Conception et analyse économique des systèmes PV-ESS domestiques
Les systèmes de stockage d'énergie stockent l'électricité pour le rabotage des pointes ou les urgences. Les batteries au lithium-ion, malgré une efficacité inférieure, dominent en raison de leur décharge rapide et de leur longévité. Un système typique comprend un compteur, un onduleur, un contrôleur, une boîte de batterie et un chargeur pour gérer le flux d'énergie et assurer la compatibilité avec le réseau.
Le stockage photovoltaïque se développe en Chine, avec une croissance des systèmes résidentiels due à la disponibilité des toits et à la réduction des coûts (environ 2 000 yuans/kW). L'intégration du PV avec les appareils électroménagers et le stockage de réseau permet une autoconsommation efficace, bénéficiant à un tiers des ménages.
Points Clés d'Installation pour les Systèmes PV Domestiques
La stabilité est primordiale dans les projets PV domestiques. L'instabilité du système perturbe le fonctionnement de la centrale électrique et réduit l'efficacité de production, nécessitant des protocoles d'installation rigoureux pour garantir une performance continue.
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La plupart des stations PV sur toit nécessitent des angles de structure de support optimisés pour s'assurer d'au moins 30 minutes d'ensoleillement direct quotidien. Les panneaux solaires doivent être regroupés sur la même structure de support, avec des composants au sol placés stratégiquement pour minimiser les interférences environnementales.
Analyse Coût des Systèmes PV
Le coût total d'une centrale PV inclut les considérations d'utilisation du terrain. Pour les toits résidentiels, les dimensions typiques des panneaux sont d'environ 0,74×0,75×0,75 = 0,34 m³ (ajustez les unités de formule selon les besoins). La surface du toit est directement corrélée à l'échelle des composants et aux coûts d'installation. Les concepteurs doivent équilibrer l'espacement des panneaux, l'intégration du bâtiment et les frais de maintenance—des dispositions plus serrées augmentent les frais d'installation, tandis que les stations au sol engendrent des coûts de construction et de maintenance plus élevés, rendant les unités sur toit plus économiques. Les calculs d'investissement se concentrent sur les coûts d'installation + maintenance, nécessitant des décompositions de coûts précises. Les systèmes de stockage PV domestiques intègrent trois modules principaux : la génération PV, le stockage de batterie et le contrôle du système.
Conception des Systèmes de Stockage d'Énergie PV
(1) Module de Génération PV
Convertit l'énergie solaire en électricité pour compléter les besoins en énergie domestique, servant d'entrée d'énergie primaire.
(2) Module de Stockage de Batterie
Stocke l'énergie excédentaire de l'ensemble PV pour une utilisation ultérieure. Des paramètres configurables (par exemple, régulation de puissance, courant de décharge) permettent des solutions personnalisées pour diverses charges (souvent associées aux appareils électroménagers). Ce module nécessite une communication fluide avec les autres dispositifs. Les concepteurs devraient coordonner avec les utilisateurs pendant l'installation ; les composants PV utilisent souvent des protocoles bidirectionnels pour minimiser les coûts matériels supplémentaires.
Analyse des Avantages Économiques
Les systèmes PV offrent plusieurs avantages :
Ces caractéristiques permettent des stratégies de stockage d'énergie optimisées pour maximiser le retour sur investissement.
Conclusion
Ce document présente un cadre de conception complet pour les systèmes PV et de stockage distribué, couvrant la sélection du type de station et la logique de contrôle pour améliorer la flexibilité du réseau et réduire les pannes.
Les contributions clés comprennent :
Cette recherche fournit des insights actionnables pour promouvoir l'adoption du PV domestique.
