Dizajn i ekonomsko analiziranje kućnih PV-ESS sustava

Sustavi za pohranu energije pohranjuju struju za suzbijanje vrhašta ili u slučajevima hitne situacije. Baterije na bazi litija-iona, unatoč nižoj učinkovitosti, dominiraju zbog brzog ispraznjenja i dugog vijeka trajanja. Tipični sustav uključuje brojilo, inverter, kontroler, kutiju s baterijama i punjač kako bi se upravljalo protokom struje i osigurala kompatibilnost s mrežom.

Pohrana fotovoltaičke (PV) energije širi se u Kini, a stambeni sustavi rastu zbog dostupnosti krovne površine i smanjenja troškova (~2.000 juan/kW). Integracija PV-a s kućanskim uređajima i pohranom u mreži omogućuje učinkovitu samopotrebu, što koristi jednu trećinu kućanstava.

Ključni točki instalacije stambenih PV sustava

Stabilnost je najvažnija u stambenim PV projektima. Nestabilnost sustava premete rad postrojenja i smanjuje učinkovitost proizvodnje, što zahtijeva stroge protokole instalacije kako bi se osigurala kontinuirana performansa.

Izbor lokacije

Većina stambenih PV postrojenja na krovu zahtijeva optimizirane kutove nosivih konstrukcija kako bi se osiguralo barem 30 minuta direktnog sunčevog svjetla dnevno. Solarne ploče trebaju biti grupirane na istoj nosivoj konstrukciji, a komponente na tlu strategijski raspoređene kako bi se smanjila ekološka interferencija.

Analiza troškova PV sustava

Ukupni trošak PV postrojenja uključuje razmatranje korištenja zemljišta. Za stambene krove, tipične dimenzije ploča su ~0,74×0,75×0,75 = 0,34 m³ (prilagodite formule prema potrebi). Površina krova direktno korelira s veličinom komponenti i troškovima instalacije. Dizajneri moraju balansirati razmak između ploča, integraciju u građevinu i troškove održavanja - bliže rasporedi povećavaju troškove instalacije, dok postrojenja na tlu imaju veće troškove građevinarstva i održavanja, čime se stambena jedinica na krovu čini ekonomičnijom.Izračuni investicija fokusirani su na troškove instalacije + održavanja, što zahtijeva preciznu analizu troškova.Domaći sustavi za pohranu PV energije integriraju tri ključna modula: proizvodnju PV, pohranu baterija i kontrolu sustava.

Dizajn sustava za pohranu PV energije

(1) Modul proizvodnje PV

Pretvara sunčevu energiju u električnu struju kako bi dopunila potrebe kućanstva za strujom, poslužujući kao primarni izvor energije.

(2) Modul pohrane baterija

Pohranjuje prekomjernu energiju iz PV niza za kasniju upotrebu. Konfigurabilni parametri (npr. regulacija snage, struja ispraznjenja) omogućuju prilagođene rješenja za različite opterećenja (obično se kombiniraju s kućanskim uređajima).Ovaj modul zahtijeva neovisnu komunikaciju s drugim uređajima. Dizajneri bi trebali koordinirati s korisnicima tijekom instalacije; PV komponente često koriste dvosmjerni protokoli kako bi se smanjili dodatni troškovi hardvera.

Analiza ekonomskih prednosti

PV sustavi nude više prednosti:

• Dugotrajan životni vijek (>10 godina, minimalno održavanje), nula emisija i visoka gustoća energije;

• Stvarno vrijeme praćenja i automatska regulacija za sigurnu i pouzdanu operaciju;

• Direktna opskrbna struja korisnicima ili integracija u mrežu bez obilježnih nadogradnji pohrane.

Ove značajke omogućuju optimizirane strategije pohrane energije kako bi se maksimizirala ROI.

Zaključak

Ovaj rad predstavlja kompleksni okvir dizajna za PV i distribuirane sustave pohrane, pokrivajući odabir tipa postrojenja i logiku kontrole kako bi se poboljšala fleksibilnost mreže i smanjila ispadanja.

Ključni doprinosi uključuju:

• Kvantifikaciju metrika učinkovitosti putem studija slučaja tipičnih elektranai;

• Istaknutje ključnih prednosti stambenog PV (visoku učinkovitost proizvodnje, jak kapacitet pohrane);

• Analizu performansi i strategija kontrole jedinica pohrane tijekom cijelog vijeka projekta kako bi se informirale tehničke i ekonomske odluke.

Ovo istraživanje pruža akcijske uvide u promicanje prihvaćanja stambenog PV-a.