Rozmowa o tym, jak zaprojektować system fotowoltaiczny off-grid
01Podstawowe dane, które należy zrozumieć przed instalacją
Przede wszystkim musimy zrozumieć fazę napięcia użytkownika. Czy jest to jednofazowy AC 220V czy trójfazowy AC 380V? Określa to charakterystykę wyjściową falownika;
Drugi to rodzaj obciążenia, czy jest to obciążenie indukcyjne czy obciążenie rezystancyjne? Określa to moc obciążenia i kształt fali wyjściowej falownika.
Trzeci to czas pracy obciążenia przy pełnym obciążeniu, czyli ile stopni potrzebujemy do średniego dziennego zużycia energii? Jeśli jest to elektrownia fotowoltaiczna przyłączona do sieci, ponieważ nie ma urządzenia magazynującego energię, wymagana jest tylko rozsądna moc modułu fotowoltaicznego; jeśli jest to fotowoltaiczny system wytwarzania energii poza siecią, należy również obliczyć pojemność akumulatora, również w przypadku braku warunków wytwarzania energii fotowoltaicznej w ciągłe deszczowe dni. Zastrzeżona moc systemu.
02 Obudowa do wytwarzania energii fotowoltaicznej poza siecią
Jako przykład bierzemy fotowoltaiczną elektrownię off-grid małego rolnika z jeziora. Ze względu na wysokie koszty zasilania na duże odległości straty mocy i napięcia w linii przesyłowej są duże, a tajfun uderza, co powoduje niestabilne zużycie energii, częste nieoczekiwane przerwy w dostawie prądu oraz wpływa na produkcję i energię życiową. Z tego powodu planuje się wykorzystanie fotowoltaicznej generacji energii poza siecią. Natężenie promieniowania słonecznego jest wysokie w ciągu dnia, a generacja energii fotowoltaicznej jest bezpośrednio odwracana i wyprowadzana. Zasilacz działa i jednocześnie ładuje akumulator.
Napięcie wynosi AC220V 50Hz, a sprzęt elektryczny obejmuje głównie:
10 kompletów pomp tlenowych do stawów rybnych (300W)
Odbiornik satelitarny TV + (200 W) 1 zestaw
1 garnek do ryżu (750W)
Kuchenka indukcyjna (2000W) 1
1 lodówka (100W)
Oświetlenie (100W)
Obciążenie nie jest używane w tym samym czasie. Pompa tlenowa działa w dzień, gdy świeci słońce i nie działa w nocy; moc innych urządzeń elektrycznych wynosi około 3000W, a dzienne zużycie energii wynosi około 10 stopni. Ponieważ jezioro ma wystarczającą ilość światła słonecznego, rezerwa mocy w pochmurne i deszczowe dni nie jest brana pod uwagę.
03Inwerter fotowoltaiczny
Zgodnie z powyższymi danymi podanymi przez użytkownika, w tym projekcie systemu SAKO Sanke? Wybrano zintegrowaną maszynę z falownikiem fotowoltaicznym poza siecią, moc wynosi 48 V 6KVA, współczynnik mocy wynosi 0,9, wydajność konwersji falownika> 88%, a rzeczywista moc ładowania wynosi do 5000 W, może spełnić użytkownika [GG ] #39; wymagania dotyczące mocy wyjściowej sprzętu elektrycznego.
04Pojemność baterii
Urządzenie do magazynowania energii stosowane w fotowoltaicznym systemie wytwarzania energii poza siecią jest powszechnie stosowanym akumulatorem kwasowo-ołowiowym o dużej pojemności i wysokiej wydajności kosztowej.
Rezerwowa pojemność akumulatora to 10KWh. Ponieważ napięcie wejściowe DC falownika fotowoltaicznego wynosi DC48V, teoretyczna pojemność akumulatora jest obliczana:
10000VAh/48V=208Ah
Zgodnie z odpowiednimi normami technicznymi baterii, szybkość rozładowania baterii jest bardziej ekonomiczna i rozsądna przy 0,5C2, co może zapewnić czasy cyklu ładowania i rozładowania baterii' i skutecznie wydłużyć żywotność. Ponieważ jezioro jest wystarczająco nasłonecznione, moc fotowoltaiczna jest bezpośrednio odwracana w ciągu dnia i nie ma potrzeby powtarzania procedury rozładowywania akumulatora. Zużycie energii elektrycznej w nocy jest niewielkie, a czas rozładowania krótki. Dlatego w projekcie tego schematu szybkość rozładowywania akumulatora jest odpowiednio zwiększona do 0,6C2. Obliczenie wydajności rzeczywistej:
208Ah/0,6=347Ah
Wartość tutaj to 400Ah, czyli całkowita pojemność to: 48V 400Ah
Specyfikacja akumulatora kwasowo-ołowiowego to 12V 200Ah/szt., tryb połączenia to 4 łańcuchy i 4 równoległe, a łącznie wymagane jest 8 akumulatorów.
05 Moc modułu fotowoltaicznego
Po uzyskaniu pojemności konfiguracji baterii poprzez powyższe obliczenia, obliczana jest konfiguracja mocy modułu fotowoltaicznego.
Położenie geograficzne jeziora charakteryzuje się silnym promieniowaniem słonecznym, a efektywny czas nasłonecznienia wynosi aż 6 godzin. Zastosowanie modułów fotowoltaicznych z polikrystalicznego krzemu ma sprawność konwersji fotoelektrycznej 16%, co odpowiada normom określonym przez Narodową Administrację Energii.
Wzór obliczeniowy na wytwarzanie energii fotowoltaicznej to: wytwarzanie mocy systemu=moc modułu fotowoltaicznego × czas nasłonecznienia × współczynnik całościowy. Całkowity współczynnik odnosi się do współczynnika strat powodowanego przez takie czynniki, jak zmiana temperatury, utrata linii i wydajność konwersji sterownika (lub falownika). Wartość ta wynosi na ogół 0,5-0,7, a tym razem 0,6. Dlatego kalkulacja mocy modułu fotowoltaicznego:
48V×400Ah/(6h×0,6)=5333W
Specyfikacja modułu to 36V 275W, wymiary to 1900×980×45mm, a powierzchnia to około 2 metry kwadratowe. Metoda połączenia polega na tym, że co 2 sztuki (72V) są połączone szeregowo, a następnie 10 ciągów jest połączonych równolegle. Łącznie potrzeba 20 sztuk modułów fotowoltaicznych o łącznej mocy 72 V 5500 W i powierzchni modułów fotowoltaicznych o powierzchni 40 metrów kwadratowych.
