Sau khi hiểu được nhu cầu cơ bản của khách hàng, trước tiên, xác định lựa chọn thiết bị hàng đầu của hệ thống và sau đó xác nhận sơ đồ của hệ thống. Hệ thống quang điện ngoài lưới là những yêu cầu khắt khe và người dùng phụ thuộc nhiều vào nhu cầu điện. Do đó, độ tin cậy của hệ thống nên được xem xét đầu tiên trong thiết kế. Sau đó, các giải pháp khác nhau nên được cung cấp theo nhu cầu đa dạng của khách hàng, trên cơ sở đáp ứng nhu cầu của khách hàng, tăng sản lượng điện và giảm chi phí hệ thống.
Các giải pháp hệ thống ngoài lưới điện nhỏ chi phí thấp
Hệ thống off-grid nhỏ, đối tượng sử dụng chính đến từ các khu vực nghèo khó không có điện, vùng núi xa xôi, người chăn gia súc và khách du lịch, chủ yếu để đáp ứng nhu cầu chiếu sáng, sạc điện thoại di động,...; hệ thống tiêu thụ điện năng dưới 5 độ mỗi ngày và công suất phụ tải dưới 1kW; người dùng Nhu cầu điện không quá cấp bách, và nhu cầu về sản phẩm là đáng tin cậy và đơn giản, và giá thấp. Do đó, nên sử dụng bộ điều khiển PWM và biến tần để hiệu chỉnh sóng và tích hợp bộ điều khiển, biến tần và pin. Phương pháp này có cấu trúc đơn giản, hiệu quả cao, hệ thống dây điện thuận tiện và giá thành thấp. Ngoài ra, nó có thể lái bóng đèn, TV nhỏ, nhỏ Không có vấn đề gì với quạt.
Các giải pháp hệ thống ngoài lưới thực tế vừa và nhỏ
Những người sử dụng chính của các hệ thống ngoài lưới điện vừa và nhỏ đến từ các khu vực thiếu điện tương đối giàu có, chẳng hạn như người chăn gia súc, cư dân trên đảo, thuyền đánh cá cỡ trung bình, danh lam thắng cảnh khá xa và một số trạm gốc liên lạc và giám sát. Nó chủ yếu giải quyết các nhu cầu cơ bản của cuộc sống như ánh sáng, TV, quạt và điều hòa không khí; mức tiêu thụ điện hàng ngày của hệ thống dưới 50 kWh, và tổng công suất phụ tải dưới 20kW; người dùng có nhu cầu cụ thể về tiêu thụ điện, và nhu cầu của họ đối với các sản phẩm là thiết thực và đáng tin cậy, Không tốn kém.
(1) Nếu người dùng có ít tải cảm ứng, nên sử dụng bộ điều khiển MPPT cộng với biến tần cách ly tần số cao, có trọng lượng nhẹ và rẻ; nếu người dùng có nhiều tải cảm ứng, nên sử dụng bộ điều khiển MPPT để xử lý biến tần cách ly tần số. Giải pháp này đáng tin cậy trong tiêu thụ điện và có thể mang tải sốc.
(2) Nếu công suất tải của người dùng tương đối nhỏ, nhưng thời gian tiêu thụ điện rất lâu, nên chọn bộ điều khiển và sơ đồ tách biến tần, bạn có thể chọn sử dụng bộ điều khiển quan trọng hơn và biến tần nhỏ hơn để tăng sản lượng điện, Giảm chi phí hệ thống; Nếu công suất tải của người dùng tương đối lớn, nhưng thời gian tiêu thụ điện không lâu, nên chọn giải pháp tích hợp của bộ điều khiển và biến tần, và hệ thống dây điện rất đơn giản.
Các giải pháp hệ thống ngoài lưới đáng tin cậy quy mô vừa và lớn
Hệ thống ngoài lưới điện vừa và lớn chủ yếu được sử dụng trong các khu công nghiệp và thương mại, khu vực danh lam thắng cảnh và các trường hợp khác thường xuyên mất điện, giá điện cao, chênh lệch giá từ đỉnh đến thung lũng đáng kể và quang điện không thể kết nối với Internet. Chính; công suất tải của hệ thống trên 20kW và dưới 250kW, và mức tiêu thụ điện hàng ngày dưới 500 kWh. Có nhiều giải pháp khác nhau cho các hệ thống ngoài lưới quy mô vừa và nhỏ.
