Tras comprender las necesidades básicas de los clientes, primero se determina la selección del equipo principal del sistema y luego se confirma el esquema del mismo. Los sistemas fotovoltaicos fuera de la red son requisitos rígidos y los usuarios dependen en gran medida de la demanda eléctrica. Por lo tanto, la fiabilidad del sistema debe considerarse primero en el diseño. Después, se deben ofrecer diferentes soluciones según las diversas necesidades de los clientes, con la premisa de satisfacer sus necesidades, aumentar la generación de energía y reducir los costes del sistema.
Soluciones de sistemas pequeños fuera de la red de bajo coste
Sistema pequeño fuera de la red, los principales usuarios provienen de zonas empobrecidas sin electricidad, zonas montañosas remotas, pastores y turistas, principalmente para cubrir las necesidades de iluminación, carga de teléfonos móviles, etc.; el sistema consume menos de 5 grados de electricidad al día y la potencia de carga es inferior a 1kW; usuarios La demanda de electricidad no es muy urgente, la necesidad de productos es fiable y sencilla, y el precio es bajo. Por ello, se recomienda utilizar un controlador PWM y un inversor para corregir la onda e integrar el controlador, el inversor y la batería. Este método tiene una estructura sencilla, alta eficiencia, cableado conveniente y un precio bajo. Además, puede alimentar bombillas, televisores pequeños, pequeños y no hay problema con el ventilador.
Soluciones prácticas de sistemas fuera de la red pequeñas y medianas
Los principales usuarios de sistemas fuera de la red pequeños y medianos provienen de zonas relativamente acomodadas y con deficiencia energética, como pastores, residentes de islas, barcos pesqueros de tamaño medio, lugares escénicos bastante remotos y algunas estaciones base de comunicación y monitorización. Principalmente satisface las necesidades básicas de la vida como la iluminación, televisores, ventiladores y aires acondicionados; el consumo eléctrico diario del sistema es inferior a 50 kWh y la potencia total de carga inferior a 20 kW; los usuarios tienen necesidades específicas de consumo eléctrico, y sus demandas de productos son prácticas y fiables, económicas.
(1) Si el usuario tiene pocas cargas inductivas, se recomienda usar el controlador MPPT más el inversor de aislamiento de alta frecuencia, que es ligero y barato; si el usuario tiene muchas cargas inductivas, se recomienda usar el controlador MPPT para procesar el inversor de aislamiento de frecuencia. La solución es fiable en el consumo eléctrico y puede soportar cargas de descarga.
(2) Si la potencia de carga del usuario es relativamente pequeña, pero el tiempo de consumo eléctrico es muy largo, se recomienda elegir el esquema dividido entre controlador e inversor; puedes optar por usar un controlador más grande y un inversor más pequeño para aumentar la generación de energía, reducir el coste del sistema; Si la potencia de carga del usuario es relativamente grande, pero el tiempo de consumo eléctrico no es largo, se recomienda elegir la solución integrada del controlador y el inversor, y el cableado del sistema es sencillo.
Soluciones de sistemas fuera de la red a mediana y gran escala fiables
Los sistemas fuera de la red mediana y grande se utilizan principalmente en zonas industriales y comerciales, zonas escénicas y otras ocasiones donde no se pueden conectar a Internet cortes frecuentes de electricidad, altos precios eléctricos, diferencias significativas de precios entre los picos y los valles y la energía fotovoltaica. Principal; la potencia de carga del sistema está por encima de 20 kW y por debajo de 250 kW, y el consumo eléctrico diario está por debajo de 500 kWh. Existen diversas soluciones para sistemas fuera de la red de tamaño pequeño y mediano.
