN結(jié)），會(huì)形成一個(gè)內(nèi)部電場。

5.驅(qū)動(dòng)電子流動(dòng)：這個(gè)內(nèi)部電場會(huì)驅(qū)動(dòng)自由電子向N型區(qū)域移動(dòng)，而空穴則向P型區(qū)域移動(dòng)，這種移動(dòng)形成了一個(gè)電流。

6.收集電流：通過逆變器，將這個(gè)電流轉(zhuǎn)化成交流電或者直流電存儲(chǔ)在儲(chǔ)能系統(tǒng)中供日后使用。



圖片


·并離網(wǎng)逆變器如何工作及工作模式

1.并離網(wǎng)逆變器將太陽能板產(chǎn)生的直流電通過MPPT模塊轉(zhuǎn)化成適合逆變的母線電壓，再通過電子元件轉(zhuǎn)換成交流電供給家用電器使用，如果有多余的電能則轉(zhuǎn)化為和儲(chǔ)能系統(tǒng)相同的電壓充到儲(chǔ)能系統(tǒng)中備用，如果再有多余的電能，則反向并入電網(wǎng)中。

2. 光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)有自發(fā)自用模式、削峰填谷模式和電池優(yōu)先模式

自發(fā)自用模式：由太陽能板產(chǎn)生的電能，轉(zhuǎn)化為交流電后直接供給家用電器使用，多余的則充入儲(chǔ)能系統(tǒng)中；如果太陽能板產(chǎn)生的電流不夠家用電器使用，則使用城市電網(wǎng)補(bǔ)充。

削峰填谷模式：在設(shè)定的低谷時(shí)間將城市電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)化成直流電充到儲(chǔ)能系統(tǒng)中，在設(shè)定的尖峰時(shí)間，則將儲(chǔ)能系統(tǒng)中的直流電轉(zhuǎn)換成交流電供給家用電器使用，如果電池功率不足，則由城市電網(wǎng)補(bǔ)充。

電池優(yōu)先模式：不管任何情況下，首先保證儲(chǔ)能系統(tǒng)的電量為滿的狀態(tài)，當(dāng)太陽能產(chǎn)生的電能多時(shí)，則直接轉(zhuǎn)化成交流電供家用電池使用，開啟并網(wǎng)功能時(shí)，多余的則并到城市電網(wǎng)中。

如何設(shè)計(jì)和計(jì)算要裝多少W太陽能板



圖片

圖片


太陽能板：天合至尊 550W+

尺寸：長2.384米*寬1.096米 約2.6平方

重量：32.6公斤

功率：550W

面積計(jì)算公式：

注：以ESS.RL1.612為例，支持7KW以下太陽能板

太陽能板總功率：550W*12=6.6KW

所需屋頂面積：12*2.6平方=31.2平方

每天發(fā)電量計(jì)算：

以溫州為例，峰值日照3.77小時(shí)，每瓦每年發(fā)電量1.088KWH，年有效利用小時(shí)數(shù)1087.08小時(shí)安裝角度：18度

峰值日發(fā)電量=6.6KW*3.77H=24.88KWH(度）

年發(fā)電量=6.6KW*1087.08H=7174.728KWH(度）

如何配置逆變器功率和儲(chǔ)能系統(tǒng)容量



圖片


ESS.RL1.612:

太陽能板輸入功率：7KW

逆變器不間斷功率：6KW

逆變器城市電網(wǎng)輸入功率：6KW

儲(chǔ)能系統(tǒng)容量：12.28KWH（度）

家用電器功率計(jì)算：

粗獷計(jì)算：

月電費(fèi)：500元

月用電量：550元/0.5元=1100度電

日用電量：1100度電/31天=35.48度電

功率：35.48度電/24小時(shí)=1.48KW

注：以上為平均值，在實(shí)際運(yùn)用中，白天的空調(diào)及其它電器用電高峰時(shí)，會(huì)遠(yuǎn)高于此功率，夜間家用電器休眠，關(guān)閉或者待機(jī)，則會(huì)遠(yuǎn)低于此功率；可用到估算儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量。

如用戶需要保持10小時(shí)的供電量，則大概需要1.48KW*10小時(shí)=14.8度電的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

精細(xì)計(jì)算：

燈：200W，冰箱：100W，電磁爐：2100W，燒水壺：1500W，吹風(fēng)機(jī)：800W等等，然后再計(jì)算家用電器每天約工作多少小時(shí)來具體確定實(shí)時(shí)功率。通常這樣的計(jì)算方式適用于所需的逆變器功率計(jì)算，在多個(gè)設(shè)備同時(shí)工作時(shí)，其最大功率是多少W，來選擇逆變器的功率。如以上設(shè)備同時(shí)工作有4700W，則要選擇大于4700W的逆變器，部分家庭設(shè)備為感性負(fù)載，峰值功率則較高，6KW逆變器的峰值功率可支持12KW