Đối với các hệ thống trên 20kW và dưới 60kW, bạn có thể chọn sơ đồ kết nối song song nhiều bộ biến tần ngoài lưới nhỏ một pha. Sơ đồ này phức tạp hơn trong việc đi dây và gỡ lỗi, nhưng giá tương đối thấp và tính linh hoạt cao. Hơn nữa, có một lỗi biến tần; Hệ thống có thể tiếp tục chạy. Bạn cũng có thể chọn bộ điều khiển và sơ đồ phân tách biến tần và sơ đồ tích hợp bộ điều khiển và biến tần, sử dụng biến tần đơn vừa và lớn; Hệ thống dây điện rất đơn giản, gỡ lỗi thuận tiện và nó có thể tạo thành một hệ thống cung cấp điện lai với bộ máy phát nhiên liệu. So với quang điện ngoài lưới thuần túy, nó có thể tiết kiệm rất nhiều pin đắt tiền và tổng chi phí phát điện thấp. Đối với các hệ thống trên 60kW, hiện tại có hai cấu trúc liên kết: Khớp nối DC "Khớp nối DC" và khớp nối AC "Khớp nối AC", có thể được chọn theo mức tiêu thụ điện năng.
Các giải pháp hệ thống ngoại tuyến đa năng lượng quy mô lớn
Hệ thống off-grid đa năng lượng quy mô lớn chủ yếu được sử dụng ở các vùng núi, hải đảo, khu du lịch xa xôi, các địa điểm công nghiệp, thương mại có giá điện cao không có lưới điện, công suất trên 250kW. Nói chung, bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng hai chiều được sử dụng, bộ biến tần và pin nối lưới được kết hợp thành một hệ thống lưới điện siêu nhỏ. Ngoài quang điện và lưu trữ năng lượng, thường có các thiết bị phát điện khác như tuabin gió và máy phát điện chạy bằng nhiên liệu.
Hầu hết các lưới điện siêu nhỏ áp dụng cấu trúc liên kết AC, sử dụng bộ biến tần tập trung và bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng hai chiều.
Lưới điện siêu nhỏ có thể phát huy đầy đủ và hiệu quả tiềm năng của năng lượng sạch phân tán, giảm các yếu tố bất lợi như công suất nhỏ, phát điện không ổn định và độ tin cậy thấp của nguồn điện độc lập, đồng thời đảm bảo vận hành an toàn hệ thống. Việc áp dụng lưới điện siêu nhỏ rất linh hoạt và quy mô có thể dao động từ vài kilowatt đến hàng chục megawatt. Lưới điện siêu nhỏ có thể được phát triển trong các nhà máy, hầm mỏ, bệnh viện, trường học và thậm chí cả các tòa nhà nhỏ.
Thành phần hệ thống ngoại lưới quang điện:
Mô-đun quang điện, bộ biến tần ngoài lưới (bao gồm bộ sạc / bộ biến tần quang điện), pin lưu trữ năng lượng (chì-axit / keo / chì-carbon / lithium iron phosphate bậc ba, v.v.), giá đỡ quang điện, cáp và phụ kiện Hộp điện, v.v. đều là những thành phần quan trọng của hệ thống quang điện ngoài lưới điện.
Sự khác biệt đáng kể nhất giữa hệ thống ngoài lưới điện và hệ thống kết nối lưới dựa trên thu nhập đầu tư. Ngược lại, hệ thống ngoài lưới điện dựa trên nguồn điện vừa cần thiết, vì vậy chúng sẽ tập trung khác nhau khi lựa chọn các thành phần.
Nó thường có thể xảy ra rằng không có quyền truy cập nguồn điện để trồng hoặc nhân giống trên núi. Lúc này, chúng ta có thể lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng quang điện để thiết kế hệ thống lưu trữ năng lượng quang điện hợp lý khi không có lưới điện hỗ trợ các công trình ở khu vực cách xa lưới điện. Hệ thống có thể thay thế nhu cầu điện hàng ngày không?
Sự khác biệt giữa hệ thống lưu trữ năng lượng quang điện ngoài lưới nhỏ và hệ thống nối lưới là hệ thống ngoài lưới điện không cần tạo ra điện và tự sử dụng thông qua chính lưới điện. Ngược lại, hệ thống nối lưới thường phải được kết hợp với lưới điện để hoạt động. Do đó, một hệ thống ngoài lưới điện không đơn giản như một hệ thống kết nối lưới. Ví dụ, sức mạnh của biến tần và các mô-đun quang điện là tương tự nhau, nhưng một hệ thống ngoài lưới thì không.
Những thông số nào cần được cung cấp khi thiết kế hệ thống ngoài lưới?
