PRZEWODNIK PO NISKIM NAPIĘCIU PV Z PROJEKTOWANIEM SYSTEMU BESS

PRZEWODNIK PO NISKIM NAPIĘCIU PV Z PROJEKTOWANIEM SYSTEMU BESS

Ciągłe przerwy w dostawie prądu i ekstremalne zjawiska pogodowe stają się coraz bardziej powszechne, a właściciele paneli fotowoltaicznych dowiadują się, że gdy zabraknie prądu w przedsiębiorstwie (sieci), również nie mają prądu. Ponieważ właściciele domów i firm szukają sposobu, aby ich światła, lodówki i inny sprzęt były włączone, gdy zabraknie prądu, systemy fotowoltaiczne połączone z bateriami stają się coraz bardziej popularne.


Przechowywanie energii i zarządzanie jej zużyciem wymaga zrozumienia technologii konwersji energii, ich wydajności oraz sposobu doboru rozmiaru i konfiguracji paneli dla różnych napięć akumulatorów, akumulatorów i urządzeń do konwersji energii. Systemy sprzężone z prądem stałym mają wyższą wydajność konwersji akumulatorów niż systemy sprzężone z mikroinwerterem AC, ponieważ jest mniej etapów konwersji mocy, chociaż systemy sprzężone z prądem przemiennym mogą być łatwiejsze do zaprojektowania, ponieważ przesyłają swoją moc bezpośrednio do źródła sieci.

Co to jest panel słoneczny z systemem przechowywania baterii?


Panele słoneczne z bateryjnym systemem magazynowania energii (BESS) to system, który pobiera energię zebraną ze słońca i przechowuje ją. Energia zmagazynowana w BESS/baterii jest wykorzystywana wtedy, gdy jest to pożądane lub potrzebne w późniejszym czasie, gdy nie ma wystarczającej ilości światła słonecznego do obsługi obciążeń lub gdy wyłącza się zasilanie sieciowe, rysunek 1.


Obecne systemy fotowoltaiczne są analogiczne do obsługi telefonu komórkowego bez baterii. Odłącz go od ładowarki ściennej i umiera. To system fotowoltaiczny podłączony do sieci. Wydaje się wystarczająco proste? Nie do końca. Wiedza o tym, w jaki sposób będą używane Twoje BESS/baterie, określi, w jaki sposób Twój system zostanie ostatecznie zaprojektowany.

Rysunek 1. System fotowoltaiczny z bateryjnym magazynowaniem energii (BESS) — wszystkie produkty Sol Donum™ BESS sterują siecią, generatorem i rozproszonymi źródłami energii fotowoltaicznej do zastosowań mikrosieciowych lub hybrydowych

Jakiego systemu rozmiarów potrzebuję?


W przypadku małej firmy lub właściciela domu system niskiego napięcia (120–600 V) z akumulatorami o pojemności od 10 do 50 kWh (kilowatogodzin) będzie odpowiedni. Jednak akumulatory 100 - 200 kWh nie są wykluczone w przypadku większych zestawów obciążeń lub dłuższych czasów pracy. Wielkości systemów od 200kWh do 10MWh są zwykle zarezerwowane dla wsparcia przemysłowego i mikrosieci. Baterie o pojemności od 10 MWh do 1 GWh są skalą użytkową i stanowią sposób na utrzymanie stabilności sieci, jakości usług oraz obniżenie cen szczytowego zapotrzebowania.

Jakich komponentów potrzebuję?



System fotowoltaiczny z akumulatorem wymaga kilku komponentów, rysunek 1:


