Design og Økonomisk Analyse af Husholdnings-PV-ESS Systemer

Energilagringssystemer gemmer el til topafbødning eller nødsituationer. Lithium-ion batterier dominerer, trods lavere effektivitet, på grund af hurtig udladning og lang levetid. Et typisk system inkluderer en måler, inverter, styreenhed, batteriboks og oplader for at administrere strømfloden og sikre netkompatibilitet.

PV-lagring vokser i Kina, med boligsystemer, der vokser på grund af røftilgængelighed og omkostningsreduktioner (~2.000 yuan/kW). Integration af PV med husholdningsapparater og netlagring gør effektiv selvforbrug muligt, hvilket gavner en tredjedel af husholdningerne.

Vigtige installationspunkter for husholdnings-PV-systemer

Stabilitet er afgørende i husholdnings-PV-projekter. Systemustabilitet forstyrrer kraftværksdrift og reducerer genereringseffektivitet, hvilket kræver strenge installationsprotokoller for at sikre kontinuerlig ydeevne.

Placering

De fleste tagbaserede PV-stationer kræver optimerede støttestrukturvinkler for at sikre mindst 30 minutters direkte sollys dagligt. Solceller bør grupperes på samme støttestruktur, med jordmonterede komponenter strategisk placeret for at minimere miljøinterference.

Kostnadsanalyse af PV-systemer

Den totale kostnad for en PV-kraftstation inkluderer overvejelser om landbrug. For beboelsesrøfter er typiske panelafmessinger ~0,74×0,75×0,75 = 0,34 m³ (juster formelforhold efter behov). Tagareal korrelerer direkte med komponentomfang og installationsomkostninger. Designere skal balancere panelafstand, bygningsintegration og vedligeholdelsesomkostninger - tættere layout øger installationsgebyrer, mens jordmonterede stationer indebærer højere konstruktions- og vedligeholdelsesomkostninger, hvilket gør tagenheder mere økonomiske. Investeringsberegninger fokuserer på installations- plus vedligeholdelsesomkostninger, hvilket kræver præcise kostnadsopdelinger. Indenlandske PV-lagringsystemer integrerer tre kerneenheder: PV-generering, batterilagring og systemkontrol.

Design af PV-energilagringsystemer

(1) PV-genereringsmodul

Konverterer solenergi til elektricitet for at supplere husholdningsstrømnedsætninger, som den primære energiinput.

(2) Batterilagringsmodul

Gemmer overskydende energi fra PV-arrayet til senere brug. Konfigurerbare parametre (f.eks. effektregulering, udladningsstrøm) gør det muligt at tilpasse løsninger til forskellige belastninger (ofte kombineret med husholdningsapparater). Dette modul kræver problemfri kommunikation med andre enheder. Designere bør koordinere med brugere under installation; PV-komponenter bruger ofte tovejsprotokoller for at minimere yderligere hardwareomkostninger.

Økonomisk fordelanalyse

PV-systemer tilbyder flere fordele:

• Lang levetid (>10 år, minimal vedligeholdelse), nul emissioner og høj energitæthed;

• Real-tidsmonitoring og automatisk regulering for sikkert, pålideligt drift;

• Direkte strømforsyning til brugere eller netintegration uden omfattende lagringsopgraderinger.

Disse egenskaber gør det muligt at optimere energilagringsstrategier for at maksimere ROI.

Konklusion

Dette papir præsenterer et omfattende designramme for PV- og distribuerede lagringssystemer, der dækker valg af stationstype og kontrollogik for at forbedre netflexibilitet og reducere afbrydelser.

Nøglebidrag inkluderer:

• Kvantificering af effektivitetsmålinger gennem casestudier af typiske kraftstationer;

• Fremhævelse af de centrale fordele ved bolig-PV (høj genererings-effektivitet, stærk lagringsevne);

• Analyse af lagrenhedsydeevne og kontrolstrategier gennem hele projektets livscyklus for at informere tekniske og økonomiske beslutninger.

Denne forskning giver handlebare indsigt for at fremme adoption af husholdnings-PV.