1. Sức mạnh của thiết bị tải điện
2. Thời gian làm việc của tải = số watt thực tế
3. Có cần thiết phải xem xét số ngày mưa (cung cấp điện liên tục)
4. Điều kiện ánh sáng của vị trí lắp đặt và độ nghiêng lắp đặt
Chỉ khi biết các thông số này, một tập hợp hệ thống quang điện ngoài lưới tối ưu mới có thể được thiết kế hợp lý. Pin lưu trữ năng lượng lưu trữ phương pháp lưu trữ năng lượng của hệ thống ngoài lưới và biến tần ngoài lưới có thể xuất ra nguồn điện để sử dụng. Sự phù hợp điện áp của hệ thống ngoài lưới và điện áp của hệ thống nối lưới (220V / 380V) phải tương ứng hợp lý với điện áp của hệ thống nối lưới. Nói chung, điện áp của hệ thống ngoài lưới chủ yếu là loại tăng cường và đảo ngược bởi điện áp thấp DC. Sức mạnh của các mô-đun năng lượng mặt trời và bộ biến tần của hệ thống ngoài lưới hiếm khi giống nhau. Mỗi vị trí nhu cầu điện cần được thiết kế theo mức tiêu thụ điện năng thực tế, khá khác biệt so với hệ thống nối lưới. Trong các hệ thống kết nối lưới nói chung, chúng ta thường nói trực tiếp xx (kilowatt) KW. Hệ thống ngoại lưới hiện nay được sử dụng thông qua biến tần DC AC. Nếu thiết kế của hệ thống ngoài lưới điện không hợp lý, nhu cầu điện sẽ không được đáp ứng và phần cứng của các thành phần hệ thống sẽ bị hỏng.
Hệ thống quang điện + lưu trữ năng lượng ngoài lưới cần những thành phần nào?
1. Mô-đun quang điện
Sớm nhất, các mô-đun quang điện chỉ được sử dụng trong một số hệ thống quang điện nhỏ và ngoài lưới điện. Sau đó, với sự phát triển quy mô lớn của các ứng dụng kết nối lưới quang điện và cập nhật hàng năm công nghệ mô-đun quang điện, hiệu quả chuyển đổi của các mô-đun đã được cải thiện đáng kể. Đặc biệt, một số nhà máy điện nối lưới cần các thành phần hiệu quả hơn để cải thiện tỷ lệ thu nhập đầu tư do sử dụng đầy đủ nguồn lực công trường. Tất nhiên, hệ thống ngoài lưới nói chung không có yêu cầu cao về hiệu suất chuyển đổi của các thành phần do vị trí tương đối lớn của nó, vì vậy các thành phần thông thường thường được xem xét đầu tiên khi lựa chọn các thành phần trong thiết kế hệ thống.
2. Giá đỡ quang điện
Sẽ rất hữu ích nếu bạn không xa lạ với dấu ngoặc quang điện. Chúng cũng được sử dụng trong các hệ thống kết nối lưới. Có hai giá đỡ quang điện tiêu chuẩn trên thị trường giá đỡ quang điện: hợp kim nhôm và thép hình chữ C mạ kẽm nhúng nóng. Lớp mạ kẽm trong khung thép mạ kẽm nhúng nóng, hình chữ C có đáp ứng tiêu chuẩn hay không có nghĩa là tuổi thọ có đáp ứng tiêu chuẩn 20 năm hay không.
3. Thiết bị đóng cắt ngoài lưới
Điều khiển toàn bộ công tắc mạch và chức năng chống sét.
4. Pin lưu trữ năng lượng
(1) Pin axit-chì / gel: Hệ thống lưu trữ năng lượng thường chọn ắc quy axit-chì kín không cần bảo trì để giảm việc bảo trì sau này. Sau 150 năm phát triển, ắc quy axit-chì có lợi thế đáng kể về độ ổn định, an toàn và giá cả. Chúng không chỉ là loại pin có tỷ lệ ứng dụng pin lưu trữ năng lượng cao nhất hiện nay mà còn là loại pin lưu trữ năng lượng đầu tiên cho các hệ thống quang điện ngoài lưới điện.
