Sistem storan fotovoltaik (PV) kediaman terutamanya terdiri daripada modul PV, bateri storan tenaga, penyongsang storan, peranti pemeteran dan sistem pengurusan pemantauan. Matlamatnya adalah untuk mencapai sara diri tenaga, mengurangkan kos tenaga, mengurangkan pelepasan karbon dan meningkatkan kebolehpercayaan kuasa. Mengkonfigurasi sistem storan PV kediaman ialah proses menyeluruh yang memerlukan pertimbangan teliti pelbagai faktor untuk memastikan operasi yang cekap dan stabil.
I. Gambaran Keseluruhan Sistem PV-Storage Kediaman
Sebelum memulakan persediaan sistem, adalah penting untuk mengukur rintangan penebat DC antara terminal input tatasusunan PV dan tanah. Jika rintangan kurang daripada U…/30mA (U… mewakili voltan keluaran maksimum tatasusunan PV), langkah pembumian atau penebat tambahan mesti diambil.
Fungsi utama sistem storan PV kediaman termasuk:
- Pengambilan sendiri: Menggunakan tenaga suria untuk memenuhi keperluan tenaga isi rumah.
- Mencukur puncak dan mengisi lembah: Mengimbangi penggunaan tenaga merentas masa yang berbeza untuk menjimatkan kos tenaga.
- Kuasa sandaran: Menyediakan tenaga yang boleh dipercayai semasa gangguan.
- Bekalan kuasa kecemasan: Menyokong beban kritikal semasa kegagalan grid.
Proses konfigurasi termasuk menganalisis keperluan tenaga pengguna, mereka bentuk PV dan sistem storan, memilih komponen, menyediakan pelan pemasangan, dan menggariskan langkah operasi dan penyelenggaraan.
II. Analisis dan Perancangan Permintaan
Analisis Permintaan Tenaga
Analisis permintaan tenaga terperinci adalah kritikal, termasuk:
- Muatkan pemprofilan: Mengenal pasti keperluan kuasa pelbagai peralatan.
- Penggunaan harian: Menentukan purata penggunaan elektrik pada waktu siang dan malam.
- Harga elektrik: Memahami struktur tarif untuk mengoptimumkan sistem untuk penjimatan kos.
Kajian Kes
| Jadual 1 Jumlah statistik beban | |||
| peralatan | kuasa | Kuantiti | Jumlah kuasa (kW) |
| Penghawa dingin penyongsang | 1.3 | 3 | 3.9kW |
| mesin basuh | 1.1 | 1 | 1.1kW |
| Peti ais | 0.6 | 1 | 0.6kW |
| TV | 0.2 | 1 | 0.2kW |
| Pemanas air | 1.0 | 1 | 1.0kW |
| Tudung rawak | 0.2 | 1 | 0.2kW |
| elektrik lain | 1.2 | 1 | 1.2kW |
| Jumlah | 8.2kW | ||
| Jadual 2 Statistik beban penting (bekalan kuasa luar grid) | |||
| peralatan | kuasa | Kuantiti | Jumlah kuasa (kW) |
| Penghawa dingin penyongsang | 1.3 | 1 | 1.3kW |
| Peti ais | 0.6 | 1 | 0.6kW |
| Pemanas air | 1.0 | 1 | 1.0kW |
| Tudung rawak | 0.2 | 1 | 0.2kW |
| Lampu elektrik, dsb. | 0.5 | 1 | 0.5kW |
| Jumlah | 3.6kW | ||
- Profil Pengguna:
- Jumlah beban bersambung: 8.2 kW
- Beban kritikal: 3.6 kW
- Penggunaan tenaga siang hari: 10 kWj
- Penggunaan tenaga waktu malam: 20 kWj
- Pelan Sistem:
- Pasang sistem hibrid storan PV dengan penjanaan PV siang hari memenuhi permintaan beban dan simpan lebihan tenaga dalam bateri untuk kegunaan waktu malam. Grid bertindak sebagai sumber kuasa tambahan apabila PV dan storan tidak mencukupi.
-
III. Konfigurasi Sistem dan Pemilihan Komponen
1. Reka Bentuk Sistem PV
- Saiz Sistem: Berdasarkan beban 8.2 kW pengguna dan penggunaan harian 30 kWj, susunan PV 12 kW disyorkan. Tatasusunan ini boleh menjana kira-kira 36 kWj sehari untuk memenuhi permintaan.
- Modul PV: Gunakan 21 modul kristal tunggal 580Wp, mencapai kapasiti terpasang 12.18 kWp. Pastikan susunan optimum untuk pendedahan cahaya matahari maksimum.
Kuasa maksimum Pmax [W] 575 580 585 590 595 600 Voltan operasi optimum Vmp [V] 43.73 43.88 44.02 44.17 44.31 44.45 Imp semasa operasi optimum [A] 13.15 13.22 13.29 13.36 13.43 13.50 Voltan litar terbuka Voc [V] 52.30 52.50 52.70 52.90 53.10 53.30 Arus litar pintas Isc [A] 13.89 13.95 14.01 14.07 14.13 14.19 Kecekapan modul [%] 22.3 22.5 22.7 22.8 23.0 23.2 Toleransi kuasa output 0~+3% Pekali suhu kuasa maksimum[Pmax] -0.29%/℃ Pekali suhu voltan litar terbuka [Voc] -0.25%/℃ Pekali suhu arus litar pintas [Isc] 0.045%/℃ Keadaan Ujian Standard (STC): Keamatan cahaya 1000W/m², suhu bateri 25℃, kualiti udara 1.5 2. Sistem Penyimpanan Tenaga
- Kapasiti Bateri: Konfigurasikan sistem bateri litium besi fosfat (LiFePO4) 25.6 kWj. Kapasiti ini memastikan sandaran yang mencukupi untuk beban kritikal (3.6 kW) selama lebih kurang 7 jam semasa gangguan.
