가정용 PV-ESS 시스템의 설계 및 경제성 분석
에너지 저장 시스템은 피크 감소 또는 비상 상황을 위해 전기를 저장합니다. 리튬-이온 배터리는 낮은 효율에도 불구하고 빠른 방전과 긴 수명으로 인해 주도적입니다. 일반적인 시스템은 전력 흐름을 관리하고 그리드 호환성을 보장하기 위해 미터, 인버터, 컨트롤러, 배터리 박스, 충전기로 구성됩니다.
중국에서 태양광 저장이 확대되고 있으며, 주택용 시스템은 지붕의 가용성과 비용 절감 (~2,000 위안/kW)으로 인해 성장하고 있습니다. 태양광을 가정용 가전제품 및 그리드 저장과 통합하면 효율적인 자기 소비가 가능해져 세 가구 중 한 가구에게 이익이 됩니다.
가정용 태양광 시스템 설치 주요 사항
가정용 태양광 프로젝트에서는 안정성이 가장 중요합니다. 시스템 불안정은 발전소 운영을 방해하고 발전 효율을 줄이므로, 지속적인 성능을 보장하기 위해 엄격한 설치 프로토콜이 필요합니다.
사이트 선택
대부분의 지붕 태양광 발전소는 매일 최소 30분의 직사 일조를 보장하기 위해 최적화된 지지 구조물 각도가 필요합니다. 태양광 패널은 동일한 지지 구조물에 집중적으로 설치되어야 하며, 지상 부품은 환경 간섭을 최소화하도록 전략적으로 배치되어야 합니다.
태양광 시스템 비용 분석
태양광 발전소의 총 비용에는 토지 사용 고려사항이 포함됩니다. 주거용 지붕의 경우, 일반적인 패널 크기는 ~0.74×0.75×0.75 = 0.34 m³ (필요한 경우 공식 단위 조정). 지붕 면적은 구성 요소 규모와 설치 비용과 직접 관련이 있습니다. 설계자는 패널 간격, 건물 통합, 유지보수 비용 사이의 균형을 맞추어야 합니다. 더 가까운 레이아웃은 설치 비용을 증가시키지만, 지상 설치는 더 높은 건설 및 유지보수 비용을 초래하므로 지붕 설치가 더 경제적입니다. 투자 계산은 설치 + 유지보수 비용에 중점을 두며, 정확한 비용 분석이 필요합니다. 국내 태양광 저장 시스템은 세 가지 핵심 모듈을 통합합니다: 태양광 발전, 배터리 저장, 시스템 제어.
PV 에너지 저장 시스템 설계
(1) 태양광 발전 모듈
태양 에너지를 전기에 변환하여 가정용 전력 요구를 보충하며, 주요 에너지 입력으로 작용합니다.
(2) 배터리 저장 모듈
태양광 배열로부터 발생하는 잉여 에너지를 나중에 사용할 수 있도록 저장합니다. 구성 가능한 매개변수 (예: 전력 조절, 방전 전류)를 통해 다양한 부하에 대한 맞춤형 솔루션을 제공합니다 (주로 가정용 가전제품과 함께 사용됨). 이 모듈은 다른 장치와 원활한 통신이 필요합니다. 설계자는 설치 중 사용자와 협력해야 하며, 태양광 구성 요소는 추가 하드웨어 비용을 최소화하기 위해 양방향 프로토콜을 종종 사용합니다.
경제적 이점 분석
태양광 시스템은 다음과 같은 여러 가지 장점을 제공합니다:
이러한 특징은 최적의 에너지 저장 전략을 통해 ROI를 극대화할 수 있게 합니다.
결론
본 논문은 태양광 및 분산 저장 시스템의 포괄적인 설계 프레임워크를 제시하며, 발전소 유형 선택과 제어 논리를 다루어 그리드 유연성을 향상시키고 정전을 줄입니다.
주요 기여사항은 다음과 같습니다:
이 연구는 가정용 태양광 채택을 촉진하기 위한 실질적인 통찰력을 제공합니다.
