Σχεδίαση και Οικονομική Ανάλυση Συστημάτων Φωτοβολταϊκών-Αποθετικών Οικιακής Χρήσης
Οι συστήματα αποθήκευσης ενέργειας αποθηκεύουν ηλεκτρικό ρεύμα για τη μείωση των κορυφαίων καταναλώσεων ή περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης. Οι μπαταρίες lithium-ion, παρά την χαμηλότερη απόδοση, κυριαρχούν λόγω της γρήγορης αποφόρτισης και της μεγάλης διάρκειας ζωής. Ένας τυπικός συστήματος περιλαμβάνει ένα μέτρητρο, έναν αντιστροφέα, έναν ελεγκτή, ένα κιβώτιο μπαταρίας και έναν φορτιστή για τη διαχείριση της ροής ενέργειας και την εξασφάλιση της συμβατότητας με το δίκτυο.
Η αποθήκευση PV επεκτείνεται στην Κίνα, με τα συστήματα οικιακής χρήσης να αυξάνονται λόγω της διαθεσιμότητας των οικιακών στεγών και της μείωσης των κόστων (~2.000 υαν/kW). Η ολοκλήρωση του PV με οικιακά ηλεκτρικά και αποθήκευση στο δίκτυο επιτρέπει αποδοτική αυτοκατανάλωση, ωφελώντας το ένα τρίτο των νοικοκυριών.
Κύρια Σημεία Εγκατάστασης για Οικιακά Συστήματα PV
Η σταθερότητα είναι θεμελιώδης σε οικιακά έργα PV. Η αστάθεια του συστήματος διαταράσσει τη λειτουργία του σταθμού ενέργειας και μειώνει την απόδοση παραγωγής, κάτι που απαιτεί αυστηρές πρωτοκόλλα εγκατάστασης για την εξασφάλιση συνεχούς λειτουργίας.
Επιλογή Τόπου
Τα περισσότερα συστήματα PV σε στέγη απαιτούν βελτιστοποιημένες γωνίες υποστήριξης για να εξασφαλίζουν τουλάχιστον 30 λεπτά άμεσης ηλιακής ακτινοβολίας καθημερινά. Οι ηλιακές πλάκες πρέπει να ομαδοποιούνται στην ίδια δομή υποστήριξης, με τα συσταδικά στοιχεία στο έδαφος να τοποθετούνται στρατηγικά για τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων.
Ανάλυση Κόστους Συστημάτων PV
Το συνολικό κόστος ενός σταθμού PV περιλαμβάνει προϋποθέσεις χρήσης γης. Για οικιακές στέγες, τα πρότυπα διαστάματα πλάκων είναι ~0.74×0.75×0.75 = 0.34 m³ (προσαρμόστε τις μονάδες της τύπου όπως απαιτείται). Η επιφάνεια της στέγης συνδέεται άμεσα με την κλίμακα των συσταδικών στοιχείων και τα κόστη εγκατάστασης. Οι σχεδιαστές πρέπει να ισορροπούν την απόσταση μεταξύ πλακών, την ολοκλήρωση με την κατασκευή και τα κόστη συντήρησης - πιο στενές διατάξεις αυξάνουν τα κόστη εγκατάστασης, ενώ οι σταθμοί στο έδαφος έχουν υψηλότερα κόστη κατασκευής και συντήρησης, κάνοντας τα συστήματα στη στέγη πιο οικονομικά. Οι υπολογισμοί επενδύσεων εστιάζουν στα κόστη εγκατάστασης + συντήρησης, απαιτώντας ακριβείς αναλύσεις κόστους. Τα εγχώρια συστήματα αποθήκευσης PV ενσωματώνουν τρία βασικά μόντουλα: παραγωγή PV, αποθήκευση μπαταρίας και έλεγχο συστήματος.
Σχεδιασμός Συστημάτων Αποθήκευσης Ενέργειας PV
(1) Μόντουλο Παραγωγής PV
Μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρικό ρεύμα για την αντικατάσταση των οικιακών αναγκών ενέργειας, λειτουργώντας ως κύρια είσοδος ενέργειας.
(2) Μόντουλο Αποθήκευσης Μπαταρίας
Αποθηκεύει την υπερβαλλόμενη ενέργεια από τον σύνολο PV για μεταγενέστερη χρήση. Οι παραμέτροι διαμόρφωσης (π.χ., ρύθμιση ισχύος, ροή αποφόρτισης) επιτρέπουν την προσαρμογή των λύσεων για διάφορες φορτίες (συνήθως συνδυάζεται με οικιακά ηλεκτρικά). Αυτό το μόντουλο απαιτεί ομαλή επικοινωνία με άλλα συστήματα. Οι σχεδιαστές πρέπει να συντονίζονται με τους χρήστες κατά την εγκατάσταση· τα συσταδικά στοιχεία PV συχνά χρησιμοποιούν δικτυακές πρωτοκόλλες για τη μείωση των κόστων επιπλέον υλικών.
Ανάλυση Οικονομικών Πλεονεκτημάτων
Τα συστήματα PV προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα:
Αυτά τα χαρακτηριστικά επιτρέπουν την βελτιστοποίηση των στρατηγικών αποθήκευσης ενέργειας για την εξασφάλιση μέγιστου ROI.
Συμπέρασμα
Αυτό το έγγραφο παρουσιάζει ένα συνολικό πλαίσιο σχεδιασμού για συστήματα PV και κατανεμημένης αποθήκευσης, καλύπτοντας την επιλογή τύπου σταθμού και την λογική ελέγχου για την ενίσχυση της ευελιξίας του δικτύου και την μείωση των παρεμβάσεων.
Οι βασικές συνεισφορές περιλαμβάνουν:
Αυτή η έρευνα παρέχει ενεργά ιστορικά για την προώθηση της οικιακής υιοθέτησης PV.