(2)Pin axit-chì: một công nghệ phát triển từ pin axit-chì truyền thống, có thể cải thiện đáng kể tuổi thọ của pin axit-chì bằng cách thêm than hoạt tính vào điện cực âm của pin axit-chì. Nhưng như một bản cập nhật kỹ thuật của pin axit-chì, giá thành của nó cao hơn một chút;
(3) Pin lithium / lithium iron phosphate bậc ba: So với hai loại pin lưu trữ năng lượng ở trên, pin lithium-ion có đặc điểm là mật độ năng lượng cao hơn, chu kỳ sạc và xả nhiều hơn và độ sâu xả tốt hơn. Tuy nhiên, do nhu cầu về công nghệ quản lý pin bổ sung (BMS), chi phí hệ thống của pin lithium / lithium iron phosphate bậc ba thường gấp 2-3 lần so với pin axit-chì. Ngoài ra, so với pin axit-chì / chì-carbon, độ ổn định nhiệt của chúng cũng hơi thiếu, do đó tỷ lệ ứng dụng trong các hệ thống quang điện ngoài lưới không cao. Nhưng điều đáng nói là, với những đột phá về công nghệ, thị phần của pin lithium/lithium iron phosphate bậc ba cũng đang dần tăng lên, đây là xu hướng ứng dụng mới.
5. Bộ điều khiển năng lượng mặt trời
Chức năng chính của bộ điều khiển là kiểm soát sự phóng điện quá mức và phóng điện quá mức của năng lượng mặt trời và pin lưu trữ năng lượng để bảo vệ tuổi thọ của cơn bão. Nói chung, bộ điều khiển có chức năng điều khiển ánh sáng. Vào ban ngày, trạng thái sạc tự động ngừng xả và khi trời tối, nó bắt đầu nhả ra. Đây là lý do tại sao chúng ta thường thấy đèn đường năng lượng mặt trời tại sao không ai điều khiển tự động tắt vào ban ngày và chiếu sáng tự động vào ban đêm. Dòng sạc tối đa của bộ điều khiển là khác nhau đối với các mô-đun năng lượng mặt trời được trang bị nó. Ví dụ: đối với bộ điều khiển 48V30A, dòng sạc của mô-đun năng lượng mặt trời phải thấp hơn 30A. Nếu không, bộ điều khiển sẽ bị hỏng.
6. Cáp quang điện
Cáp quang điện có ưu điểm là chịu nhiệt độ cao (nói chung là 120 °C), chống lão hóa, chống tia cực tím, chống ăn mòn, v.v., và có thể chịu được môi trường thời tiết khắc nghiệt và những cú sốc cơ học. Trong môi trường ngoài trời, tuổi thọ của cáp quang điện gấp tám lần so với đường dây thông thường và gấp 32 lần so với cáp PVC.
7. Biến tần ngoại lưới
(1) Lấy tải AC làm điểm xem xét. Tải trọng chung được chia thành ba loại: tải nhóm (đèn, máy sưởi, v.v.), tải cảm ứng (điều hòa không khí, động cơ, v.v.), tải điện dung (nguồn điện máy chủ, v.v.). Vì dòng điện mà tải cảm ứng yêu cầu để khởi động gấp 3 ~ 5 lần thời gian định mức và khả năng quá tải thời gian ngắn 150% -200% của biến tần ngoài lưới nói chung không thể đáp ứng yêu cầu, nên tải cảm ứng cần được xem xét đặc biệt của biến tần. (Khi biến tần ngoài lưới được kết nối với tải cảm ứng, cần có thiết kế hệ thống với ít nhất gấp đôi tải cảm ứng). Ví dụ, trong một dự án mà biến tần ngoài lưới điều khiển điều hòa không khí 2P (2 * 750W), một biến tần có công suất định mức từ 3KVA trở lên là cấu hình tiêu chuẩn. Tất nhiên, ba loại tải có sẵn tồn tại đồng thời, nhưng tải trọng với tỷ lệ đáng kể nhất sẽ có tác động đáng kể đến biến tần.
(2) Lấy phía DC làm điểm xem xét. Biến tần ngoài lưới có bộ sạc quang điện tích hợp, thường có hai loại: MPPT và PWM. Khi công nghệ được cập nhật, bộ sạc PWM bị loại bỏ dần và bộ sạc MPPT trở thành lựa chọn hàng đầu cho bộ biến tần ngoài lưới.
(3)Các lựa chọn khác. Ngoài hai phương pháp lựa chọn trên, có rất nhiều công thức tính toán trên thị trường, sẽ không được lặp lại ở đây. Nhưng hướng chung là: 1) Xác định công suất định mức của biến tần ngoài lưới theo kích thước và loại tải; 2) Xác định giá trị kWh của bộ pin lưu trữ năng lượng theo thời gian xả của pin lưu trữ năng lượng theo yêu cầu của tải; 3) Xác định giá trị kWh của bộ pin lưu trữ năng lượng theo điều kiện ánh nắng mặt trời cục bộ và yêu cầu về Thời gian sạc (ví dụ: trung bình cần sạc đầy trong vòng một ngày), xác định công suất bộ sạc, v.v.