舉例1：木頭總部辦公室



圖片



熱泵空調(diào)型號：MG120DT2

圖片


名義制冷量：11KW

名義制熱量：12KW

名義制冷輸入功率：3.49KW

名義制熱輸入功率3.67KW

功率計(jì)算：以夏天制冷為示例

預(yù)估每天耗電量為3.49KW*24H=83.76KWH（度）

照明，新風(fēng)，除濕等其它功率=？

實(shí)際每天耗電量為62KWH（度），實(shí)際節(jié)省26%

根據(jù)房間內(nèi)的用電曲線，每小時(shí)的用電量為2-3度電之間，從17：00-7：00，14小時(shí)為無陽光時(shí)間；約需要存儲(chǔ)28度才夠使用。

舉例2：木頭總部辦公室

熱泵空調(diào)型號：MG120DT2

名義制冷量：11KW

名義制熱量：12KW

名義制冷輸入功率：3.49KW

名義制熱輸入功率3.67KW

實(shí)際每天耗電量為62KWH（度）

自發(fā)自用模式：完全脫離電網(wǎng)

19.8KW太陽能板*3.77小時(shí)=74.64KWH（度）

屋頂面積19.8KW/550W*2.6平方=93.6平方

儲(chǔ)能系統(tǒng)6.14KWH*5=30.70KWH（度）

每月支付電費(fèi)為0

削峰填谷模式：除太陽能產(chǎn)生的電能外，剩余部分始終使用低谷電13.2kW太陽能板*3.77小時(shí)=49.76KWH(度）

屋頂面積13.2KW/550W*2.6平方=62.4平方

儲(chǔ)能系統(tǒng)6.14KWH*4=24.56KWH（度）

每月支付電費(fèi)為（62KWH-49.76KWH）*低谷價(jià)=同時(shí)還預(yù)留10度電為備用電。

Fotovoltaik enerji depolama sisteminin tan?m?

-Fotovoltaik enerji depolama sistemi nedir?

Fotovoltaik enerji depolama sistemi, güne? enerjisini ev aletlerini beslemek i?in elektri?e d?nü?türen ve fazlas?n? gece veya ?ebeke elektri?inin olmad??? durumlarda kullan?lmak üzere depolayan ekipman ve teknolojinin bir kombinasyonudur.



Resim.



-Nedir ve ana bile?enleri nelerdir?

1. Fotovoltaik modül: güne? ???nlar?n? yakalamak ve do?ru ak?ma d?nü?türmekten sorumlu birka? fotovoltaik modülden (güne? panelleri olarak da bilinir) olu?ur.

2. Raflar, aksesuarlar ve kablolar: güne? panellerini yerinde tutmak ve üretilen DC gücünü invert?re ta??mak i?in kullan?l?r.

3. ?nvert?rler (?ebekeye ba?l? ve ?ebekeden ba??ms?z invert?rler): Güne? panelleri taraf?ndan üretilen DC gücünü ev aletlerini beslemek i?in AC gücüne d?nü?türür ve fazla gücü ?ehir ?ebekesine de ba?lanabilen bir enerji depolama sisteminde depolar.

4. Enerji depolama cihazlar?: Genellikle lityum piller ve di?er pil türleri gibi, güne? enerjisiyle üretilen ve hemen kullan?lmayan elektri?i daha sonra kullanmak üzere bir invert?r arac?l???yla depolayan pilleri ifade eder.

5. EMS ve BMS: EMS, tüm par?alar?n verimli ve güvenli bir ?ekilde ?al??mas?n? sa?lamak i?in tüm sistemin ?al??mas?n? izleyen ve y?neten sistemdir. BMS, akümülat?rün ?arj ve de?arj?n? optimize ve kontrol eden, akümülat?rün y?netim sistemidir.

6. yak?nsama kutusu: güne? eri?im invert?rünün ortas?nda a??r? gerilim korumas? (y?ld?r?mdan korunma), sigortalar, DC devre kesiciler, ?ebeke giri? devre kesicileri, kesintisiz gü? kayna?? ??k?? devre kesicileri vb. gibi her türlü koruma ekipman? ve anahtar? dahil.

Fotovoltaik enerji depolama sistemi prensibi



Resimler




-Fotovoltaik etki, güne? enerjisinden nas?l elektrik elde edilir

1. Fotonlar?n emilmesi: Güne? ????? (di?er ???k kaynaklar? dahil) güne? panelinin malzemesine (silikon) ?arpt???nda, fotonlar?n enerjisi yar? iletken malzeme taraf?ndan emilir.

