Αυτό το άρθρο ελπίζει να ενημερώσει όλους πώς να κατασκευάσουν επιτυχώς έναν φωτοβολταϊκό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής εκτός δικτύου μέσω απλής και απλής γλώσσας.
1. Η αξία των συστημάτων εκτός δικτύου
Από μια μακροπρόθεσμη περίληψη, το σύστημα εκτός δικτύου βασίζεται κυρίως στα ακόλουθα σημεία εκκίνησης:
(1) Μέρη όπου δεν υπάρχει τρόπος χρήσης του ηλεκτρικού ρεύματος (δίκτυο), όπως βουνά, βάρκες, αυτοκίνητα και άγρια φύση. Αυτή είναι η πιο τυπική απαίτηση συστήματος εκτός δικτύου. Περισσότερο από το 80% των χρηστών θέλουν να επιτύχουν τροφοδοσία μέσω συστημάτων εκτός δικτύου, επειδή δεν είναι βολικό να χρησιμοποιούν ηλεκτρικό ρεύμα.
(2) Περιοχές όπου υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα, αλλά συχνά συμβαίνουν ακανόνιστες διακοπές ρεύματος. Όταν υπάρχει διακοπή ρεύματος, το φωτοβολταϊκό σύστημα εκτός δικτύου μπορεί να συνεχίσει να παρέχει το φορτίο για να καλύψει τη συνεχή ζήτηση ρεύματος.
(3) Υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα, αλλά ελπίζουμε ότι ο λογαριασμός ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να μειωθεί μέσω του συστήματος εκτός δικτύου. Το σύστημα εκτός δικτύου μπορεί όχι μόνο να φορτίζει την μπαταρία μέσω φωτοβολταϊκών μονάδων, αλλά και να φορτίζει τη μπαταρία ρυθμίζοντας την ισχύ του δικτύου όταν ο ρυθμός είναι χαμηλός και στη συνέχεια να τροφοδοτεί το φορτίο αποφορτίζοντας την μπαταρία όταν ο ρυθμός είναι υψηλός.
2. Τυπική σύνθεση συστήματος εκτός δικτύου
Διάγραμμα συστήματος εκτός δικτύου
Το παραπάνω σχήμα είναι το διάγραμμα σύνθεσης ενός τυπικού συστήματος εκτός δικτύου. Μερικά πράγματα που πρέπει να σημειώσετε:
(1) Σύστημα εκτός δικτύου σημαίνει ότι η έξοδος του συστήματος δεν χρειάζεται να συνδεθεί στο δίκτυο δικτύου όπως ένα φωτοβολταϊκό σύστημα συνδεδεμένο στο δίκτυο. Η έξοδος ενός συστήματος εκτός δικτύου είναι αυτό που τροφοδοτεί το φορτίο.
(2) Το σύστημα εκτός δικτύου παρέχει την πηγή VF, η οποία είναι ισοδύναμη με το ρόλο ενός δικτύου ισχύος.
(3) Ο κύριος εξοπλισμός στο σύστημα εκτός δικτύου είναι: φωτοβολταϊκές μονάδες, μετατροπείς εκτός δικτύου, συστοιχίες μπαταριών, συσκευές συμβολής, κουτιά διανομής και ηλεκτρικά φορτία.
(4) Το πιο βελτιωμένο σύστημα εκτός δικτύου μπορεί να περιέχει μόνο δύο μέρη: μετατροπέα εκτός δικτύου και μπαταρία.
/3, Διαδικασία σχεδιασμού συστήματος εκτός δικτύου
(1) Είναι μια διαδικασία "κατά παραγγελία" για την επιβεβαίωση της ζήτησης για ένα σύστημα εκτός δικτύου, επειδή στις περισσότερες περιπτώσεις τα φορτία που πρέπει να φέρουν διαφορετικοί χρήστες είναι τα ίδια και η διάρκεια της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας είναι διαφορετική. Ο σωστός τρόπος είναι να επιβεβαιώσετε πρώτα τις απαιτήσεις: τι φορτία θα φέρουν; Πόσο μεγάλο είναι το φορτίο; Πόσο καιρό το χρησιμοποιείτε σε μια μέρα; Στη συνέχεια, υπολογίστε πόσο μεγάλο πρέπει να κατασκευαστεί ένα σύστημα. Για παράδειγμα, ένας πελάτης στη Βόρεια Κίνα χρειάζεται να κατασκευάσει έναν σταθμό παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εκτός δικτύου, το κύριο φορτίο είναι ένας ανεμιστήρας 3500 W, η κατανάλωση ενέργειας είναι 3 ώρες την ημέρα και η εφεδρική ισχύς χρειάζεται μόνο 1 ημέρα. Από αυτές τις πληροφορίες, η ισχύς του φορτίου είναι 3,5 KW και η κατανάλωση ενέργειας ανά ημέρα είναι 10,5 kWh.
