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太陽能供電系統設計

發布時間:2023-1-7 9:49:14

確認需求做太陽能供電系統是個“量體裁衣”的過程,因為多數情況下不同用戶需要帶的負載都一樣,用電時長也不一樣。正確的方式,是先確認需求:即將要帶哪些負載?負載有多大?一天當中使用多長時間?然后推算出需要建多大的系統。例如,華北地區某客戶需求做一套太陽能供電系統,主要負載是1臺3500W的鼓風機,每天用電時長3小時,備電需求1天即可。由這些信息可知,負載的功率為3.5KW,1天的耗電量為10.5kWh。

太陽能供電系統

(1)太陽能供電系統控制部分可以使用控制逆變一體機,一臺設備就可同時實現功能。確認好需求后,就來選擇合適的離網逆變器。所選擇的離網機的輸出,必須能覆蓋負載的額定功率,且盡量留一些裕量,為的是系統更可靠。輸出功率為5kW,可以滿足該負載的供電。

(2)光伏組件的選擇只要是光伏系統,能量來源都是光伏組件(當然,離網系統還有市電作為輸入的情況)。而選定的離網機有其設定的可接受的組件容量,此處可以直接根據離網機的規格參數來配組件。采用目前主流的光伏組件550Wp*8塊,額定功率4.4kWp,每日平均發電量約16kWh。也可以頂格配甚至超配一點,需要根據具體需求做匹配。

組件的串并方式其實跟并網逆變器的原理是一樣的,離網機的組串有最大允許接入電壓值,可根據所選組件的參數進行串接。

(3)蓄電池選擇蓄電池是離網系統區別于并網系統的一大特點,它是系統的緩沖調節地帶,否則系統會變成一個孤島。在選擇蓄電池時,還是依據用戶的用電需求來做。以上文舉例來看,客戶有一個10.5kWh的備電需求,就是說,如果沒有光照的情況下,蓄電池需要通過離網機釋放出10.5度電,才能滿足負載供應。

但是,不論鉛酸類電池還是鋰離子類電池,都有一個放電深度(DoD=Depth of Discharge)的概念或特性,是必須要考慮進去的。就是說,存入蓄電池中的電,不能每次都100%完全釋放完,只能釋放其中的一部分,否則會對蓄電池造成損害致使電池過早失效。

一般的鉛酸類電池放電深度在70%左右,而鋰電池可以達到90%。在選擇蓄電池組容量時,放電深度也影響到了蓄電池組總的容量大小。還是以上面舉例,選擇鉛酸電池,10.5度電按60%的放電深度來計算,需要配置總共10.5kWh÷0.6=17.5kWh的蓄電池組,這些蓄電池好比要一個容器,將系統所發出的電存儲起來,在負載需要時再放出。

 

不需要那么復雜的計算單個蓄電池的容量或規格,5kW離網機要求配置的蓄電池應在200Ah規格以上,知道了這個,只需通過數量調整,配出相同或接近的總蓄電池容量即可。

目前市場上主要的鉛酸電池規格有2V/6V/12V幾種,一般選擇12V規格,則一塊電池的容量為12V*200Ah=2400VAh=2.4kWh,再用17.5kWh的總容量去除以1塊電池的容量,就是需要配置的蓄電池塊數,17.5kWh÷2.4kWh=7.2916......,蓄電池不可分割,向上取整,配置8塊即可。可以回來驗證一下,8塊*12V*200Ah=19200VAh=19.2kWh,滿足負載備電需求。

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