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    離網型光伏儲能系統設計要點
    2022-09-27

      光伏發電系統通常分為并網型,并離網型和離網型,今天主要談論離網型光伏儲能系統的設計要點。


      常見的離網型的儲能系統是備用電源系統(UPS),這種系統被廣泛應用于經常停電及電網不穩定的地區,或者對電網供電保證率要求較高的負荷。它的核心部件是一臺具備充電和逆變雙功能的充電逆變一體機。當市電正常時,該充電逆變器可直接接通市電給負荷的供電,同時將交流電轉換成為直流電并給蓄電池充電,并確保黨蓄電池充足了電后自動停止充電,當電網停電時,該充電逆變器會自動切斷市電和負荷之間的連接,瞬間啟動逆變器,改由蓄電池經逆變器為負荷提供電力。


    帶市電互補的離網光伏儲能系統圖


      離網光伏儲能系統是將光伏發電、儲能系統和逆變等構成的光伏儲能離網系統,它可以直接利用光伏組件給蓄電池充電,以滿足用電負荷的需求。離網型光伏發電系統主要適合于一些特殊和遠離電網的一些用電負荷,在一些通訊、邊防哨卡、島嶼或者野外作業的場合和人群仍有著很大的市場需求空間,特別是非洲等欠發達國家和地區依舊有非常大的發展空間和市場。


    南非15KW戶用離網儲能項目案例


      離網型光伏儲能電站也可以安裝在經常停電或電網供電不穩定的地方。蓄電池系統不僅可以采用光伏發電系統充電,也可以在常規電網通電時由常規電力充電,保障電源供電。


    哥倫比亞15KW戶用離網儲能項目案例


    離網型光伏儲能電站

    在設計過程中應考慮的問題


      1.給逆變器留足夠余量


      通常離網型光伏發電是針對具體的負載的電源系統,在設計過程中應計算和核對接入系統的負載的額定功率,要根據負載的總功率確定所采用的逆變器的輸出功率,充分考慮某些特殊負載在啟動時需要的浪涌電流和啟動功率、無功功率可能對逆變器的影響和需求,要給逆變器留足充分余量。一旦逆變器容量確定,所接負荷的容量就不能隨意擴大或增加,因此離網型光伏發電系統要給逆變器留足余量。


      2.充分考慮各種負載與逆變器的匹配


      離網型光伏發電系統要充分考慮各種負載與逆變器的匹配,特別是網內負載如果有諸如洗衣機、電冰箱、空調機等帶有電機等電感性的負載就必須選擇和配備正弦波或準正弦波的逆變器,以滿足電感性負載對逆變器輸出波形的需求。


      3.計算每一個負載每天平均工作時間和用電量


      以客戶需求為依據來設計光伏陣列的容量和蓄電池的容量,達到既滿足用戶用電需求,又能控制總體投資成本的目的。


      4.以全年最差月的太陽輻射量作為設計依據


      離網系統要保證輻射量最少的月,光伏系統仍能夠保證供電(通常全年最差月都在冬季。這一點和并網系統不同,并網電站的設計依據是全年太陽能輻射總量。)因此,離網光伏發電系統通常會按照最差月的最佳傾角來設計光伏陣列的傾角。也就是說,離網型光伏發電系統的陣列傾角通常都會比當地地理緯度角大2°~ 8°,以兼顧冬季太陽輻射較弱的情況。



      5.光伏陣列容量Qp可用下列公式計算



    Pi: 負載功率

    hi: 負載工作時間

    H: 最差月太陽能輻射日峰值小時

    ηb: 蓄電池充放電效率

    ηc: 控制器效率

    ηi :逆變器效率


      6.蓄電池容量Qb可由下面公式計算



    Qb = (Ah)

    D: 儲電天數

    A: 蓄電池放電深度


      總結:只有做好系統設計,才能實現電站發電量最大化。在具體項目中, 建議參考并靈活應用,不可盲目設計。


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