Бытовая фотоэлектрическая система накопления энергии — одна из важных форм распределенной новой энергии. Домашние системы накопления энергии, как правило, используют накопленную энергию солнечных панелей в аккумуляторной батарее, которую удобно использовать в любое время. Днем, при нормальной солнечной погоде, солнечные фотоэлектрические модули вырабатывают больше энергии, а аккумуляторы могут накапливать ее для обеспечения электроснабжения ночью, в пасмурный или дождливый день.
Кроме того, благодаря способности аккумулятора оптимизировать потребление электроэнергии, он обеспечивает эффективную работу всей домашней системы. Она состоит из фотоэлектрической системы генерации энергии, системы накопления энергии, фотоэлектрического инвертора, контроллера заряда и разряда и других компонентов.
1 фотоэлектрический инвертор
Фотоэлектрический инвертор — это устройство, соединяющее фотоэлектрическую батарею с сетью, которое преобразует постоянный ток, генерируемый фотоэлектрической батареей, в переменный. Он обычно обладает рядом специальных функций, таких как отслеживание точки максимальной мощности и защита от эффекта изолирования. Фотоэлектрические инверторы можно разделить на три категории в зависимости от выходной нагрузки: автономные, подключенные к сети и автономные/связанные с сетью.
Автономные инверторы работают независимо, а выход напрямую подключен к используемому оборудованию; сетевые инверторы подключаются к сети и подают питание на нагрузку через сеть; автономные инверторы могут менять свой режим работы в зависимости от выходной нагрузки.
Фотоэлектрические инверторы также можно разделить на три категории в зависимости от способа подключения панелей: централизованные, строчные и модульные. Централизованные инверторы мощностью от 50 до 630 кВт — это, как правило, мощные сетевые инверторы, используемые в крупных системах генерации электроэнергии; строчные инверторы мощностью от 1 до 50 кВт используются в распределенных сетях и предназначены, главным образом, для бытового использования; модульные инверторы строятся путем подключения одного фотоэлектрического модуля к одному микроинвертору мощностью от 50 до 500 Вт, который может преобразовывать постоянный ток от одного фотоэлектрического модуля в переменный.
2. Фотоэлектрическая система генерации электроэнергии
В каждом фотоэлектрическом элементе имеется структура, подобная p-n-переходу диода. При солнечном свете на обоих концах структуры генерируется напряжение, что позволяет фотоэлектрическому элементу вырабатывать электроэнергию. В связи с небольшой мощностью, генерируемой самими фотоэлектрическими элементами, для удовлетворения потребностей в электроэнергии несколько фотоэлектрических элементов могут быть объединены в фотоэлектрические батареи, соединенные последовательно и параллельно. Наиболее распространенными фотоэлектрическими элементами являются кремниевые солнечные элементы.
Домашняя фотоэлектрическая система производства электроэнергии в основном делится на два типа: автономная фотоэлектрическая система производства электроэнергии и подключенная к сети фотоэлектрическая система производства электроэнергии.
2.1 Автономная фотоэлектрическая система генерации электроэнергии
Автономная фотоэлектрическая система также может называться автономной фотоэлектрической системой. Её главная особенность — отсутствие подключения к сети и автономная работа. После того, как инвертор вырабатывает фотоэлектрическую энергию, она может напрямую питать бытовую нагрузку переменного тока.
2.2 Сетевая фотоэлектрическая система генерации электроэнергии
Типичная структура подключенной к сети фотоэлектрической системы генерации показана на рисунке 1. Она состоит в основном из фотоэлектрических массивов, фотоэлектрических инверторов и других подключенных к сети компонентов. Электроэнергия, вырабатываемая фотоэлектрическим массивом, должна быть обработана инвертором и фильтром перед подачей в сеть. Для обеспечения постоянной максимальной выходной мощности фотоэлектрического массива требуется управление точкой максимальной мощности (MPPT) в цепи преобразования энергии. Кроме того, управление инвертором необходимо для обеспечения синфазности выходного тока инвертора с током сети и минимизации гармоник.
3 Система хранения энергии
Мощность генерации фотоэлектрических систем чрезвычайно чувствительна к погодным условиям и характеризуется нестабильностью и непредсказуемостью. Для обеспечения качества и надежности электроэнергии системы необходимо использовать систему накопления энергии. Кроме того, система накопления энергии может использоваться в качестве резервной для системы генерации энергии, обеспечивая бесперебойное электроснабжение. В настоящее время основными методами накопления энергии являются электрохимические накопители, суперконденсаторы, маховики и т. д.
Наиболее часто используемым накопителем энергии в фотоэлектрических системах является электрохимическое хранилище энергии, такое как свинцово-кислотные аккумуляторы, литиевые аккумуляторы и т. д. Большинство аккумуляторов, используемых в фотоэлектрических системах, являются свинцово-кислотными аккумуляторами, которые по сравнению с литиевыми аккумуляторами обладают такими преимуществами, как высокая удельная энергия, высокая эффективность хранения энергии, длительный срок службы и т. д.
