Projektowanie i analiza ekonomiczna domowych systemów PV-ESS

Systemy magazynowania energii przechowują elektryczność do obcięcia szczytów lub na wypadek nagłych sytuacji. Baterie litowo-jonowe, mimo niższej wydajności, dominują ze względu na szybkie rozładowywanie i długą żywotność. Typowy system obejmuje licznik, inwerter, kontroler, skrzynię baterii i ładowarkę do zarządzania przepływem energii i zapewnienia zgodności z siecią.

Magazynowanie PV rozwija się w Chinach, a systemy domowe rosną dzięki dostępności dachów i obniżeniu kosztów (~2000 yuan/kW). Integracja PV z urządzeniami domowymi i magazynowaniem w sieci umożliwia efektywne samozużytkowanie, korzystającym na tym jest jedna trzecia gospodarstw domowych.

Kluczowe punkty instalacji dla systemów PV domowych

Stabilność jest najważniejsza w projektach PV domowych. Niestabilność systemu zakłóca działanie elektrowni i obniża wydajność generowania, co wymaga rygorystycznych protokołów instalacji, aby zapewnić ciągłą wydajność.

Wybór lokalizacji

Większość stacji PV na dachach wymaga zoptymalizowanych kątów konstrukcji nośnej, aby zapewnić co najmniej 30 minut bezpośredniego światła słonecznego codziennie. Panele słoneczne powinny być grupowane na tej samej konstrukcji nośnej, a komponenty naziemne strategicznie rozmieszczone, aby zminimalizować interferencję środowiskową.

Analiza kosztów systemów PV

Całkowity koszt elektrowni PV obejmuje zagadnienia dotyczące użytkowania terenu. Dla dachów domowych typowe wymiary paneli wynoszą ~0,74×0,75×0,75 = 0,34 m³ (dostosuj jednostki formuły według potrzeb). Powierzchnia dachu bezpośrednio koreluje z skalą komponentów i kosztami instalacji. Projektanci muszą utrzymać równowagę między odstępami paneli, integracją z budynkiem i kosztami konserwacji—bliższe układy zwiększają koszty instalacji, podczas gdy stacje naziemne wiążą się z wyższymi kosztami budowy i utrzymania, co sprawia, że jednostki na dachach są bardziej ekonomiczne.Obliczenia inwestycyjne koncentrują się na kosztach instalacji + konserwacji, wymagając precyzyjnego rozkładu kosztów.Domowe systemy magazynowania PV integrują trzy główne moduły: generowanie PV, magazynowanie baterii i kontrola systemu.

Projektowanie systemów magazynowania energii PV

(1) Moduł generacji PV

Konwertuje energię słoneczną na elektryczność, uzupełniając potrzeby energetyczne gospodarstwa domowego, stanowiąc główny wejściowy źródło energii.

(2) Moduł magazynowania baterii

Przechowuje nadmiar energii z tablicy PV do późniejszego użytku. Konfigurowalne parametry (np. regulacja mocy, prąd rozładowania) umożliwiają dostosowane rozwiązania dla różnych obciążeń (często używane w połączeniu z urządzeniami domowymi).Ten moduł wymaga bezproblemowej komunikacji z innymi urządzeniami. Projektanci powinni koordynować pracę z użytkownikami podczas instalacji; komponenty PV często używają dwukierunkowych protokołów, aby zminimalizować dodatkowe koszty sprzętowe.

Analiza korzyści ekonomicznych

Systemy PV oferują wiele zalet:

• Długa żywotność (>10 lat, minimalna konserwacja), brak emisji i wysoka gęstość energii;

• Monitorowanie w czasie rzeczywistym i automatyczna regulacja dla bezpiecznej i niezawodnej pracy;

• Bezpośrednie zasilanie użytkowników lub integracja z siecią bez rozległych modernizacji magazynowych.

Te cechy umożliwiają optymalizację strategii magazynowania energii, aby maksymalizować zwrot z inwestycji.

Podsumowanie

Niniejszy artykuł przedstawia kompleksowy ramowy projekt dla systemów PV i rozproszonego magazynowania, obejmujący wybór typu stacji i logikę sterowania, aby zwiększyć elastyczność sieci i zmniejszyć awarie.

Kluczowe wnioski to:

• Kwantyfikacja wskaźników wydajności poprzez studia przypadków typowych elektrowni;

• Podkreślenie kluczowych zalet PV domowych (wysoka wydajność generowania, silna zdolność magazynowania);

• Analiza wydajności i strategii sterowania jednostkami magazynowania przez cały cykl życia projektu, aby informować decyzje techniczne i ekonomiczne.

To badanie dostarcza akcjonowalnych wniosków, które mogą przyczynić się do promowania adopcji PV w gospodarstwach domowych.