Para sistemas por encima de 20 kW y menos de 60 kW, puedes elegir el esquema de conectar varios inversores monofásicos pequeños fuera de la red en paralelo. Este esquema es más complicado en cableado y depuración, pero el precio es relativamente bajo y la flexibilidad es alta. Además, hay una avería del inversor; El sistema puede seguir funcionando. También puedes elegir el esquema dividido controlador e inversor y el esquema integrado controlador e inversor, usando un inversor medio y uno grande; El cableado del sistema es sencillo, la depuración es cómoda y puede formar un sistema híbrido de alimentación con el generador de combustible. En comparación con la fotovoltaica pura fuera de la red, puede ahorrar muchas baterías costosas y el coste total de generación de energía es bajo. Para sistemas superiores a 60 kW, actualmente existen dos topologías: acoplamiento DC "Acoplamiento DC" y acoplamiento AC "Acoplamiento AC", que pueden seleccionarse según el consumo de energía.
Soluciones de sistemas fuera de la red a gran escala con múltiples energías
Los sistemas multienergía fuera de la red a gran escala se utilizan principalmente en zonas montañosas remotas, islas, zonas turísticas y lugares industriales y comerciales con altos precios eléctricos sin redes eléctricas, con una potencia superior a 250 kW. En general, se utilizan convertidores bidireccionales de almacenamiento de energía, inversores conectados a la red y baterías se combinan en un sistema de microred. Además de la fotovoltaica y el almacenamiento de energía, suelen existir otros dispositivos de generación de energía como aerogeneradores y generadores de combustible.
La mayoría de las microredes adoptan topologías acopladas en CA, utilizando inversores centralizados y convertidores bidireccionales de almacenamiento de energía.
La microrred puede ejercer total y eficazmente el potencial de la energía limpia distribuida, reducir factores desfavorables como la pequeña capacidad, la generación inestable de energía y la baja fiabilidad del suministro eléctrico independiente, y garantizar el funcionamiento seguro del sistema. La aplicación de microredes es flexible, y la escala puede oscilar desde varios kilovatios hasta decenas de megavatios. Las microrredes pueden desarrollarse en fábricas, minas, hospitales, escuelas e incluso pequeños edificios.
Composición del sistema fotovoltaico fuera de la red:
Los módulos fotovoltaicos, inversores fuera de la red (incluidos cargadores/inversores fotovoltaicos), baterías de almacenamiento de energía (plomo-ácido/coloide/plomo-carbono/litio/litio ternario, fosfato de hierro, etc.), soportes fotovoltaicos, cables y accesorios, cajas eléctricas, etc., son componentes críticos de los sistemas fotovoltaicos fuera de la red.
La diferencia más significativa entre un sistema fuera de la red y uno conectado a la red se basa en los ingresos por inversión. En cambio, el sistema fuera de la red se basa en una fuente de alimentación necesaria, por lo que se enfocan de forma diferente al seleccionar componentes.
A menudo puede ocurrir que no haya acceso principal para plantar o reproducirse en la montaña. En este momento, podemos instalar un sistema de almacenamiento fotovoltaico para diseñar un sistema razonable cuando no haya una red eléctrica que soporte instalaciones en la zona alejada de la red eléctrica. ¿Puede el sistema sustituir las necesidades eléctricas diarias?
La diferencia entre el pequeño sistema fotovoltaico de almacenamiento de energía fuera de la red y el sistema conectado a la red es que el sistema fuera de la red no necesita generar electricidad ni utilizarse a sí mismo a través de la propia red. En cambio, el sistema conectado a la red suele tener que combinarse con la red para funcionar. Como resultado, un sistema fuera de la red no es tan sencillo como uno conectado a la red. Por ejemplo, la potencia del inversor y los módulos fotovoltaicos es similar, pero un sistema fuera de la red no lo es.
¿Qué parámetros deben proporcionarse al diseñar un sistema fuera de la red?