(2) Επιλογή μηχανήματος εκτός δικτύου Το τμήμα ελέγχου του συστήματος πρώιμης εκτός δικτύου εκτελείται από ελεγκτή MPPT + μετατροπέα DC/AC. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, οι κύριοι κατασκευαστές υποστηρίζουν επί του παρόντος τη χρήση μηχανών ελέγχου και ενσωματωμένων μηχανών μετατροπέα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί μία συσκευή ταυτόχρονα. Εφαρμόστε λειτουργίες όπως η σειρά μετατροπέων εκτός δικτύου SPF ES της Growatt.
Αφού επιβεβαιώσετε τις ανάγκες, ήρθε η ώρα να επιλέξετε τον κατάλληλο μετατροπέα εκτός δικτύου. Η έξοδος της επιλεγμένης μηχανής εκτός δικτύου πρέπει να μπορεί να καλύψει την ονομαστική ισχύ του φορτίου και να προσπαθήσει να αφήσει κάποιο περιθώριο για να κάνει το σύστημα πιο αξιόπιστο. Πάρτε για παράδειγμα το φορτίο στο παραπάνω σχήμα, η ονομαστική ισχύς είναι 3,5 kW και μπορεί να επιλεγεί η μηχανή εκτός δικτύου SPF 5000 ES και η ισχύς εξόδου είναι 5 kW, η οποία μπορεί να καλύψει την τροφοδοσία αυτού του φορτίου.
Υπό την προϋπόθεση της κάλυψης της ισχύος φορτίου, πόσοι μετατροπείς χρειάζονται εξαρτάται από τη ζήτηση εφεδρικής ισχύος, που είναι οι λεγόμενες "συνεχείς βροχερές ημέρες". Επειδή η ηλεκτρική ενέργεια στο σύστημα εκτός δικτύου παράγεται από τα εξαρτήματα και το μηχάνημα εκτός δικτύου, εάν η ζήτηση για εφεδρική ισχύ είναι μεγάλη, ένα μηχάνημα εκτός δικτύου και τα αντίστοιχα εξαρτήματά του ενδέχεται να μην μπορούν να το παράγουν, επομένως χρειάζεται να διπλασιαστεί.
(3) Επιλογή φωτοβολταϊκών πλαισίων Εφόσον πρόκειται για φωτοβολταϊκό σύστημα, η πηγή ενέργειας είναι τα φωτοβολταϊκά στοιχεία (φυσικά, το σύστημα εκτός δικτύου έχει και εμπορική ισχύ ως είσοδο). Το επιλεγμένο μηχάνημα εκτός δικτύου έχει καθορισμένη αποδεκτή χωρητικότητα εξαρτημάτων και τα εξαρτήματα μπορούν να διαμορφωθούν απευθείας σύμφωνα με τις προδιαγραφές του μηχανήματος εκτός δικτύου. Χρησιμοποιώντας τα τρέχοντα κύρια 182 εξαρτήματα των 550Wp*8, η ονομαστική ισχύς είναι 4,4 kWp και η μέση ημερήσια παραγωγή ενέργειας είναι περίπου 16 kWh. Μπορεί επίσης να είναι κορυφαίο ή ακόμα και λίγο υπερβολικό, και πρέπει να ταιριάξει σύμφωνα με συγκεκριμένες ανάγκες.
Η σειριακή παράλληλη λειτουργία των εξαρτημάτων είναι στην πραγματικότητα η ίδια με την αρχή του συνδεδεμένου στο δίκτυο μετατροπέα. Η σειρά του μηχανήματος εκτός δικτύου έχει τη μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή τάσης πρόσβασης, η οποία μπορεί να συνδεθεί σε σειρά σύμφωνα με τις παραμέτρους των επιλεγμένων εξαρτημάτων. Η μέγιστη τάση εισόδου ΦΒ της μηχανής εκτός δικτύου SPF 5000ES είναι 450V και η περιοχή τάσης MPPT είναι 120V~430V. Εάν επιλεγούν εξαρτήματα 550 Wp, η γενική τάση ανοιχτού κυκλώματος είναι περίπου 49 V και μπορείτε να πατήσετε απευθείας 8 τεμάχια και 1 χορδή για να συνδεθείτε στη θύρα εισόδου ΦΒ του μηχανήματος εκτός δικτύου. .
(4) Επιλογή μπαταρίας Η μπαταρία είναι ένα κύριο χαρακτηριστικό του συστήματος εκτός δικτύου που διαφέρει από το σύστημα που είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο. Είναι η ζώνη προσαρμογής του συστήματος, διαφορετικά το σύστημα θα γίνει νησί.
Όταν επιλέγετε μια μπαταρία, εξακολουθεί να βασίζεται στη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας του χρήστη. Κρίνοντας από το παραπάνω παράδειγμα, ο πελάτης έχει ζήτηση εφεδρικής ισχύος 10,5 kWh, δηλαδή, εάν δεν υπάρχει φως, η μπαταρία πρέπει να απελευθερώσει 10,5 kWh ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της μηχανής εκτός δικτύου για να καλύψει την παροχή φορτίου.