- Modul Bateri: Gunakan reka bentuk modular, boleh disusun dengan penutup bertaraf IP65 untuk pemasangan dalaman/luar. Setiap modul mempunyai kapasiti 2.56 kWj, dengan 10 modul membentuk sistem lengkap.
3. Pemilihan Penyongsang
- Penyongsang Hibrid: Gunakan penyongsang hibrid 10 kW dengan PV bersepadu dan keupayaan pengurusan storan. Ciri-ciri utama termasuk:
- Input PV maksimum: 15 kW
- Output: 10 kW untuk kedua-dua grid terikat dan operasi luar grid
- Perlindungan: Penarafan IP65 dengan masa penukaran grid-off-grid <10 ms
4. Pemilihan Kabel PV
Kabel PV menyambungkan modul solar ke penyongsang atau kotak penggabung. Mereka mesti menahan suhu tinggi, pendedahan UV dan keadaan luar.
- EN 50618 H1Z2Z2-K:
- Teras tunggal, dinilai untuk 1.5 kV DC, dengan rintangan UV dan cuaca yang sangat baik.
- TÜV PV1-F:
- Fleksibel, kalis api, dengan julat suhu yang luas (-40°C hingga +90°C).
- Kawat UL 4703 PV:
- Penebat dua kali, sesuai untuk sistem atas bumbung dan dipasang di tanah.
- Kabel Suria Terapung AD8:
- Tenggelam dan kalis air, sesuai untuk persekitaran lembap atau akuatik.
- Kabel Suria Teras Aluminium:
- Ringan dan kos efektif, digunakan dalam pemasangan berskala besar.
5. Pemilihan Kabel Penyimpanan Tenaga
Kabel storan menyambungkan bateri ke penyongsang. Mereka mesti mengendalikan arus tinggi, menyediakan kestabilan haba, dan mengekalkan integriti elektrik.
- Kabel UL10269 dan UL11627:
- Bertebat dinding nipis, kalis api dan padat.
- Kabel Bertebat XLPE:
- Voltan tinggi (sehingga 1500V DC) dan rintangan haba.
- Kabel DC Voltan Tinggi:
- Direka untuk menyambung modul bateri dan bas voltan tinggi.
Spesifikasi Kabel yang Disyorkan
Jenis Kabel Model Disyorkan Permohonan Kabel PV EN 50618 H1Z2Z2-K Menyambung modul PV ke penyongsang. Kabel PV Kawat UL 4703 PV Pemasangan atas bumbung yang memerlukan penebat tinggi. Kabel Penyimpanan Tenaga UL 10269, UL 11627 Sambungan bateri padat. Kabel Storan Berlindung Kabel Bateri Terlindung EMI Mengurangkan gangguan dalam sistem sensitif. Kabel Voltan Tinggi Kabel Bertebat XLPE Sambungan arus tinggi dalam sistem bateri. Kabel PV Terapung Kabel Suria Terapung AD8 Persekitaran yang terdedah kepada air atau lembap.
IV. Integrasi Sistem
Integrasikan modul PV, storan tenaga dan penyongsang ke dalam sistem yang lengkap:
- Sistem PV: Reka bentuk susun atur modul dan pastikan keselamatan struktur dengan sistem pelekap yang sesuai.
- Penyimpanan Tenaga: Pasang bateri modular dengan penyepaduan BMS (Sistem Pengurusan Bateri) yang betul untuk pemantauan masa nyata.
- Penyongsang Hibrid: Sambungkan tatasusunan PV dan bateri kepada penyongsang untuk pengurusan tenaga yang lancar.
V. Pemasangan dan Penyelenggaraan
Pemasangan:
- Penilaian Tapak: Periksa bahagian atas bumbung atau kawasan tanah untuk keserasian struktur dan pendedahan cahaya matahari.
- Pemasangan Peralatan: Pasang modul PV, bateri dan penyongsang dengan selamat.
- Pengujian Sistem: Sahkan sambungan elektrik dan lakukan ujian kefungsian.
Penyelenggaraan:
- Pemeriksaan Rutin: Periksa kabel, modul dan penyongsang untuk haus atau kerosakan.
- Pembersihan: Bersihkan modul PV secara kerap untuk mengekalkan kecekapan.
- Pemantauan Jauh: Gunakan alat perisian untuk menjejak prestasi sistem dan mengoptimumkan tetapan.
VI. Kesimpulan
Sistem storan PV kediaman yang direka dengan baik memberikan penjimatan tenaga, faedah alam sekitar dan kebolehpercayaan kuasa. Pemilihan komponen yang teliti seperti modul PV, bateri simpanan tenaga, penyongsang dan kabel memastikan kecekapan dan jangka hayat sistem. Dengan mengikuti perancangan yang betul,
pemasangan, dan protokol penyelenggaraan, pemilik rumah boleh memaksimumkan faedah pelaburan mereka.
Masa siaran: Dis-24-2024