1. La potencia del equipo de carga eléctrica
2. El tiempo de trabajo de la carga = el número real de vatios totales
3. Si es necesario considerar el número de días lluviosos (suministro continuo de energía)
4. Condiciones de luz del lugar de instalación e inclinación de la instalación
Solo conociendo estos parámetros se puede diseñar razonablemente un conjunto de sistemas fotovoltaicos óptimos fuera de la red. La batería de almacenamiento de energía almacena el método de almacenamiento de energía del sistema fuera de la red, y el inversor fuera de la red puede suministrar la energía para su uso. La adaptación de voltaje entre el sistema fuera de red y la tensión del sistema conectado a la red (220V/380V) debería corresponder razonablemente al voltaje del sistema conectado a la red. Generalmente, el voltaje del sistema fuera de la red es principalmente de tipo aumentado y invertido por baja tensión de corriente continua. La potencia de los módulos solares y inversores de sistemas fuera de la red rara vez es la misma. Cada sitio de demanda eléctrica debe diseñarse según el consumo real de energía, que es bastante diferente del sistema conectado a la red. En sistemas generales conectados a la red, normalmente decimos directamente xx (kilovatios) KW. Actualmente, los sistemas fuera de la red se utilizan mediante corriente alterna inversora de corriente continua. Si el diseño del sistema fuera de la red es irrazonable, la demanda de energía no se cubrirá y el hardware de los componentes del sistema se dañará.
¿Qué componentes necesitan los sistemas fotovoltaicos + de almacenamiento de energía fuera de la red?
1. Módulos fotovoltaicos
Como muy pronto, los módulos fotovoltaicos solo se usaban en algunos sistemas fotovoltaicos fuera de la red y pequeños. Posteriormente, con el desarrollo a gran escala de aplicaciones fotovoltaicas conectadas a la red y la actualización anual de la tecnología de módulos fotovoltaicos, la eficiencia de conversión de los módulos mejoró drásticamente. En particular, algunas centrales eléctricas conectadas a la red necesitan componentes más eficientes para mejorar la ratio de ingresos por inversión debido al uso completo de los recursos del sitio. Por supuesto, el sistema general fuera de la red no exige grandes exigencias en la eficiencia de conversión de los componentes debido a su ubicación relativamente grande, por lo que los componentes convencionales suelen ser la primera consideración al seleccionar componentes en el diseño del sistema.
2. Soporte fotovoltaico
Te ayudaría que no fueras ajeno a los soportes fotovoltaicos. También se utilizan en sistemas conectados a la red. Existen dos bastidores fotovoltaicos estándar en el mercado de soportes fotovoltaicos: aleación de aluminio y acero galvanizado en caliente en forma de C. Si la capa galvanizada en el soporte de acero galvanizado en caliente en forma de C cumple con el estándar significa si la vida útil cumple con el estándar de 20 años.
3. Equipos de mando fuera de la red eléctrica
Controla todo el interruptor del circuito y las funciones de protección contra rayos.
4. Batería de almacenamiento de energía
(1) Batería de plomo-ácido/gel: El sistema de almacenamiento de energía generalmente elige baterías de plomo-ácido selladas sin mantenimiento para reducir el mantenimiento posterior. Tras 150 años de desarrollo, las baterías de plomo-ácido presentan una estabilidad, seguridad y ventajas de precio significativas. No solo son el tipo de batería con mayor proporción de aplicaciones de baterías de almacenamiento energético actualmente, sino también el primer tipo de batería de almacenamiento energético para sistemas fotovoltaicos fuera de la red.