    Panele fotowoltaiczne o wystarczającej mocy zbierania w watach, aby w pełni naładować BESS lub akumulatory i jednocześnie obsługiwać bazę obciążenia w godzinach szczytu napromieniowania. Kontrolery ładowania lub przetwornice DC/DC do konwersji energii PV na napięcie odpowiednie do ładowania akumulatorów. Systemy sprzężone z prądem przemiennym będą wykorzystywać mikroinwertery, które łączą się bezpośrednio ze źródłami sieci. Niezależnie od tego, urządzenia te implementują algorytm zwany śledzeniem maksymalnego punktu mocy (MPPT). Algorytm ten stale analizuje napięcie i prąd wytwarzane przez panele, ponieważ panele słoneczne są niezgodnym z umową źródłem energii, które stale zmienia napięcie i prąd wyjściowy. W przeciwieństwie do generatora gazu, nie można włączyć paneli fotowoltaicznych w dowolnym momencie i sprawić, by wytwarzały stałą i przewidywalną moc wyjściową.System magazynowania energii w akumulatorach (BESS) lub akumulatory o zdolności do obsługi obciążeń krytycznych podczas ciemnych godzin paneli.Urządzenia do konwersji energii/ falowniki, które działają jako źródło napięcia/formowania sieci z mocą do obsługi krytycznych obciążeń w trybie akumulatorowym. Mogą to być również źródła prądu/podążania za siecią. Komponenty rozdzielnic, takie jak automatyczne przełączniki przełączania i obejścia, wyłączniki automatyczne, okablowanie, kanały kablowe i transformatory (w zależności od wymagań dotyczących izolacji). Oprogramowanie do monitorowania i sterowania lub elementy sterujące panelu umożliwiające poznanie energii przepływy, procenty przechowywania i zapotrzebowanie z różnych połączonych źródeł

Jakie są rozważania?


Poniżej znajduje się lista kontrolna zawierająca ogólne i szczegółowe informacje, które pomogą upewnić się, że projekt i wdrożenie systemu ma szansę działać zgodnie z oczekiwaniami przez cały okres eksploatacji instalacji. Ponadto żywotność akumulatorów zależy od temperatury, częstotliwości użytkowania i głębokości rozładowania. Trzymaj je w zasięgu działania, a będą działać bezbłędnie i bezpiecznie. Poniżej znajduje się ogólna lista kontrolna dotycząca konfiguracji i wymiarowania komponentów podczas projektowania systemu.

  • Jakiego typu baterii używasz? - To bardzo ważne, bo dotyczy kilku obszarów. Baterie litowo-jonowe nie są tworzone jednakowo, a akumulatory kwasowo-ołowiowe nie są zalecane do długotrwałego, ciągłego tworzenia kopii zapasowych. Czynniki, które należy wziąć pod uwagę to:

    Prąd/szybkość rozładowania i ładowania — jest to szybkość, z jaką można dodawać energię i pobierać energię z akumulatora, mierzona w amperach na

  • Typ systemu - Off-Grid/Behind-the-metr czy Grid-Tied?

    Jest to podstawowa uwaga i być może została już dla Ciebie zrobiona. Jeśli masz system fotowoltaiczny zasilający narzędzie, to jesteś już związany z siecią.

  • Jak długo mogę utrzymywać włączone światła?

    Jak długo możesz prowadzić swój dom lub

  • Inwerter/przetwornica mocy — jaki typ napięcia i rozmiar inwertera (urządzenia do konwersji energii) są potrzebne do obsługi obciążeń, gdy spada moc sieci?

      Jeśli planujesz uruchamiać obciążenia nierezystancyjne z wysokim prądem rozruchowym i dużym zapotrzebowaniem na moc (klimatyzacja, silniki, pompy), twój falownik musi być w stanie wytrzymać 2-krotność maksymalnego ciągłego obciążenia przez kilka sekund. Ciągły narzut mocy powinien wynosić 20%. Obciążenia 10kW + 20% = falownik 12kW (przepięcie 24kW) Jeśli chcesz zasilić podpanel rozdzielczy w mieszkaniu, musisz zapewnić wyjście z dzieloną fazą 120V/240V. Jest to obwód 1-fazowy z centralnym zaczepem 120 V|120 V, co daje łącznie 240 V. Jeśli chcesz uruchomić tylko kilka krytycznych obwodów 120 V, potrzebujesz tylko falownika odpowiedniego dla 1-fazy 120 V. Jeśli planujesz obsługuje system chłodniczy lub inne obciążenia silnika 3-fazowego, wtedy będziesz potrzebować konfiguracji 3-fazowej, 120 V/208 V Wye.
  • Ile paneli? - Jaka jest liczba i wydajność paneli potrzebnych do zebrania odpowiedniej ilości energii wymaganej w watach - (napięcie zwarcia * prąd zwarcia = rzeczywista moc wyjściowa)?

