Design och ekonomisk analys av hushålls-PV-ESS-system

Energilagringsystem lagrar el för att minska toppbelastning eller i nödsituationer. Lithium-ionbatterier, trots lägre effektivitet, dominerar på grund av snabb utsläppning och lång livslängd. Ett typiskt system inkluderar en mätare, omvandlare, styrenhet, batterilåda och laddare för att hantera strömförsörjning och säkerställa nätkompatibilitet.

PV-lagring expanderar i Kina, med växande antal bostadssystem tack vare tillgänglighet på tak och kostnadsminskningar (~2000 yuan/kW). Integration av PV med hushållsapparater och nätlagring möjliggör effektiv självförsörjning, vilket gynnar en tredjedel av hushållen.

Viktiga installationspunkter för hushålls-PV-system

Stabilitet är av yttersta vikt i hushålls-PV-projekt. Systeminstabilitet stör kraftstationsdrift och minskar genereringseffektiviteten, vilket kräver strikta installationsprotokoll för att säkerställa kontinuerlig prestanda.

Platsval

De flesta tak-PV-stationer kräver optimerade stödstrukturervinklar för att säkerställa minst 30 minuter direkt solljus dagligen. Solcellspaneler bör grupperas på samma stödstruktur, med markmonterade komponenter strategiskt placerade för att minimera miljöpåverkan.

Kostnadsanalys av PV-system

Den totala kostnaden för en PV-kraftstation inkluderar markanvändningsöverväganden. För bostadstak är typiska panelmått ~0,74×0,75×0,75 = 0,34 m³ (justera formeleenheter efter behov). Takarea korrelerar direkt med komponentens skala och installationskostnader. Designers måste balansera panelavstånd, byggnadsintegration och underhållskostnader—närmare layouter ökar installationsavgifter, medan markmonterade stationer medför högre bygg- och underhållskostnader, vilket gör takenheter mer ekonomiska.Investeringsberäkningar fokuserar på installation + underhåll, vilket kräver exakta kostnadsuppgifter. Inrikes PV-lagringsystem integrerar tre kärnmoduler: PV-generering, batterilagring och systemkontroll.

Design av PV-energilagringsystem

(1) PV-genereringsmodul

Omvandlar solenergi till elektricitet för att tillgodose hushålls energibehov, fungerar som den primära energiinmatningen.

(2) Batterilagringsmodul

Lagrar överflödig energi från PV-arrayen för senare användning. Konfigurerbara parametrar (t.ex. spänningssättning, utsläppningsström) möjliggör anpassade lösningar för olika belastningar (vanligtvis kombinerat med hushållsapparater). Denna modul kräver sömlös kommunikation med andra enheter. Designers bör samordna med användare vid installation; PV-komponenter använder ofta tvåvägsprotokoll för att minimera ytterligare hårdvarukostnader.

Ekonomisk fördelsanalys

PV-system erbjuder flera fördelar:

• Lång livslängd (>10 år, minimalt underhåll), nollutsläpp och hög energitäthet;

• Real-tidsövervakning och automatisk reglering för säker, pålitlig drift;

• Direkt strömförsörjning till användare eller nätintegration utan omfattande lagringsuppgraderingar.

Dessa egenskaper möjliggör optimala energilagringsstrategier för att maximera ROI.

Sammanfattning

Detta dokument presenterar ett omfattande designramverk för PV- och distribuerade lagringssystem, som täcker val av stationsTyp och styrlogik för att förbättra nätflexibilitet och reducera driftstopp.

Nyckelbidrag inkluderar:

• Kvantifiering av effektivitetsmått genom fallstudier av typiska kraftstationer;

• Framhävning av kärnfördelarna med bostadspv (hög genereringseffektivitet, stark lagringskapacitet);

• Analys av lagringsenhetsprestanda och styrstrategier över projektets livscykel för att informera tekniska och ekonomiska beslut.

Denna forskning ger handlingsbara insikter för att främja hushålls-PV-användning.