Govorimo o tome kako dizajnirati fotonaponski sistem van mreže
01Osnovni podaci koje morate razumeti pre instalacije
Pre svega, moramo razumeti fazu napona korisnika. Da li je jednofazni AC 220V ili trofazni AC 380V? Ovo određuje izlazne karakteristike pretvarača;
Drugi je tip opterećenja, da li je to induktivno opterećenje ili otporno opterećenje? Ovo određuje snagu opterećenja i izlazni talasni oblik pretvarača.
Treće je vreme rada opterećenja pri punom opterećenju, odnosno koliko stepeni nam je potrebno za prosečnu dnevnu potrošnju struje? Ako je to fotonaponska elektrana povezana na mrežu, jer ne postoji uređaj za skladištenje energije, potrebna je samo razumna snaga fotonaponskog modula; ako se radi o fotonaponskom sistemu za proizvodnju električne energije van mreže, kapacitet baterije se takođe mora izračunati, uključujući i kada nema uslova za proizvodnju fotonaponske energije u kontinuiranim kišnim danima. Samorezervirana moć sistema.
02 Fotonaponsko kućište za proizvodnju električne energije van mreže
Uzimamo fotonaponsku elektranu van mreže malog farmera na jezeru kao primer. Zbog visokih troškova dalekovodnog napajanja, gubici struje i napona dalekovoda su veliki, a tajfun pogađa, što rezultira nestabilnom potrošnjom električne energije, čestim neočekivanim nestancima struje i utiče na proizvodnju i životnu snagu. Iz tog razloga se planira korišćenje fotonaponske proizvodnje električne energije van mreže. Intenzitet sunčevog zračenja je visok tokom dana, a fotonaponska proizvodnja energije se direktno invertuje i izlazi. Napajanje radi i istovremeno puni bateriju.
Napon je AC220V 50Hz, a električna oprema uglavnom uključuje:
10 kompleta pumpi za kiseonik za ribnjake (300W)
TV + satelitski prijemnik (200W) 1 komplet
1 šporet za pirinač (750W)
Indukcijski šporet (2000W) 1
1 frižider (100W)
Osvetljenje (100W)
Opterećenje se ne koristi istovremeno. Pumpa kiseonika radi danju kada sija sunce i ne radi noću; snaga ostalih električnih aparata je oko 3000W, a dnevna potrošnja struje oko 10 stepeni. Pošto jezero ima dovoljno sunčeve svetlosti, samorezervisana snaga u oblačnim i kišnim danima se ne uzima u obzir.
03Fotonaponski inverter
Prema gore navedenim podacima koje je dao korisnik, u ovom dizajnu sistema, SAKO Sanke? Izabrana je integrisana mašina sa fotonaponskim invertorom van mreže, snaga je 48V 6KVA, faktor snage je 0,9, efikasnost konverzije invertera> 88%, a stvarna moć opterećenja je do 5000W, može zadovoljiti korisnika [GG ] Zahtevi za izlaznu snagu električne opreme #39.
04 Kapacitet baterije
Uređaj za skladištenje energije koji se koristi u fotonaponskom sistemu za proizvodnju električne energije van mreže je obično korišćena olovno-kiselinska baterija velikog kapaciteta i visokih performansi.
Rezervni kapacitet baterije je 10KWh. Pošto je DC ulazni napon fotonaponskog pretvarača DC48V, teoretski kapacitet baterije se izračunava:
10000VAh/48V=208Ah
Prema relevantnim tehničkim standardima za bateriju, brzina pražnjenja baterije je ekonomičnija i razumnija na 0,5C2, što može osigurati vreme ciklusa punjenja i pražnjenja baterije' i efektivno produžiti vek trajanja. Pošto jezero ima dovoljno sunca, fotonaponski izlaz se direktno invertuje tokom dana i nema potrebe da se ponavlja postupak pražnjenja baterije. Potrošnja električne energije noću je mala, a vreme pražnjenja je kratko. Zbog toga je brzina pražnjenja baterije na odgovarajući način povećana na 0,6C2 u dizajnu ove šeme. Proračun stvarnog kapaciteta:
208 Ah/0,6=347 Ah
Ovde je vrednost 400Ah, odnosno ukupan kapacitet je: 48V 400Ah
Specifikacija olovne baterije je 12V 200Ah/kom, način povezivanja je 4 žice i 4 paralele, a potrebno je ukupno 8 baterija.
05 Snaga PV modula
Nakon što se dobije kapacitet konfiguracije baterije kroz gornji proračun, izračunava se konfiguracija snage fotonaponskog modula.
Geografski položaj jezera ima jako sunčevo zračenje, a efektivno sunčano vreme je čak 6 sati. Upotreba fotonaponskih modula od polikristalnog silicijuma ima efikasnost fotoelektrične konverzije od 16%, što ispunjava standarde koje je postavila Nacionalna uprava za energiju.
Formula proračuna za fotonaponsku proizvodnju električne energije je: sistemska proizvodnja energije=snaga fotonaponskog modula × vreme sunčeve svetlosti × sveobuhvatni koeficijent. Sveobuhvatni koeficijent se odnosi na koeficijent gubitka uzrokovan faktorima kao što su promena temperature, gubitak u liniji i efikasnost konverzije kontrolera (ili pretvarača). Vrednost je uglavnom 0,5-0,7, a vrednost je ovaj put 0,6. Dakle, proračun snage fotonaponskog modula:
48V×400Ah/(6h×0.6)=5333W
Specifikacija modula je 36V 275W, veličina je 1900×980×45mm, a površina je oko 2 kvadratna metra. Način povezivanja je da se svaka 2 komada (72V) spoje u seriju, a zatim se 10 žica poveže paralelno. Potrebno je ukupno 20 komada fotonaponskih modula, ukupne snage 72V 5500W i površine niza fotonaponskih modula od 40 kvadratnih metara.