(2) Batería de plomo-carbono: una tecnología evolucionada a partir de las baterías tradicionales de plomo-ácido, que puede mejorar significativamente la vida útil de las baterías de plomo-ácido añadiendo carbón activado al electrodo negativo de las baterías de plomo-ácido. Pero como actualización técnica de las baterías de plomo-ácido, su coste es ligeramente mayor;
(3) Batería ternaria de litio/litio fosfato de hierro: En comparación con los dos tipos de baterías de almacenamiento de energía anteriores, las baterías de iones de litio presentan características de mayor densidad de potencia, más ciclos de carga y descarga, y una mayor profundidad de descarga. Sin embargo, debido a la necesidad de tecnología adicional de gestión de baterías (BMS), el coste del sistema de las baterías ternarias de litio/litio fosfato de hierro suele ser 2-3 veces superior al de las baterías de plomo-ácido. Además, en comparación con las baterías de plomo-ácido/plomo-carbono, su estabilidad térmica también es ligeramente insuficiente, por lo que la relación de aplicación en sistemas fotovoltaicos fuera de la red no es alta. Pero cabe mencionar que, con los avances tecnológicos, la cuota de mercado de las baterías ternarias de litio/litio hierro fosfato también está aumentando gradualmente, lo que supone una nueva tendencia de aplicación.
5. Controlador solar
La función principal del controlador es controlar el exceso y la sobredescarga de la energía solar y de la batería de almacenamiento de energía para proteger la vida útil de la tormenta. Generalmente, el controlador tiene la función de control de la luz. Durante el día, el estado de carga deja de descargarse automáticamente y, cuando es de noche, empieza a liberarse. Por eso normalmente vemos farolas solares, por eso nadie controla el apagado automático durante el día y la iluminación automática por la noche. La corriente máxima de carga del controlador es diferente para los módulos solares equipados con él. Por ejemplo, para un controlador de 48V30A, la corriente de carga del módulo solar debe ser inferior a 30A. Si no, el mando se dañará.
6. Cable fotovoltaico
Los cables fotovoltaicos tienen ventajas de resistencia a altas temperaturas (generalmente 120°C), antienvejecimiento, anti-ultravioleta, anticorrosión, etc., y pueden soportar ambientes meteorológicos adversos y choques mecánicos. En el entorno exterior, la vida útil de los cables fotovoltaicos es ocho veces la de las líneas ordinarias y 32 veces la de los cables de PVC.
7. Inversor fuera de la red
(1) Tomar la carga del aire acondicionado como punto de consideración. Las cargas generales se dividen en tres categorías: cargas grupales (luces, calefactores, etc.), cargas inductivas (aires acondicionados, motores, etc.), cargas capacitivas (fuente de alimentación del host del ordenador, etc.). Dado que la corriente requerida por la carga inductiva para arrancar es 3~5 veces el tiempo nominal, y la capacidad de sobrecarga en cortos tiempos del 150%-200% del inversor general fuera de red no puede cumplir con los requisitos, la carga inductiva requiere una consideración especial por parte del inversor. (Cuando el inversor fuera de la red está conectado a una carga inductiva, se requiere un diseño de sistema con al menos el doble de carga inductiva). Por ejemplo, en un proyecto donde un inversor fuera de la red acciona un aire acondicionado de 2P (2*750W), un inversor con una potencia nominal de 3KVA o superior es la configuración estándar. Por supuesto, existen tres tipos de cargas disponibles simultáneamente, pero la carga con la proporción más significativa tendrá un impacto significativo en el inversor.
(2) Tomar el lado DC como punto de consideración. Los inversores fuera de la red tienen cargadores fotovoltaicos integrados, que generalmente tienen dos tipos: MPPT y PWM. A medida que la tecnología se actualiza, los cargadores PWM se eliminan progresivamente, y los cargadores MPPT se convierten en la primera opción para inversores fuera de la red.
(3) Otras opciones. Además de los dos métodos de selección anteriores, existen muchas fórmulas de cálculo en el mercado, que no se repetirán aquí. Pero la dirección general es: 1) Determinar la potencia nominal del inversor fuera de red según el tamaño y tipo de carga; 2) Determinar el valor en kWh del paquete de baterías de almacenamiento de energía según el tiempo de descarga de la batería de almacenamiento de energía requerido por la carga; 3) Determinar el valor en kWh del paquete de baterías de almacenamiento de energía según las condiciones locales de sol y los requisitos de tiempo de carga (por ejemplo, debe estar completamente cargada en un día de media), determinar la potencia del cargador, etc.
(la imagen es solo una referencia)
Después, un sistema completamente fuera de la red debe estar equipado con los materiales mencionados. Por supuesto, el control del inversor se integró
Soluciones de sistemas pequeños fuera de la red de bajo coste
Sistema pequeño fuera de la red, los principales usuarios provienen de zonas empobrecidas sin electricidad, zonas montañosas remotas, pastores y turistas, principalmente para cubrir las necesidades de iluminación, carga de teléfonos móviles, etc.; el sistema consume menos de 5 grados de electricidad al día y la potencia de carga es inferior a 1kW; usuarios La demanda de electricidad no es muy urgente, la necesidad de productos es fiable y sencilla, y el precio es bajo. Por ello, se recomienda utilizar un controlador PWM y un inversor para corregir la onda e integrar el controlador, el inversor y la batería. Este método tiene una estructura sencilla, alta eficiencia, cableado conveniente y un precio bajo. Además, puede alimentar bombillas, televisores pequeños, pequeños y no hay problema con el ventilador.
Soluciones prácticas de sistemas fuera de la red pequeñas y medianas
Los principales usuarios de sistemas fuera de la red pequeños y medianos provienen de zonas relativamente acomodadas y con deficiencia energética, como pastores, residentes de islas, barcos pesqueros de tamaño medio, lugares escénicos bastante remotos y algunas estaciones base de comunicación y monitorización. Principalmente satisface las necesidades básicas de la vida como la iluminación, televisores, ventiladores y aires acondicionados; el consumo eléctrico diario del sistema es inferior a 50 kWh y la potencia total de carga inferior a 20 kW; los usuarios tienen necesidades específicas de consumo eléctrico, y sus demandas de productos son prácticas y fiables, económicas.
(1) Si el usuario tiene pocas cargas inductivas, se recomienda usar el controlador MPPT más el inversor de aislamiento de alta frecuencia, que es ligero y barato; si el usuario tiene muchas cargas inductivas, se recomienda usar el controlador MPPT para procesar el inversor de aislamiento de frecuencia. La solución es fiable en el consumo eléctrico y puede soportar cargas de descarga.
(2) Si la potencia de carga del usuario es relativamente pequeña, pero el tiempo de consumo eléctrico es muy largo, se recomienda elegir el esquema dividido entre controlador e inversor; puedes optar por usar un controlador más grande y un inversor más pequeño para aumentar la generación de energía, reducir el coste del sistema; Si la potencia de carga del usuario es relativamente grande, pero el tiempo de consumo eléctrico no es largo, se recomienda elegir la solución integrada del controlador y el inversor, y el cableado del sistema es sencillo.
Soluciones de sistemas fuera de la red a mediana y gran escala fiables
Los sistemas fuera de la red mediana y grande se utilizan principalmente en zonas industriales y comerciales, zonas escénicas y otras ocasiones donde no se pueden conectar a Internet cortes frecuentes de electricidad, altos precios eléctricos, diferencias significativas de precios entre los picos y los valles y la energía fotovoltaica. Principal; la potencia de carga del sistema está por encima de 20 kW y por debajo de 250 kW, y el consumo eléctrico diario está por debajo de 500 kWh. Existen diversas soluciones para sistemas fuera de la red de tamaño pequeño y mediano.
Para sistemas por encima de 20 kW y menos de 60 kW, puedes elegir el esquema de conectar varios inversores monofásicos pequeños fuera de la red en paralelo. Este esquema es más complicado en cableado y depuración, pero el precio es relativamente bajo y la flexibilidad es alta. Además, hay una avería del inversor; El sistema puede seguir funcionando. También puedes elegir el esquema dividido controlador e inversor y el esquema integrado controlador e inversor, usando un inversor medio y uno grande; El cableado del sistema es sencillo, la depuración es cómoda y puede formar un sistema híbrido de alimentación con el generador de combustible. En comparación con la fotovoltaica pura fuera de la red, puede ahorrar muchas baterías costosas y el coste total de generación de energía es bajo. Para sistemas superiores a 60 kW, actualmente existen dos topologías: acoplamiento DC "Acoplamiento DC" y acoplamiento AC "Acoplamiento AC", que pueden seleccionarse según el consumo de energía.
Soluciones de sistemas fuera de la red a gran escala con múltiples energías
Los sistemas multienergía fuera de la red a gran escala se utilizan principalmente en zonas montañosas remotas, islas, zonas turísticas y lugares industriales y comerciales con altos precios eléctricos sin redes eléctricas, con una potencia superior a 250 kW. En general, se utilizan convertidores bidireccionales de almacenamiento de energía, inversores conectados a la red y baterías se combinan en un sistema de microred. Además de la fotovoltaica y el almacenamiento de energía, suelen existir otros dispositivos de generación de energía como aerogeneradores y generadores de combustible.
La mayoría de las microredes adoptan topologías acopladas en CA, utilizando inversores centralizados y convertidores bidireccionales de almacenamiento de energía.
La microrred puede ejercer total y eficazmente el potencial de la energía limpia distribuida, reducir factores desfavorables como la pequeña capacidad, la generación inestable de energía y la baja fiabilidad del suministro eléctrico independiente, y garantizar el funcionamiento seguro del sistema. La aplicación de microredes es flexible, y la escala puede oscilar desde varios kilovatios hasta decenas de megavatios. Las microrredes pueden desarrollarse en fábricas, minas, hospitales, escuelas e incluso pequeños edificios.
Composición del sistema fotovoltaico fuera de la red:
Los módulos fotovoltaicos, inversores fuera de la red (incluidos cargadores/inversores fotovoltaicos), baterías de almacenamiento de energía (plomo-ácido/coloide/plomo-carbono/litio/litio ternario, fosfato de hierro, etc.), soportes fotovoltaicos, cables y accesorios, cajas eléctricas, etc., son componentes críticos de los sistemas fotovoltaicos fuera de la red.
La diferencia más significativa entre un sistema fuera de la red y uno conectado a la red se basa en los ingresos por inversión. En cambio, el sistema fuera de la red se basa en una fuente de alimentación necesaria, por lo que se enfocan de forma diferente al seleccionar componentes.
A menudo puede ocurrir que no haya acceso principal para plantar o reproducirse en la montaña. En este momento, podemos instalar un sistema de almacenamiento fotovoltaico para diseñar un sistema razonable cuando no haya una red eléctrica que soporte instalaciones en la zona alejada de la red eléctrica. ¿Puede el sistema sustituir las necesidades eléctricas diarias?
La diferencia entre el pequeño sistema fotovoltaico de almacenamiento de energía fuera de la red y el sistema conectado a la red es que el sistema fuera de la red no necesita generar electricidad ni utilizarse a sí mismo a través de la propia red. En cambio, el sistema conectado a la red suele tener que combinarse con la red para funcionar. Como resultado, un sistema fuera de la red no es tan sencillo como uno conectado a la red. Por ejemplo, la potencia del inversor y los módulos fotovoltaicos es similar, pero un sistema fuera de la red no lo es.
¿Qué parámetros deben proporcionarse al diseñar un sistema fuera de la red?
1. La potencia del equipo de carga eléctrica
2. El tiempo de trabajo de la carga = el número real de vatios totales
3. Si es necesario considerar el número de días lluviosos (suministro continuo de energía)
4. Condiciones de luz del lugar de instalación e inclinación de la instalación
Solo conociendo estos parámetros se puede diseñar razonablemente un conjunto de sistemas fotovoltaicos óptimos fuera de la red. La batería de almacenamiento de energía almacena el método de almacenamiento de energía del sistema fuera de la red, y el inversor fuera de la red puede suministrar la energía para su uso. La adaptación de voltaje entre el sistema fuera de red y la tensión del sistema conectado a la red (220V/380V) debería corresponder razonablemente al voltaje del sistema conectado a la red. Generalmente, el voltaje del sistema fuera de la red es principalmente de tipo aumentado y invertido por baja tensión de corriente continua. La potencia de los módulos solares y inversores de sistemas fuera de la red rara vez es la misma. Cada sitio de demanda eléctrica debe diseñarse según el consumo real de energía, que es bastante diferente del sistema conectado a la red. En sistemas generales conectados a la red, normalmente decimos directamente xx (kilovatios) KW. Actualmente, los sistemas fuera de la red se utilizan mediante corriente alterna inversora de corriente continua. Si el diseño del sistema fuera de la red es irrazonable, la demanda de energía no se cubrirá y el hardware de los componentes del sistema se dañará.
¿Qué componentes necesitan los sistemas fotovoltaicos + de almacenamiento de energía fuera de la red?
1. Módulos fotovoltaicos
Como muy pronto, los módulos fotovoltaicos solo se usaban en algunos sistemas fotovoltaicos fuera de la red y pequeños. Posteriormente, con el desarrollo a gran escala de aplicaciones fotovoltaicas conectadas a la red y la actualización anual de la tecnología de módulos fotovoltaicos, la eficiencia de conversión de los módulos mejoró drásticamente. En particular, algunas centrales eléctricas conectadas a la red necesitan componentes más eficientes para mejorar la ratio de ingresos por inversión debido al uso completo de los recursos del sitio. Por supuesto, el sistema general fuera de la red no exige grandes exigencias en la eficiencia de conversión de los componentes debido a su ubicación relativamente grande, por lo que los componentes convencionales suelen ser la primera consideración al seleccionar componentes en el diseño del sistema.
2. Soporte fotovoltaico
Te ayudaría que no fueras ajeno a los soportes fotovoltaicos. También se utilizan en sistemas conectados a la red. Existen dos bastidores fotovoltaicos estándar en el mercado de soportes fotovoltaicos: aleación de aluminio y acero galvanizado en caliente en forma de C. Si la capa galvanizada en el soporte de acero galvanizado en caliente en forma de C cumple con el estándar significa si la vida útil cumple con el estándar de 20 años.
3. Equipos de mando fuera de la red eléctrica
Controla todo el interruptor del circuito y las funciones de protección contra rayos.
4. Batería de almacenamiento de energía
(1) Batería de plomo-ácido/gel: El sistema de almacenamiento de energía generalmente elige baterías de plomo-ácido selladas sin mantenimiento para reducir el mantenimiento posterior. Tras 150 años de desarrollo, las baterías de plomo-ácido presentan una estabilidad, seguridad y ventajas de precio significativas. No solo son el tipo de batería con mayor proporción de aplicaciones de baterías de almacenamiento energético actualmente, sino también el primer tipo de batería de almacenamiento energético para sistemas fotovoltaicos fuera de la red.
(2) Batería de plomo-carbono: una tecnología evolucionada a partir de las baterías tradicionales de plomo-ácido, que puede mejorar significativamente la vida útil de las baterías de plomo-ácido añadiendo carbón activado al electrodo negativo de las baterías de plomo-ácido. Pero como actualización técnica de las baterías de plomo-ácido, su coste es ligeramente mayor;
(3) Batería ternaria de litio/litio fosfato de hierro: En comparación con los dos tipos de baterías de almacenamiento de energía anteriores, las baterías de iones de litio presentan características de mayor densidad de potencia, más ciclos de carga y descarga, y una mayor profundidad de descarga. Sin embargo, debido a la necesidad de tecnología adicional de gestión de baterías (BMS), el coste del sistema de las baterías ternarias de litio/litio fosfato de hierro suele ser 2-3 veces superior al de las baterías de plomo-ácido. Además, en comparación con las baterías de plomo-ácido/plomo-carbono, su estabilidad térmica también es ligeramente insuficiente, por lo que la relación de aplicación en sistemas fotovoltaicos fuera de la red no es alta. Pero cabe mencionar que, con los avances tecnológicos, la cuota de mercado de las baterías ternarias de litio/litio hierro fosfato también está aumentando gradualmente, lo que supone una nueva tendencia de aplicación.
5. Controlador solar
La función principal del controlador es controlar el exceso y la sobredescarga de la energía solar y de la batería de almacenamiento de energía para proteger la vida útil de la tormenta. Generalmente, el controlador tiene la función de control de la luz. Durante el día, el estado de carga deja de descargarse automáticamente y, cuando es de noche, empieza a liberarse. Por eso normalmente vemos farolas solares, por eso nadie controla el apagado automático durante el día y la iluminación automática por la noche. La corriente máxima de carga del controlador es diferente para los módulos solares equipados con él. Por ejemplo, para un controlador de 48V30A, la corriente de carga del módulo solar debe ser inferior a 30A. Si no, el mando se dañará.
6. Cable fotovoltaico
Los cables fotovoltaicos tienen ventajas de resistencia a altas temperaturas (generalmente 120°C), antienvejecimiento, anti-ultravioleta, anticorrosión, etc., y pueden soportar ambientes meteorológicos adversos y choques mecánicos. En el entorno exterior, la vida útil de los cables fotovoltaicos es ocho veces la de las líneas ordinarias y 32 veces la de los cables de PVC.
7. Inversor fuera de la red
(1) Tomar la carga del aire acondicionado como punto de consideración. Las cargas generales se dividen en tres categorías: cargas grupales (luces, calefactores, etc.), cargas inductivas (aires acondicionados, motores, etc.), cargas capacitivas (fuente de alimentación del host del ordenador, etc.). Dado que la corriente requerida por la carga inductiva para arrancar es 3~5 veces el tiempo nominal, y la capacidad de sobrecarga en cortos tiempos del 150%-200% del inversor general fuera de red no puede cumplir con los requisitos, la carga inductiva requiere una consideración especial por parte del inversor. (Cuando el inversor fuera de la red está conectado a una carga inductiva, se requiere un diseño de sistema con al menos el doble de carga inductiva). Por ejemplo, en un proyecto donde un inversor fuera de la red acciona un aire acondicionado de 2P (2*750W), un inversor con una potencia nominal de 3KVA o superior es la configuración estándar. Por supuesto, existen tres tipos de cargas disponibles simultáneamente, pero la carga con la proporción más significativa tendrá un impacto significativo en el inversor.
(2) Tomar el lado DC como punto de consideración. Los inversores fuera de la red tienen cargadores fotovoltaicos integrados, que generalmente tienen dos tipos: MPPT y PWM. A medida que la tecnología se actualiza, los cargadores PWM se eliminan progresivamente, y los cargadores MPPT se convierten en la primera opción para inversores fuera de la red.
(3) Otras opciones. Además de los dos métodos de selección anteriores, existen muchas fórmulas de cálculo en el mercado, que no se repetirán aquí. Pero la dirección general es: 1) Determinar la potencia nominal del inversor fuera de red según el tamaño y tipo de carga; 2) Determinar el valor en kWh del paquete de baterías de almacenamiento de energía según el tiempo de descarga de la batería de almacenamiento de energía requerido por la carga; 3) Determinar el valor en kWh del paquete de baterías de almacenamiento de energía según las condiciones locales de sol y los requisitos de tiempo de carga (por ejemplo, debe estar completamente cargada en un día de media), determinar la potencia del cargador, etc.
(la imagen es solo una referencia)
Después, un sistema completamente fuera de la red debe estar equipado con los materiales mencionados. Por supuesto, el control del inversor se integró