(hình ảnh chỉ là một tài liệu tham khảo)
Sau đó, một hệ thống hoàn toàn không nối lưới cần được trang bị các vật liệu trên. Tất nhiên, điều khiển biến tần tích hợp
Các giải pháp hệ thống ngoài lưới điện nhỏ chi phí thấp
Hệ thống off-grid nhỏ, đối tượng sử dụng chính đến từ các khu vực nghèo khó không có điện, vùng núi xa xôi, người chăn gia súc và khách du lịch, chủ yếu để đáp ứng nhu cầu chiếu sáng, sạc điện thoại di động,...; hệ thống tiêu thụ điện năng dưới 5 độ mỗi ngày và công suất phụ tải dưới 1kW; người dùng Nhu cầu điện không quá cấp bách, và nhu cầu về sản phẩm là đáng tin cậy và đơn giản, và giá thấp. Do đó, nên sử dụng bộ điều khiển PWM và biến tần để hiệu chỉnh sóng và tích hợp bộ điều khiển, biến tần và pin. Phương pháp này có cấu trúc đơn giản, hiệu quả cao, hệ thống dây điện thuận tiện và giá thành thấp. Ngoài ra, nó có thể lái bóng đèn, TV nhỏ, nhỏ Không có vấn đề gì với quạt.
Các giải pháp hệ thống ngoài lưới thực tế vừa và nhỏ
Những người sử dụng chính của các hệ thống ngoài lưới điện vừa và nhỏ đến từ các khu vực thiếu điện tương đối giàu có, chẳng hạn như người chăn gia súc, cư dân trên đảo, thuyền đánh cá cỡ trung bình, danh lam thắng cảnh khá xa và một số trạm gốc liên lạc và giám sát. Nó chủ yếu giải quyết các nhu cầu cơ bản của cuộc sống như ánh sáng, TV, quạt và điều hòa không khí; mức tiêu thụ điện hàng ngày của hệ thống dưới 50 kWh, và tổng công suất phụ tải dưới 20kW; người dùng có nhu cầu cụ thể về tiêu thụ điện, và nhu cầu của họ đối với các sản phẩm là thiết thực và đáng tin cậy, Không tốn kém.
(1) Nếu người dùng có ít tải cảm ứng, nên sử dụng bộ điều khiển MPPT cộng với biến tần cách ly tần số cao, có trọng lượng nhẹ và rẻ; nếu người dùng có nhiều tải cảm ứng, nên sử dụng bộ điều khiển MPPT để xử lý biến tần cách ly tần số. Giải pháp này đáng tin cậy trong tiêu thụ điện và có thể mang tải sốc.
(2) Nếu công suất tải của người dùng tương đối nhỏ, nhưng thời gian tiêu thụ điện rất lâu, nên chọn bộ điều khiển và sơ đồ tách biến tần, bạn có thể chọn sử dụng bộ điều khiển quan trọng hơn và biến tần nhỏ hơn để tăng sản lượng điện, Giảm chi phí hệ thống; Nếu công suất tải của người dùng tương đối lớn, nhưng thời gian tiêu thụ điện không lâu, nên chọn giải pháp tích hợp của bộ điều khiển và biến tần, và hệ thống dây điện rất đơn giản.
Các giải pháp hệ thống ngoài lưới đáng tin cậy quy mô vừa và lớn
Hệ thống ngoài lưới điện vừa và lớn chủ yếu được sử dụng trong các khu công nghiệp và thương mại, khu vực danh lam thắng cảnh và các trường hợp khác thường xuyên mất điện, giá điện cao, chênh lệch giá từ đỉnh đến thung lũng đáng kể và quang điện không thể kết nối với Internet. Chính; công suất tải của hệ thống trên 20kW và dưới 250kW, và mức tiêu thụ điện hàng ngày dưới 500 kWh. Có nhiều giải pháp khác nhau cho các hệ thống ngoài lưới quy mô vừa và nhỏ.
