Дизајн и економска анализа на домашни PV-ESS системи

Системите за складирање на енергија чуваат електрична енергија за намалување на врвните потреби или за случаи на надворешност. Литиум-ионските батерији, иако со помала ефикасност, доминираат поради брзото јачање и долг живот. Типичен систем вклучува мерник, инвертор, контролер, кутија за батерија и пунач за управување со токот на енергијата и осигурување на сагласност со мрежата.

Складирањето на фотолектична (PV) енергија се шири во Кина, а домашните системи растат поради достапноста на покриви и намалени трошоци (~2.000 јуана/кВ). Интеграцијата на PV со домашни апарати и мрежно складирање овозможува ефикасна само-потреба, која благословува една трејцина од домакинствата.

Клучни точки за инсталација на домашни PV системи

Стабилноста е најважна во домашните PV проекти. Неустойчивоста на системот прекинува работата на електростанцијата и го намалува коефициентот на ефикасност, што бара строги протоколи за инсталација за осигурување на непрекината работа.

Избор на локација

Повеќето PV станции на покриви бараат оптимизирани агли на поддржавачки структури за осигурување на барем 30 минути директно сончево светло на ден. Сончевите панели треба да се групираат на иста поддржаваcka структура, со компоненти поставени на земја стратегиски за минимизирање на екологичката интерференција.

Анализа на трошоците на PV системите

Сите трошоци на PV електростанцијата вклучуваат размислување за користење на земја. За домашни покриви, типичните димензии на панелите се ~0,74×0,75×0,75 = 0,34 м³ (пресметајте единиците како што е потребно). Плоштината на покривот директно се поврзува со масштабот на компонентите и трошоците за инсталација. Дизајнерите мораат да ги балансираат расстоянието меѓу панелите, интеграцијата со зградата и трошоците за одржување – плодни распореди го зголемуваат трошокот за инсталација, додека станциите на земја имаат повисоки трошоци за изградба и одржување, што прави јачините на покриви економичнија опција. Пресметките за инвестиција се фокусираат на трошоците за инсталација + одржување, што бара точна детализација на трошоците. Домашните PV системи за складирање интегрираат три основни модули: генерирање на PV, складирање на батерија и контрола на системот.

Дизајн на системи за складирање на PV енергија

(1) Модул за генерирање на PV

Претвара сончева енергија во електрична енергија за пополнување на домашните потреби, служејќи како првичен улаз на енергија.

(2) Модул за складирање на батерија

Чува превишена енергија од PV низа за послешина употреба. Конфигурисани параметри (напр. регулација на моќта, токот на јачање) овозможуваат прилагодени решенија за различни оптерења (обично парираат со домашни апарати). Овој модул бара безупинска комуникација со други уреди. Дизајнерите треба да се координираат со корисниците по време на инсталација; PV компонентите често користат двосмерни протоколи за минимизирање на дополнителни трошоци за хардвер.

Анализа на економски предности

PV системите нудат многу предности:

• Долг живот (>10 години, минимално одржување), нулта емисија и висока енергетска густина;

• Реално време следење и автоматско регулирање за сигурна и надежна работа;

• Директно снабдување со електрична енергија до корисниците или интеграција со мрежата без потреба од обширни надградби на складирање.

Овие карактеристики овозможуваат оптимизирани стратегии за складирање на енергија за максимизирање на ROI.

Заклучок

Овој труд претставува целостен дизајнски фреймворк за PV и распределени системи за складирање, кој покрива избор на тип на станција и контролна логика за подобрување на флексибилноста на мрежата и намалување на прекини.

Клучните придонеси вклучуваат:

• Квантифицирање на метрика на ефикасност преку студии на случај на типични електростанцији;

• Истакнување на основните предности на домашните PV (висока ефикасност на производство, силна капацитет за складирање);

• Анализа на перформансите на јединицата за складирање и контролни стратегии низ циклусот на проектот за информирање на технички и економски одлуки.

Овој истражувачки труд нуди акционабилни инсайти за поттикнување на усвојувањето на домашни PV системи.