Применение систем накопления энергии.
1.Отдаленные деревни, виллы, пастухи, жители пустынь, где не хватает электричества.
2. Зоны войн, землетрясений, цунами, тайфунов, наводнений, оползней и других стихийных бедствий
3. Больницы, школы, банки, фермы, базовые станции связи, порты, доки
4.Строительство зданий, промышленных и коммерческих зон
5.Отдаленные племена, острова, контрольно-пропускные пункты, пограничные заставы
6.Леса, автомагистрали, железные дороги, аэропорты, туристические достопримечательности
7. Парковки, заправочные станции, станции зарядки электромобилей
8. Районы с нестабильным напряжением в сети
9. Места, где существует разница в цене между пиковыми и низкими часами потребления электроэнергии
Режим работы:
Существует четыре основных режима работы бытовой фотоэлектрической системы хранения энергии: во-первых, фотоэлектрические системы сначала накапливают энергию в течение дня, когда они генерируют электроэнергию, а затем выдают ее ночью, когда она нужна пользователям; во-вторых, ее можно заряжать в периоды минимальной цены на электроэнергию и разряжать в периоды пиковой нагрузки, используя разницу между пиковой и минимальной ценами для достижения максимального дохода; в-третьих, если вы не можете продавать электроэнергию онлайн, вы можете установить систему предотвращения обратного потока: когда мощность фотоэлектрических систем превышает мощность нагрузки, вы можете накапливать излишки электроэнергии, чтобы избежать потерь.
В-четвертых, при отключении электроэнергии фотоэлектрические системы могут продолжать вырабатывать электроэнергию, инвертор переключается в автономный режим работы, система продолжает работать в качестве резервного источника питания, фотоэлектрические системы и аккумуляторные батареи могут подавать электроэнергию на нагрузку через инвертор.
Связь по постоянному току и связь по переменному току
В настоящее время существуют две основные топологии: связь по постоянному току и связь по переменному току.
Подключение постоянного тока: постоянный ток от фотоэлектрического модуля накапливается в аккумуляторной батарее через контроллер, а сеть также может заряжать аккумулятор через двунаправленный преобразователь постоянного тока в переменный. Точка схождения энергии находится на стороне аккумуляторной батареи постоянного тока.
Связь по переменному току: постоянный ток от фотоэлектрического модуля преобразуется в переменный через инвертор, который напрямую подается на нагрузку или в сеть. Сеть также может заряжать аккумулятор через двунаправленный преобразователь постоянного тока в переменный. Точка конвергенции энергии находится на стороне переменного тока.
Связь по постоянному току и связь по переменному току являются продуманными решениями, каждое из которых имеет свои преимущества и недостатки, и наиболее подходящее решение выбирается в зависимости от конкретных условий применения. С точки зрения стоимости, схема связи по постоянному току несколько дешевле, чем схема связи по переменному току.
Если у пользователя большая нагрузка днём и меньшая ночью, лучше использовать связь по переменному току, поскольку фотоэлектрический модуль может питать нагрузку напрямую через сетевой инвертор, а КПД может превысить 96%. Если у пользователя меньше нагрузки днём и больше ночью, и фотоэлектрическую энергию необходимо накапливать днём и использовать ночью, лучше использовать связь по постоянному току, и фотоэлектрический модуль будет накапливать электроэнергию в аккумуляторе через контроллер, а КПД может превысить 95%.
Что подразумевается под интегрированной в здание распределенной фотоэлектрической системой?
Интегрированная в здание распределенная фотоэлектрическая система (ФЭС) в настоящее время является важной формой применения распределенных фотоэлектрических систем, и эта технология стремительно развивается, в основном, в области методов монтажа и проектирования электрооборудования зданий. В зависимости от способа монтажа и сочетания со зданием, фотоэлектрические системы можно разделить на интегрированные в здание (Building Integrated PV, сокращенно BIPV) и пристроенные к зданию (Building Attached PV, сокращенно BAPV).
BIPV: Специально разработанные фотоэлектрические модули используются для замены исходных строительных материалов или компонентов после установки, и здание интегрируется в фотоэлектрическую систему. Если фотоэлектрический модуль демонтирован, здание не может эксплуатироваться в обычном режиме. Фотоэлектрические модули должны не только отвечать функциональным требованиям фотоэлектрической генерации, но и, прежде всего, основным функциональным требованиям здания, таким как прочность и долговечность, теплоизоляция, водонепроницаемость и влагостойкость, достаточная прочность и жесткость и т. д. Обычно доступны фотоэлектрическая плитка, фотоэлектрические навесы, фотоэлектрические навесы, фотоэлектрические окна, а также фотоэлектрические тенты или солнцезащитные устройства.