Ωστόσο, ανεξάρτητα από τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος ή τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, υπάρχει μια έννοια ή χαρακτηριστικό του βάθους εκφόρτισης (DoD=Βάθος εκφόρτισης), το οποίο πρέπει να ληφθεί υπόψη. Δηλαδή, το ηλεκτρικό ρεύμα που είναι αποθηκευμένο στην μπαταρία δεν μπορεί να απελευθερωθεί εντελώς κάθε φορά, μπορεί να απελευθερωθεί μόνο ένα μέρος του, διαφορετικά θα προκαλέσει ζημιά στην μπαταρία και θα προκαλέσει πρόωρη βλάβη της μπαταρίας.
Το βάθος εκφόρτισης των γενικών μπαταριών μολύβδου-οξέος είναι περίπου 60%, ενώ των μπαταριών λιθίου μπορεί να φτάσει το 90%. Κατά την επιλογή της χωρητικότητας της μπαταρίας, το βάθος εκφόρτισης επηρεάζει επίσης τη συνολική χωρητικότητα της μπαταρίας. Εξακολουθώντας να παίρνετε το παραπάνω παράδειγμα, επιλέξτε μια μπαταρία μολύβδου-οξέος, η 10,5 kWh υπολογίζεται σύμφωνα με το βάθος εκφόρτισης 60%, και πρέπει να διαμορφωθούν συνολικά πακέτα μπαταριών 10,5 kWh ÷ 0,6=17,5 kWh. Αυτές οι μπαταρίες είναι σαν ένα δοχείο για την αποθήκευση της ηλεκτρικής ενέργειας που εκπέμπεται από το σύστημα. επάνω και απελευθερώστε όταν το απαιτεί το φορτίο.
Δεν χρειάζεται να υπολογιστεί τόσο περίπλοκα η χωρητικότητα ή οι προδιαγραφές μιας μπαταρίας. Το μηχάνημα εκτός δικτύου 5 kW απαιτεί τη διαμόρφωση της μπαταρίας με προδιαγραφές 200Ah ή περισσότερο. Γνωρίζοντας αυτό, χρειάζεται μόνο να προσαρμόσετε τον αριθμό για να εκχωρήσετε το ίδιο ή κοντά στη συνολική χωρητικότητα της μπαταρίας.
Επί του παρόντος, οι κύριες προδιαγραφές μπαταριών μολύβδου-οξέος στην αγορά είναι 2V/6V/12V. Γενικά, εάν επιλεγεί η προδιαγραφή 12V, η χωρητικότητα μιας μπαταρίας είναι 12V*200Ah=2400VAh=2,4kWh και η συνολική χωρητικότητα των 17,5kWh διαιρείται με 1 μπαταρία. Η χωρητικότητα είναι ο αριθμός των μπλοκ μπαταρίας που πρέπει να διαμορφωθούν, 17,5kWh÷2,4kWh=7,2916..., η μπαταρία είναι αδιαίρετη, στρογγυλοποιείται προς τα πάνω και διαμορφώνει 8 μπλοκ. Μπορείτε να επιστρέψετε και να επαληθεύσετε, 8 μπλοκ*12V*200Ah=19200VAh=19,2kWh, που πληροί την απαίτηση εφεδρικής ισχύος φορτίου.
(5) Κατάλογος κύριου εξοπλισμού Ο κατάλογος των γενικά διαμορφωμένων συστημάτων εκτός δικτύου έχει ως εξής:
(6) Όταν απαιτούνται πολλαπλές παράλληλες μηχανές
Υπάρχουν δύο περιπτώσεις όπου απαιτούνται πολλαπλές παράλληλες μηχανές:
(1) Αν και το φορτίο δεν είναι μεγάλο, είναι διαθέσιμο ένα μηχάνημα εκτός δικτύου, αλλά η ζήτηση για εφεδρική ισχύ είναι μεγάλη.
(2) Η ισχύς του φορτίου υπερβαίνει την ονομαστική ισχύ εξόδου ενός μηχανήματος εκτός δικτύου.
Το μηχάνημα εκτός δικτύου SPF 5000ES υποστηρίζει 2~6 παράλληλες μηχανές και το σύστημα μπορεί να επιτύχει απόδοση 10kW~30kW. Αφού αυξηθεί ο αριθμός των μηχανών εκτός δικτύου, τα εξαρτήματα πρέπει επίσης να αυξηθούν ανάλογα, ειδικά για συστήματα με μεγάλες απαιτήσεις εφεδρικής ισχύος, δεν αρκεί να διαμορφώσετε μόνο μια μπαταρία με κατάλληλη χωρητικότητα και μόνο αρκετά εξαρτήματα μπορούν να δημιουργήσουν ηλεκτρικής ενέργειας και αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας.