2. Elektronlar?n uyar?lmas?: So?urulan foton enerjisi, yar? iletkendeki elektronlar?n valans band?ndan iletim band?na atlamas?na neden olarak onlar? ba?l? durumdan serbest duruma ge?irir.

3. Elektron-delik ?iftlerinin olu?umu: Bir elektron iletim band?na uyar?ld???nda, valans band?nda bir delik b?rak?r. Bu elektron ve delik bir elektron-delik ?ifti olu?turur.

4. Elektrik alan?n?n olu?turulmas?: Fotovoltaik malzemelerde genellikle P-tipi ve N-tipi b?lgeler bulunur ve bu iki b?lgenin birle?ti?i yerde (yani PN birle?iminde) bir i? elektrik alan? olu?ur.

5. Elektron ak???n?n y?nlendirilmesi: Bu i? elektrik alan?, serbest elektronlar?n N-tipi b?lgeye do?ru hareket etmesini ve deliklerin P-tipi b?lgeye do?ru hareket etmesini sa?lar ve bu hareket bir ak?m olu?turur.

6. Ak?m?n toplanmas?: Bir invert?r arac?l???yla bu ak?m AC veya DC elektri?e d?nü?türülür ve daha sonra kullan?lmak üzere enerji depolama sisteminde depolan?r.



Resim


?ebekeye ba?l? ve ?ebekeden ba??ms?z inverterler nas?l ?al???r ve ?al??ma ?ekilleri

1. ?ebekeye ba?l? invert?r, güne? panelleri taraf?ndan üretilen DC gücünü MPPT modülü arac?l???yla invert?r i?in uygun bara voltaj?na d?nü?türür ve ard?ndan ev aletlerini beslemek i?in elektronik bile?enler arac?l???yla AC gücüne d?nü?türür ve fazla gü? varsa, depolama sistemiyle ayn? voltaja d?nü?türülür ve yedekleme i?in depolama sistemine ?arj edilir ve daha fazla fazla gü? varsa, ters ?evrilir ve elektrik ?ebekesine ba?lan?r.

2. FV enerji depolama sistemleri kendi kendine üretim ve kendi kendine tüketim modlar?na, tepe t?ra?lama ve vadi doldurma modlar?na ve batarya ?ncelikli modlara sahiptir.

Kendi kendine üretim ve kendi kendine kullan?m modu: güne? panelleri taraf?ndan üretilen elektrik alternatif ak?ma (AC) d?nü?türülür ve do?rudan ev aletlerine verilirken, fazlas? depolama sistemine ?arj edilir; güne? panelleri taraf?ndan üretilen ak?m ev aletleri taraf?ndan kullan?lmak i?in yeterli de?ilse, ?ehir elektrik ?ebekesi kullan?larak yenilenir.

Tepe T?ra?lama ve Vadi Doldurma Modu: Ayarlanan ?ukur zamanda, ?ehir ?ebekesinden gelen AC gücü DC gücüne d?nü?türülecek ve enerji depolama sistemine ?arj edilecektir; ayarlanan tepe zamanda, enerji depolama sistemindeki DC gücü, ev aletlerine verilmek üzere AC gücüne d?nü?türülecektir; pil gücü yetersizse, ?ehir ?ebekesi taraf?ndan desteklenecektir.

Batarya ?ncelik Modu: Durum ne olursa olsun, ?nce enerji depolama sisteminin gücünün dolu oldu?undan emin olun, güne? enerjisi daha fazla gü? üretti?inde, ev bataryas? kullan?m? i?in do?rudan AC gücüne d?nü?türülecek ve ?ebeke ba?lant?s? i?levi a??ld???nda, fazlal?k ?ehir ?ebekesine eklenecektir.

Ka? W güne? paneli kurulaca?? nas?l tasarlan?r ve hesaplan?r



Resim

Resim


Güne? Paneli: Trina Supreme 550W+

Boyut: L2.384m * W1.096m Yakla??k 2,6 sq.ft.

A??rl?k: 32,6 kg

Gü?: 550W

Alan hesaplama formülü:

Not: ESS.RL1.612'yi ?rnek olarak al?n, 7KW'?n alt?ndaki güne? panellerini destekleyin

Güne? panelinin toplam gücü: 550W*12=6.6KW

Gerekli ?at? alan?: 12*2,6 kare = 31,2 kare

Günlük gü? üretimi hesaplamas?:

?rnek olarak Wenzhou'yu ele alal?m, en yo?un güne? ????? 3,77 saat, watt ba??na y?ll?k enerji üretimi 1,088KWH, y?ll?k etkin kullan?m saati 1087,08 saat Kurulum a??s?: 18 derece

Günlük tepe gü? üretimi = 6,6KW*3.