Проектування та економічний аналіз домашніх систем ПВ-ЕСС

Системи зберігання енергії зберігають електроенергію для вирівнювання пікових навантажень або на випадок надзвичайних ситуацій. Літіє-іонні батареї, несмотря на нижчу ефективність, домінують завдяки швидкому розряду та довговічності. Типова система включає лічильник, інвертор, контролер, батарейний блок та зарядне пристрій для управління потоком енергії та забезпечення сумісності з мережею.

Зберігання фотоелектричної енергії розширюється в Китаї, причому резиденціальні системи зростають через доступність дахів та зниження вартості (~2,000 юань/кВт). Інтеграція фотоелектричних систем з домашніми приладами та мережевим зберіганням дозволяє ефективне самоспоживання, що корисно для третини господарств.

Ключові моменти установки домашніх фотоелектричних систем

Стабільність є ключовою у домашніх фотоелектричних проектах. Нестабільність системи перешкоджає роботі електростанції та зменшує ефективність генерації, тому необхідні строгі протоколи установки для забезпечення постійної продуктивності.

Вибір місця

Більшість дахових фотоелектричних станцій потребують оптимізації кутів підтримуючих конструкцій, щоб забезпечити принаймні 30 хвилин прямих сонячних променів щодня. Сонячні панелі повинні бути розташовані на одній підтримуючій конструкції, а компоненти, розташовані на землі, повинні бути розміщені так, щоб мінімізувати втручання середовища.

Аналіз вартості фотоелектричних систем

Загальна вартість фотоелектричної електростанції включає врахування використання землі. Для житлових дахів типові розміри панелей становлять ~0.74×0.75×0.75 = 0.34 м³ (при необхідності змініть одиниці формули). Площа даху прямо корелює з масштабом компонентів та вартістю встановлення. Проектувальники повинні балансувати між відстанню панелей, інтеграцією з будівлею та витратами на обслуговування — ближче розташування збільшує вартість встановлення, а наземні станції мають більші витрати на будівництво та обслуговування, що робить дахові модулі більш економічними.Розрахунки інвестицій зосереджуються на вартостях встановлення + обслуговування, що вимагає точного розподілу витрат.Домашні системи зберігання фотоелектричної енергії включають три основні модулі: генерацію фотоелектричної енергії, зберігання енергії в батареях та контроль системи.

Проектування систем зберігання фотоелектричної енергії

(1) Модуль генерації фотоелектричної енергії

Перетворює сонячну енергію на електроенергію для доповнення домашніх енергетичних потреб, є основним джерелом енергії.

(2) Модуль зберігання енергії в батареях

Зберігає надлишкову енергію від фотоелектричного масиву для подальшого використання. Конфігуровані параметри (наприклад, регулювання потужності, струм розряду) дозволяють створювати спеціалізовані рішення для різних навантажень (часто використовуються разом з домашніми приладами).Цей модуль потребує безперервної комунікації з іншими пристроями. Проектувальники повинні координувати процес встановлення з користувачами; компоненти фотоелектричних систем часто використовують двобічні протоколи, щоб мінімізувати додаткові витрати на обладнання.

Аналіз економічних переваг

Фотоелектричні системи мають багато переваг:

• Довгий термін служби (>10 років, мінімальне обслуговування), відсутність викидів та висока енергетична щільність;

• Реальність моніторингу та автоматичне регулювання для безпечного та надійного функціонування;

• Пряме надання електроенергії користувачам або інтеграція з мережею без широкомасштабного оновлення зберігання.

Ці характеристики дозволяють оптимізувати стратегії зберігання енергії, щоб максимізувати ROI.

Висновок

Ця стаття представляє комплексний дизайн-фреймворк для фотоелектричних та розподілених систем зберігання, який охоплює вибір типу станції та логіку контролю для підвищення гнучкості мережі та зменшення відключень.

Основні внески включають:

• Квантифікацію показників ефективності через вивчення типових електростанцій;

• Акцент на основних перевагах домашніх фотоелектричних систем (висока ефективність генерації, сильна здатність до зберігання);

• Аналіз продуктивності модулів зберігання та стратегій контролю протягом циклу життя проекту для прийняття технічних та економічних рішень.

Це дослідження надає практичні висновки для заохочення впровадження домашніх фотоелектричних систем.