Đối với các hệ thống trên 20kW và dưới 60kW, bạn có thể chọn sơ đồ kết nối song song nhiều bộ biến tần ngoài lưới nhỏ một pha. Sơ đồ này phức tạp hơn trong việc đi dây và gỡ lỗi, nhưng giá tương đối thấp và tính linh hoạt cao. Hơn nữa, có một lỗi biến tần; Hệ thống có thể tiếp tục chạy. Bạn cũng có thể chọn bộ điều khiển và sơ đồ phân tách biến tần và sơ đồ tích hợp bộ điều khiển và biến tần, sử dụng biến tần đơn vừa và lớn; Hệ thống dây điện rất đơn giản, gỡ lỗi thuận tiện và nó có thể tạo thành một hệ thống cung cấp điện lai với bộ máy phát nhiên liệu. So với quang điện ngoài lưới thuần túy, nó có thể tiết kiệm rất nhiều pin đắt tiền và tổng chi phí phát điện thấp. Đối với các hệ thống trên 60kW, hiện tại có hai cấu trúc liên kết: Khớp nối DC "Khớp nối DC" và khớp nối AC "Khớp nối AC", có thể được chọn theo mức tiêu thụ điện năng.
Các giải pháp hệ thống ngoại tuyến đa năng lượng quy mô lớn
Hệ thống off-grid đa năng lượng quy mô lớn chủ yếu được sử dụng ở các vùng núi, hải đảo, khu du lịch xa xôi, các địa điểm công nghiệp, thương mại có giá điện cao không có lưới điện, công suất trên 250kW. Nói chung, bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng hai chiều được sử dụng, bộ biến tần và pin nối lưới được kết hợp thành một hệ thống lưới điện siêu nhỏ. Ngoài quang điện và lưu trữ năng lượng, thường có các thiết bị phát điện khác như tuabin gió và máy phát điện chạy bằng nhiên liệu.
Hầu hết các lưới điện siêu nhỏ áp dụng cấu trúc liên kết AC, sử dụng bộ biến tần tập trung và bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng hai chiều.
Lưới điện siêu nhỏ có thể phát huy đầy đủ và hiệu quả tiềm năng của năng lượng sạch phân tán, giảm các yếu tố bất lợi như công suất nhỏ, phát điện không ổn định và độ tin cậy thấp của nguồn điện độc lập, đồng thời đảm bảo vận hành an toàn hệ thống. Việc áp dụng lưới điện siêu nhỏ rất linh hoạt và quy mô có thể dao động từ vài kilowatt đến hàng chục megawatt. Lưới điện siêu nhỏ có thể được phát triển trong các nhà máy, hầm mỏ, bệnh viện, trường học và thậm chí cả các tòa nhà nhỏ.
Thành phần hệ thống ngoại lưới quang điện:
Mô-đun quang điện, bộ biến tần ngoài lưới (bao gồm bộ sạc / bộ biến tần quang điện), pin lưu trữ năng lượng (chì-axit / keo / chì-carbon / lithium iron phosphate bậc ba, v.v.), giá đỡ quang điện, cáp và phụ kiện Hộp điện, v.v. đều là những thành phần quan trọng của hệ thống quang điện ngoài lưới điện.
Sự khác biệt đáng kể nhất giữa hệ thống ngoài lưới điện và hệ thống kết nối lưới dựa trên thu nhập đầu tư. Ngược lại, hệ thống ngoài lưới điện dựa trên nguồn điện vừa cần thiết, vì vậy chúng sẽ tập trung khác nhau khi lựa chọn các thành phần.
Nó thường có thể xảy ra rằng không có quyền truy cập nguồn điện để trồng hoặc nhân giống trên núi. Lúc này, chúng ta có thể lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng quang điện để thiết kế hệ thống lưu trữ năng lượng quang điện hợp lý khi không có lưới điện hỗ trợ các công trình ở khu vực cách xa lưới điện. Hệ thống có thể thay thế nhu cầu điện hàng ngày không?
Sự khác biệt giữa hệ thống lưu trữ năng lượng quang điện ngoài lưới nhỏ và hệ thống nối lưới là hệ thống ngoài lưới điện không cần tạo ra điện và tự sử dụng thông qua chính lưới điện. Ngược lại, hệ thống nối lưới thường phải được kết hợp với lưới điện để hoạt động. Do đó, một hệ thống ngoài lưới điện không đơn giản như một hệ thống kết nối lưới. Ví dụ, sức mạnh của biến tần và các mô-đun quang điện là tương tự nhau, nhưng một hệ thống ngoài lưới thì không.
Những thông số nào cần được cung cấp khi thiết kế hệ thống ngoài lưới?