    Jest to ważne ze względu na sposób, w jaki działają urządzenia przetwarzające energię PV na akumulator (sprzężenie DC) lub bezpośrednio na napięcie AC (sprzężenie AC - musi obsługiwać obcinanie). Gdy znane jest zapotrzebowanie na moc, instalator użyje urządzenia, takiego jak Pathfinder, do określenia ilości promieniowania słonecznego w Twojej lokalizacji. To poinformuje o układzie i projekcie panelu. Pamiętaj, że Twoje panele będą musiały zebrać wystarczającą ilość energii, aby jednocześnie obsługiwać obciążenia i doładować akumulatory do pełnego naładowania.

  • Konfigurowanie paneli fotowoltaicznych — w jaki sposób skonfigurujesz ciągi paneli, aby prawidłowo współpracowały z urządzeniami do konwersji mocy systemu sprzężonego z prądem stałym, kontrolerami ładowania MPPT lub falownikami/ładowarkami MPPT, aby prawidłowo ładować akumulatory (konfiguracja równoległa/szeregowa)?

    Użyj następujących praktycznych zasad, kiedy

Kilka przypomnień


System magazynowania energii w akumulatorach jest bardziej złożony pod względem zaprojektowania i zbudowania niż standardowy system fotowoltaiczny podłączony do sieci. Jeśli nie zostaną odpowiednio zwymiarowane lub dopasowane do urządzeń do konwersji energii o odpowiednich rozmiarach i typach, system baterii będzie działał słabo lub wcale, co spowoduje wyższe rachunki za media. Wymagana jest odpowiednia znajomość roli akumulatorów i odpowiednia inżynieria systemu.


Po drugie, akumulatorowe systemy magazynowania energii muszą być inteligentniejsze, ponieważ przechowują i sterują przepływem energii, w przeciwieństwie do systemów sieciowych. Przy prawidłowym wykonaniu mogą zasilać obciążenia w nieskończoność za pomocą baterii z panelami słonecznymi lub innymi rozproszonymi źródłami energii i używać sieci tylko jako kopii zapasowej. Zapewniają odporność energetyczną i bezpieczeństwo, których nie może zapewnić system sieci fotowoltaicznej. Wreszcie, system modułowy może ułatwić prace związane z projektowaniem i wdrażaniem oraz obniżyć ogólne koszty instalacji i eksploatacji.


O Sol Donum™


Sol Donum™ (www.soldonum.com) jest założoną w 2019 r. firmą zajmującą się opracowywaniem i integracją technologii energetycznych z siedzibą w USA. Nasze produkty są budowane do pracy w najtrudniejszych warunkach, a nasz dział usług profesjonalnych zapewnia wsparcie inżynieryjne i techniczne w zakresie rozwiązań do przechowywania akumulatorów i zasilania na całym nasza technologia. Wykorzystując nasze unikalne doświadczenie w zakresie systemów IT i systemów energetycznych, nasz wkład w zdecentralizowaną i pozbawioną emisyjności przyszłość energii polega na naszych produktach do magazynowania energii, które zwiększają istniejącą moc elektryczną, działają niezależnie w celu oszczędności kosztów lub zapewniają bezpośrednie zasilanie awaryjne w celu zapewnienia ciągłości operacji. Nasze produkty pasują do przypadków użycia w zakresie od 1,5 kWh do 10 MWh. Czekamy na Twój telefon lub e-mail, aby omówić, w jaki sposób możemy zapewnić przechowywanie baterii dla Twojej organizacji info@soldonum.com.


DUNS: 122232337 | KLATKA: 93ML5 | NAICS: 335911, 335999, 541330 | PSC: 6117, 6130, 6140

Akronimy

A - Ampery

AC - prąd przemienny

BESS - akumulatorowy system magazynowania energii

COOP - Ciągłość operacji

DC - prąd stały

EV - pojazd elektryczny

GW - Gigawaty

GWh - gigawatogodzina

Hz - Hertz KW - Kilowaty

kWh - Kilowatogodziny

LFP - Żelazofosforan litu

LiFePo4 - Fosforan litowo-żelazowy

MW — megawaty MWh — megawatogodziny

ROI — zwrot z inwestycji

SWAP — rozmiar, waga i moc

UPS - zasilacz bezprzerwowy

Share by: