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家商两用光储混合系统设计要点简析

发布时间:2022-07-16 00:00   浏览次数:次   作者:leyu乐鱼体育官网
本文摘要:在刚完结的2015德国INTERSOLAR展览上,众多大厂商(特斯拉、BMS、飞驰、LG、三星等)皆发售了自己的家庭、商用储能系统,解释此领域早已受到了更加多的注目。 相对于早已日益成熟期的家用/商用光伏并网系统来说,家用/商用光储混合系统(本文中提及的储能系统皆假设为基于储能电池)的设计要简单很多,而且由于其应用领域众多而更容易引发误解造成系统设计不合理。本文对光储混合系统在实际应用于中必须考虑到的系统设计要素展开详细分析可供大家参照辩论。

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在刚完结的2015德国INTERSOLAR展览上,众多大厂商(特斯拉、BMS、飞驰、LG、三星等)皆发售了自己的家庭、商用储能系统,解释此领域早已受到了更加多的注目。  相对于早已日益成熟期的家用/商用光伏并网系统来说,家用/商用光储混合系统(本文中提及的储能系统皆假设为基于储能电池)的设计要简单很多,而且由于其应用领域众多而更容易引发误解造成系统设计不合理。本文对光储混合系统在实际应用于中必须考虑到的系统设计要素展开详细分析可供大家参照辩论。

  1.系统加装目的:  为什么要加装光储混合(或显储能)系统,加装此系统的目的是什么?这是在设计一个合理的光储混合系统之前必需要具体的问题。根据有所不同系统设计目的其系统设计结果毫无疑问差异相当大。  在现阶段,有所不同国家的用户对加装光储混合系统不会有有所不同的市场需求,但基本上可以确认为以下几类:  A.提升太阳能(也还包括风能等)自发性自用率:此类应用于目前在欧洲、澳洲、英国有普遍的市场需求。

其主要背景是由于在此类区域,现在太阳能并网发电补贴渐渐上升,而同时家用、商用电费价格大幅下降,另外因为新能源(特别是在是太阳能)的日发电功率曲线和负荷的用电曲线不给定,对于家庭用户来说,一般情况下只有20%-30%的新能源发电量能被自己用于,而其余电量皆对系统进电网,所以在上述背景下,终端用户期望将太阳能收到来的电尽可能都由自己消耗掉而不是对系统到电网。在此情况下,加装光储混合系统,通过系统控制来尽可能提升太阳能的自发性自用率、让太阳能尽可能为用户服务为系统主要加装目的。

  B.消峰填谷:此类应用于主要集中于在峰谷电费差价较小的一些行业或国家,一般只必须加装显储能系统就可以。用户加装此系统的目的就是期望在负荷较重、电价较低的时候对储能系统电池,在负荷较轻、电价较高的时候由储能系统静电,利用峰谷电价劣来超过增加用户电费的目的。

  C.UPS工作模式:此类应用于主要集中于在电网供电可靠性较好的区域、国家,如非洲、东南亚等。加装此类系统的目的就是期望在电网工作长时间时,由电网对用户展开供电,同时由太阳能或电网对电池展开电池,使电池在电网长时间时尽可能维持在满充状态。当电网故障时,并转由光储混合(或显储能)储能系统对用户展开供电,以确保用户供电的持续性。  上述三种模式中,模式A和B皆为并网居多、离网辅的运营方式。

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模式C为离网居多、并网辅。  除上述三种主要模式外,在电网应用于级别的储能系统还有对电网频率展开调整的拒绝,本文主要针对家用、商用的光储混合系统展开分析,所以对于此类应用于模式仍然展开辩论。  2.系统配置  在具体了系统加装目的之后才可以针对有所不同的运营目的来详细设计系统的主要配备。

在整个光储混合系统配置的设计中,最核心的部分就是针对电池储能部分展开设计,关键还是要同时顾及到功率均衡和能量均衡来优化系统成本。坦率的说道,此方面的设计计算出来非常复杂(特别是在是在获取太阳能自发性自用率领域),必须考虑到诸多因素才可以获得一个适合的结果。本文只是针对有所不同加装目的展开详细分析以供大家参照辩论:  A.提升太阳能自发性自用率:  在此类应用于中,只不过也应当分成两种情况来考虑到:已加装太阳能的用户和并未加装太阳能的用户。  (1)对于已加装太阳能的用户:由于有数太阳能发电系统,所以使用交流耦合方案来重新组建光储混合系统较为适合:即原先的太阳能面板+太阳能逆变器包含太阳能发电系统,同时加装电池双向充放电逆变器+储能电池包含电池储能系统,两者能量在交流测展开耦合。

  由于太阳能的发电功率、日发电量和用户负荷的峰值功率及日耗电量均可预测,所以设计电池储能系统的时候主要从功率均衡和能量均衡两个角度考虑到才可:  功率均衡:其目的就是通过太阳能的日发电功率曲线、用户的日负荷功率曲线自由选择适合功率(KW)的电池逆变器。电池逆变器的功率不应中选的过大,过大会造成成本升高而不简单,因为太阳能不一定能获取充足的电池功率;若电池逆变器功率过小,不会造成太阳能的自发性自用率上升,过多的电量被对系统到电网中而并未超过系统设计目的,同时储能电池也不一定能充满著。一般而言,电池逆变器的功率为光伏功率的60%-80%是一个较为适合的自由选择范围。

  能量均衡:其目的就是要通过太阳能的日发电量、负荷的日耗电量及预期的太阳能自发性自用率来确认储能电池的容量(KWH)。跟功率均衡类似于,储能电池容量过大会造成电池无法被充满著而导致系统成本过低,容量过小可能会造成储能电池非常容易被充满著,而太阳能收到的电量被迫被对系统到电网而使得太阳能自发性自用率过较低。综合下来,融合笔者多年来的设计经验,电池容量(KWH)是电池功率的(KW)的1-1.5倍(数值上)为宜。

  (2)对于并未加装太阳能的用户,使用直流耦合方案较为适合,即太阳能(配上MPPT追踪器)和储能电池(配上一个双向DC-DC变换器)能量在直流母线外侧展开耦合,同时两者共用一个DC-AC逆变器。太阳能部分的设计可以必要参考显光伏并网系统的设计展开,电池部分和上面已加装太阳能的用户的设计思路完全相同。


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