1. Sức mạnh của thiết bị tải điện
2. Thời gian làm việc của tải = số watt thực tế
3. Có cần thiết phải xem xét số ngày mưa (cung cấp điện liên tục)
4. Điều kiện ánh sáng của vị trí lắp đặt và độ nghiêng lắp đặt
Chỉ khi biết các thông số này, một tập hợp hệ thống quang điện ngoài lưới tối ưu mới có thể được thiết kế hợp lý. Pin lưu trữ năng lượng lưu trữ phương pháp lưu trữ năng lượng của hệ thống ngoài lưới và biến tần ngoài lưới có thể xuất ra nguồn điện để sử dụng. Sự phù hợp điện áp của hệ thống ngoài lưới và điện áp của hệ thống nối lưới (220V / 380V) phải tương ứng hợp lý với điện áp của hệ thống nối lưới. Nói chung, điện áp của hệ thống ngoài lưới chủ yếu là loại tăng cường và đảo ngược bởi điện áp thấp DC. Sức mạnh của các mô-đun năng lượng mặt trời và bộ biến tần của hệ thống ngoài lưới hiếm khi giống nhau. Mỗi vị trí nhu cầu điện cần được thiết kế theo mức tiêu thụ điện năng thực tế, khá khác biệt so với hệ thống nối lưới. Trong các hệ thống kết nối lưới nói chung, chúng ta thường nói trực tiếp xx (kilowatt) KW. Hệ thống ngoại lưới hiện nay được sử dụng thông qua biến tần DC AC. Nếu thiết kế của hệ thống ngoài lưới điện không hợp lý, nhu cầu điện sẽ không được đáp ứng và phần cứng của các thành phần hệ thống sẽ bị hỏng.
Hệ thống quang điện + lưu trữ năng lượng ngoài lưới cần những thành phần nào?
1. Mô-đun quang điện
Sớm nhất, các mô-đun quang điện chỉ được sử dụng trong một số hệ thống quang điện nhỏ và ngoài lưới điện. Sau đó, với sự phát triển quy mô lớn của các ứng dụng kết nối lưới quang điện và cập nhật hàng năm công nghệ mô-đun quang điện, hiệu quả chuyển đổi của các mô-đun đã được cải thiện đáng kể. Đặc biệt, một số nhà máy điện nối lưới cần các thành phần hiệu quả hơn để cải thiện tỷ lệ thu nhập đầu tư do sử dụng đầy đủ nguồn lực công trường. Tất nhiên, hệ thống ngoài lưới nói chung không có yêu cầu cao về hiệu suất chuyển đổi của các thành phần do vị trí tương đối lớn của nó, vì vậy các thành phần thông thường thường được xem xét đầu tiên khi lựa chọn các thành phần trong thiết kế hệ thống.
2. Giá đỡ quang điện
Sẽ rất hữu ích nếu bạn không xa lạ với dấu ngoặc quang điện. Chúng cũng được sử dụng trong các hệ thống kết nối lưới. Có hai giá đỡ quang điện tiêu chuẩn trên thị trường giá đỡ quang điện: hợp kim nhôm và thép hình chữ C mạ kẽm nhúng nóng. Lớp mạ kẽm trong khung thép mạ kẽm nhúng nóng, hình chữ C có đáp ứng tiêu chuẩn hay không có nghĩa là tuổi thọ có đáp ứng tiêu chuẩn 20 năm hay không.
3. Thiết bị đóng cắt ngoài lưới
Điều khiển toàn bộ công tắc mạch và chức năng chống sét.
4. Pin lưu trữ năng lượng
(1) Pin axit-chì / gel: Hệ thống lưu trữ năng lượng thường chọn ắc quy axit-chì kín không cần bảo trì để giảm việc bảo trì sau này. Sau 150 năm phát triển, ắc quy axit-chì có lợi thế đáng kể về độ ổn định, an toàn và giá cả. Chúng không chỉ là loại pin có tỷ lệ ứng dụng pin lưu trữ năng lượng cao nhất hiện nay mà còn là loại pin lưu trữ năng lượng đầu tiên cho các hệ thống quang điện ngoài lưới điện.
(2)Pin axit-chì: một công nghệ phát triển từ pin axit-chì truyền thống, có thể cải thiện đáng kể tuổi thọ của pin axit-chì bằng cách thêm than hoạt tính vào điện cực âm của pin axit-chì. Nhưng như một bản cập nhật kỹ thuật của pin axit-chì, giá thành của nó cao hơn một chút;
(3) Pin lithium / lithium iron phosphate bậc ba: So với hai loại pin lưu trữ năng lượng ở trên, pin lithium-ion có đặc điểm là mật độ năng lượng cao hơn, chu kỳ sạc và xả nhiều hơn và độ sâu xả tốt hơn. Tuy nhiên, do nhu cầu về công nghệ quản lý pin bổ sung (BMS), chi phí hệ thống của pin lithium / lithium iron phosphate bậc ba thường gấp 2-3 lần so với pin axit-chì. Ngoài ra, so với pin axit-chì / chì-carbon, độ ổn định nhiệt của chúng cũng hơi thiếu, do đó tỷ lệ ứng dụng trong các hệ thống quang điện ngoài lưới không cao. Nhưng điều đáng nói là, với những đột phá về công nghệ, thị phần của pin lithium/lithium iron phosphate bậc ba cũng đang dần tăng lên, đây là xu hướng ứng dụng mới.
