Bu makale, herkesin basit ve sade bir dille bir fotovoltaik şebekeden bağımsız elektrik santralinin nasıl başarılı bir şekilde kurulacağını bilmesini umuyor.

1. Şebekeden bağımsız sistemlerin değeri

Uzun vadeli bir özete göre, şebekeden bağımsız sistem temel olarak aşağıdaki başlangıç ​​noktalarına dayanmaktadır:

(1) Dağlar, tekneler, arabalar ve vahşi doğa gibi ana elektriği (şebeke) kullanmanın bir yolu olmayan yerler. Bu, en tipik şebekeden bağımsız sistem gereksinimidir; Kullanıcıların %80'inden fazlası, şebeke elektriğinin kullanılması uygun olmadığı için şebekeden bağımsız sistemler aracılığıyla güç kaynağı elde etmek istiyor.

(2) Şebeke elektriğinin olduğu ancak düzensiz elektrik kesintilerinin sıklıkla meydana geldiği alanlar. Bir elektrik kesintisi olduğunda, fotovoltaik şebekeden bağımsız sistem, sürekli güç talebini karşılamak için yükü sağlamaya devam edebilir.

(3) Şebeke elektriği var, ancak şebekeden bağımsız sistemle elektrik faturasının azaltılabileceği umulmaktadır. Off-grid sistem sadece fotovoltaik modüller aracılığıyla pili şarj etmekle kalmaz, aynı zamanda hız düşükken şebeke gücünü ayarlayarak pili şarj edebilir ve daha sonra hız yüksek olduğunda pili deşarj ederek yükü besler.

2. Tipik şebekeden bağımsız sistem bileşimi

Şebekeden bağımsız sistem şeması

Yukarıdaki şekil, tipik bir şebekeden bağımsız sistemin kompozisyon diyagramıdır. Dikkat edilmesi gereken birkaç şey:

(1) Şebekeden bağımsız sistem, sistem çıkışının şebekeye bağlı bir fotovoltaik sistem gibi ana şebekeye bağlanması gerekmediği anlamına gelir. Bir şebekeden bağımsız sistemin çıktısı, yükü besleyen şeydir.

(2) Şebekeden bağımsız sistem, bir elektrik şebekesinin rolüne eşdeğer olan VF kaynağını sağlar.

(3) Şebekeden bağımsız sistemdeki ana ekipmanlar şunlardır: fotovoltaik modüller, şebekeden bağımsız invertörler, pil paketleri, birleşme cihazları, dağıtım kutuları ve elektrik yükleri.

(4) En modern şebekeden bağımsız sistem yalnızca iki parça içerebilir: şebekeden bağımsız invertör ve pil takımı.

/3, Şebekeden bağımsız sistem tasarım süreci

(1) Şebekeden bağımsız bir sistem talebini teyit etmek "kişiye özel" bir süreçtir, çünkü çoğu durumda farklı kullanıcıların getirmesi gereken yükler aynıdır ve elektrik tüketiminin süresi farklıdır. Doğru yol, önce gereksinimleri teyit etmektir: Hangi yükler getirilecek? Yük ne kadar büyük? Bir günde ne kadar kullanıyorsunuz? Ardından, bir sistemin ne kadar büyük inşa edilmesi gerektiğini belirleyin. Örneğin, Kuzey Çin'deki bir müşterinin şebekeden bağımsız bir elektrik santrali inşa etmesi gerekiyor, ana yük 3500 W'lık bir üfleyici, güç tüketimi günde 3 saat ve yedek güç sadece 1 güne ihtiyaç duyuyor. Bu bilgilerden, yükün gücü 3.5KW ve günlük güç tüketimi 10.5kWh'dir.

(2) Şebekeden bağımsız makine seçimi Erken şebekeden bağımsız sistem kontrol kısmı, MPPT kontrolörü + DC/AC dönüştürücü tarafından gerçekleştirilir. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, ana akım üreticiler şu anda kontrol ve invertör entegre makinelerin kullanımını savunmaktadır ve aynı anda bir cihaz kullanılabilir. Growatt'ın SPF ES serisi şebekeden bağımsız invertörler gibi işlevleri uygulayın.

İhtiyaçları onayladıktan sonra, uygun şebekeden bağımsız invertörü seçme zamanı. Seçilen şebekeden bağımsız makinenin çıktısı, yükün nominal gücünü karşılayabilmeli ve sistemi daha güvenilir hale getirmek için bir miktar marj bırakmaya çalışmalıdır. Yukarıdaki şekildeki yükü örnek olarak alın, nominal güç 3.5kW'dır ve SPF 5000 ES şebekeden bağımsız makine seçilebilir ve çıkış gücü 5kW'dır, bu da bu yükün güç kaynağını karşılayabilir.

Yük gücünün karşılanması öncülüğünde, kaç tane invertere ihtiyaç duyulacağı, "sürekli yağışlı günler" olarak adlandırılan yedek güç talebine bağlıdır. Şebekeden bağımsız sistemdeki elektrik, bileşenler ve şebekeden bağımsız makine tarafından üretildiğinden, yedek güç talebi büyükse, şebekeden bağımsız bir makine ve onun eşleşen bileşenleri onu üretemeyebilir, bu nedenle ihtiyacı vardır. ikiye katlanacak.

(3) Fotovoltaik modüllerin seçimi Bir fotovoltaik sistem olduğu sürece, enerji kaynağı fotovoltaik modüllerdir (tabii ki, şebekeden bağımsız sistem de girdi olarak ticari güce sahiptir). Seçilen şebekeden bağımsız makinenin ayarlanmış kabul edilebilir bileşen kapasitesi vardır ve bileşenler doğrudan şebekeden bağımsız makinenin özelliklerine göre yapılandırılabilir. 550Wp*8'in mevcut ana akım 182 bileşenini kullanarak, nominal güç 4.4kWp'dir ve ortalama günlük güç üretimi yaklaşık 16kWh'dir. Aynı zamanda en üst düzeyde uyumlu veya hatta biraz fazla uyumlu olabilir ve özel ihtiyaçlara göre eşleşmesi gerekir.

Bileşenlerin seri-paralel modu, aslında şebekeye bağlı invertörün prensibi ile aynıdır. Şebekeden bağımsız makine dizisi, seçilen bileşenlerin parametrelerine göre seri olarak bağlanabilen izin verilen maksimum erişim voltajı değerine sahiptir. SPF 5000ES şebekeden bağımsız makinenin maksimum PV giriş voltajı 450V'dir ve MPPT voltaj aralığı 120V~430V'dir. 550Wp bileşenleri seçilirse, genel açık devre voltajı yaklaşık 49V'tur ve şebekeden bağımsız makinenin PV giriş portuna bağlanmak için doğrudan 8 adet ve 1 diziye basabilirsiniz. .

(4) Akü seçimi Akü, şebekeye bağlı sistemden farklı olan şebekeden bağımsız sistemin önemli bir özelliğidir. Sistemin tampon ayar bölgesidir, aksi takdirde sistem bir ada haline gelir.

Bir pil seçerken, yine de kullanıcının elektrik talebine bağlıdır. Yukarıdaki örnekten yola çıkarak, müşterinin yedek güç talebi 10.5kWh'dir, yani ışık yoksa, yük arzını karşılamak için pilin şebekeden bağımsız makine aracılığıyla 10,5 kWh elektriği serbest bırakması gerekir.

Ancak, kurşun asitli piller veya lityum iyon pillerden bağımsız olarak, dikkate alınması gereken bir deşarj derinliği (DoD=Deşarj Derinliği) kavramı veya özelliği vardır. Yani aküde depolanan elektrik her defasında tamamen serbest bırakılamaz, sadece bir kısmı serbest kalabilir, aksi takdirde aküye zarar verir ve akünün zamanından önce bozulmasına neden olur.

Genel kurşun-asit pillerin deşarj derinliği yaklaşık %60 iken, lityum pillerin deşarj derinliği %90'a ulaşabilir. Pil paketinin kapasitesini seçerken deşarj derinliği de pil paketinin toplam kapasitesini etkiler. Yine yukarıdaki örneği alarak, bir kurşun asitli akü seçin, %60 deşarj derinliğine göre 10.5 kWh hesaplanır ve toplam 10.5kWh ÷ 0.6=17.5kWh akü paketlerinin yapılandırılması gerekir. Bu piller, sistemin yaydığı elektriği depolamak için bir kap gibidir. yük gerektirdiğinde yukarı ve serbest bırakın.

Tek bir pilin kapasitesini veya özelliklerini bu kadar karmaşık bir şekilde hesaplamaya gerek yoktur. 5kW şebekeden bağımsız makine, akünün 200Ah veya daha fazla bir spesifikasyonla yapılandırılmasını gerektirir. Bunu bilerek, sadece toplam pil kapasitesiyle aynı veya ona yakın tahsis etmek için sayıyı ayarlamanız gerekir.

Şu anda, piyasadaki ana kurşun-asit akü özellikleri 2V/6V/12V'dir. Genellikle 12V spesifikasyonu seçilirse, bir pilin kapasitesi 12V*200Ah=2400VAh=2.4kWh olur ve toplam 17.5kWh kapasitesi 1 pile bölünür. Kapasite, yapılandırılması gereken pil bloklarının sayısıdır, 17.5kWh÷2.4kWh=7.2916..., pil bölünemez, yuvarlanır ve 8 blok yapılandırılır. Geri dönüp, yük yedek güç gereksinimini karşılayan 8 blok*12V*200Ah=19200VAh=19.2kWh olduğunu doğrulayabilirsiniz.

(5) Ana ekipman listesi Genel olarak yapılandırılmış şebekeden bağımsız sistemlerin listesi aşağıdaki gibidir:

(6) Birden fazla paralel makine gerektiğinde

Birden çok paralel makinenin gerekli olduğu iki durum vardır:

(1) Yük büyük olmasa da, şebekeden bağımsız bir makine mevcuttur, ancak yedek güç talebi büyüktür.

(2) Yükün gücü, şebekeden bağımsız bir makinenin nominal çıkış gücünü aşıyor.

SPF 5000ES şebekeden bağımsız makine 2~6 paralel makineyi destekler ve sistem 10kW~30kW çıkış elde edebilir. Şebekeden bağımsız makine sayısı artırıldıktan sonra, özellikle yedek güç gereksinimleri yüksek olan sistemler için bileşenlerin de buna göre artırılması gerekir, yalnızca uygun kapasiteye sahip bir pil paketi yapılandırmak yeterli değildir ve yalnızca yeterli sayıda bileşen üretebilir. elektrik ve depo elektrik.