BAPV: фотоэлектрическая система, использующая обычные фотоэлектрические модули, установленные на основном здании, не заменяющие строительные материалы или компоненты, и монтируемые непосредственно на крышу или крепящиеся к стене. Демонтаж фотоэлектрических модулей из здания не влияет на его основные функции.
Какие типы домов подходят для установки бытовых распределенных фотоэлектрических систем?
В настоящее время крыши жилых зданий по форме можно разделить на скатные и плоские. В принципе, фотоэлектрические системы можно устанавливать на крышах любой формы, но следует обращать внимание на совместимость конструкции системы с конструкцией дома и на их соответствие окружающей среде. Кроме того, при установке распределенных фотоэлектрических систем для жилых домов следует учитывать архитектурную безопасность, надежность конструкции, удобство подключения к электросети, ремонтопригодность кровли здания и другие аспекты проблемы.
Каковы наиболее распространённые типы бытовых распределённых фотоэлектрических систем, объединённых со зданиями?
(1) Обычная распределенная фотоэлектрическая система для домохозяйств с наклонной крышей
Для обычного варианта скатной крыши, в зависимости от разницы в конструкции жилья в разных регионах, вдоль крыши устанавливаются кронштейны из алюминиевого сплава и кронштейны из стали C, основание фиксируется под черепицей с помощью крюка, что не влияет на исходный дренаж; кроме того, для северного региона, чтобы выявить неудобства, связанные с черепицей, а также местные обычаи и другие особые обстоятельства, для крепления модуля можно использовать кронштейны с верхним креплением, форма не нарушает исходную водонепроницаемость и подходит для различных типов черепицы.
(2) Обычная распределенная фотоэлектрическая система для бытовых плоских крыш. Для обычного сценария использования плоской крыши существуют различные решения в зависимости от монолитной и сборной кровли, благодаря различным вариантам компоновки комбинированная форма может работать с различными размерами крыш, одновременно повышая коэффициент использования крыши и максимизируя мощность генерации электроэнергии фотоэлектрической электростанции.
(3) Распределенная фотоэлектрическая система для домов с плоской крышей. Обычная установка не решает проблему протечек на плоской крыше. Кроме того, последующая гидроизоляция вызывает трудности, а зимой уборка снега с крыши создает трудности и риски для безопасности. Благодаря преобразованию плоской крыши в склон эффективно снижается коррозия крыши от ветра и солнца, дождя и снега, а также уменьшаются потери тепла в помещении. Кроме того, снег скатывается по склону, что снижает объем работ по уборке снега. Распределенная фотоэлектрическая система для домов с плоской крышей на склоне пользуется популярностью у сельских жителей и позволяет создать определенное пространство для хранения, что придает дому новый облик и единый стиль.
(4) Внутренний двор с фотоэлектрическими панелями, солнечная комната/навес Внутренний двор с фотоэлектрическими панелями, солнечная комната/навес и другие системы фотоэлектрических систем не только выполняют функцию генерации фотоэлектрической энергии и позволяют избежать риска протечки крыши для пользователей, но и предоставляют пользователям место для отдыха.
Преимущества бытовой фотоэлектрической системы хранения энергии
1. Сокращение выбросов. Снижает уровень загрязнения и спрос со стороны сетей, работающих на угле и природном газе.
2. Безопасность при отключении электроэнергии — обеспечение резервного питания на случай отключения электроэнергии или чрезвычайной ситуации.
3. Снижение затрат — экономия средств за счет уменьшения потребления энергии из сети (можно не учитывать в энергодефицитных регионах страны)
4. Вопросы, связанные со стоимостью: для зарубежных стран стоимость электроэнергии может быть в 10 раз выше, чем в стране.
5. Станьте энергонезависимыми — сохраняйте излишки солнечной энергии, чтобы уменьшить нагрузку на сеть.
6. Снижение пикового спроса — поддержка сети в часы пик и предоставление услуг по стабилизации сети.
Компания Boland Renewable Energy Co., LTD обладает богатым опытом в области бытовых фотоэлектрических систем накопления энергии. Будучи интегрированной компанией в сфере новой энергетики, мы предлагаем высококачественные комплексные решения в области ветроэнергетики, солнечной энергетики и систем накопления энергии. В настоящее время Boland является дочерней компанией CRRC и отвечает за зарубежное расширение бизнеса CRRC в области ветро- и солнечной энергетики. Мы располагаем относительно разветвлённой внутренней цепочкой поставок, сервисной сетью, а также превосходным качеством продукции и передовыми технологиями.
Boland Обеспечить EPC электростанции, инвестиции и приобретение электростанции.
Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна техническая поддержка. Приветствуем наше сотрудничество!
Моя электронная почта: marketing@boland-hydroturbine.com
Вашингтон: +8613923745989