5. Bộ điều khiển năng lượng mặt trời
Chức năng chính của bộ điều khiển là kiểm soát sự phóng điện quá mức và phóng điện quá mức của năng lượng mặt trời và pin lưu trữ năng lượng để bảo vệ tuổi thọ của cơn bão. Nói chung, bộ điều khiển có chức năng điều khiển ánh sáng. Vào ban ngày, trạng thái sạc tự động ngừng xả và khi trời tối, nó bắt đầu nhả ra. Đây là lý do tại sao chúng ta thường thấy đèn đường năng lượng mặt trời tại sao không ai điều khiển tự động tắt vào ban ngày và chiếu sáng tự động vào ban đêm. Dòng sạc tối đa của bộ điều khiển là khác nhau đối với các mô-đun năng lượng mặt trời được trang bị nó. Ví dụ: đối với bộ điều khiển 48V30A, dòng sạc của mô-đun năng lượng mặt trời phải thấp hơn 30A. Nếu không, bộ điều khiển sẽ bị hỏng.
6. Cáp quang điện
Cáp quang điện có ưu điểm là chịu nhiệt độ cao (nói chung là 120 °C), chống lão hóa, chống tia cực tím, chống ăn mòn, v.v., và có thể chịu được môi trường thời tiết khắc nghiệt và những cú sốc cơ học. Trong môi trường ngoài trời, tuổi thọ của cáp quang điện gấp tám lần so với đường dây thông thường và gấp 32 lần so với cáp PVC.
7. Biến tần ngoại lưới
(1) Lấy tải AC làm điểm xem xét. Tải trọng chung được chia thành ba loại: tải nhóm (đèn, máy sưởi, v.v.), tải cảm ứng (điều hòa không khí, động cơ, v.v.), tải điện dung (nguồn điện máy chủ, v.v.). Vì dòng điện mà tải cảm ứng yêu cầu để khởi động gấp 3 ~ 5 lần thời gian định mức và khả năng quá tải thời gian ngắn 150% -200% của biến tần ngoài lưới nói chung không thể đáp ứng yêu cầu, nên tải cảm ứng cần được xem xét đặc biệt của biến tần. (Khi biến tần ngoài lưới được kết nối với tải cảm ứng, cần có thiết kế hệ thống với ít nhất gấp đôi tải cảm ứng). Ví dụ, trong một dự án mà biến tần ngoài lưới điều khiển điều hòa không khí 2P (2 * 750W), một biến tần có công suất định mức từ 3KVA trở lên là cấu hình tiêu chuẩn. Tất nhiên, ba loại tải có sẵn tồn tại đồng thời, nhưng tải trọng với tỷ lệ đáng kể nhất sẽ có tác động đáng kể đến biến tần.
(2) Lấy phía DC làm điểm xem xét. Biến tần ngoài lưới có bộ sạc quang điện tích hợp, thường có hai loại: MPPT và PWM. Khi công nghệ được cập nhật, bộ sạc PWM bị loại bỏ dần và bộ sạc MPPT trở thành lựa chọn hàng đầu cho bộ biến tần ngoài lưới.
(3)Các lựa chọn khác. Ngoài hai phương pháp lựa chọn trên, có rất nhiều công thức tính toán trên thị trường, sẽ không được lặp lại ở đây. Nhưng hướng chung là: 1) Xác định công suất định mức của biến tần ngoài lưới theo kích thước và loại tải; 2) Xác định giá trị kWh của bộ pin lưu trữ năng lượng theo thời gian xả của pin lưu trữ năng lượng theo yêu cầu của tải; 3) Xác định giá trị kWh của bộ pin lưu trữ năng lượng theo điều kiện ánh nắng mặt trời cục bộ và yêu cầu về Thời gian sạc (ví dụ: trung bình cần sạc đầy trong vòng một ngày), xác định công suất bộ sạc, v.v.
(hình ảnh chỉ là một tài liệu tham khảo)
Sau đó, một hệ thống hoàn toàn không nối lưới cần được trang bị các vật liệu trên. Tất nhiên, điều khiển biến tần tích hợp