Корак 1: Тачна процена оптерећења и прогноза потражње енергије

Анализа обрасца потрошње за оптимизацију хибридне соларне и складиштења енергије

Да се контролише колико енергије се свакодневно користи је прилично важно. Погледајући назад на протекле бројке потрошње помаже нам да откријемо дневне и сезонске трендове са којима се сви бавимо. Поподне су часови када већина система почиње да кошта новац јер потражња расте. Узмите комерцијалне зграде као пример, оне обично виде да њихове потребе за енергијом расту било где од 30 до 50 одсто поподне, према овом извештају из Института Понемон о прекидима у дата центрима прошле године. Знање ових обрасца говори нам да ли има смисла да се одмах фокусирамо на коришћење сопствене соларне енергије или да сачекамо да се касније користе батерије. Такође, проверите које уређаје троше електричну енергију. Огревање, вентилација, климатера и различите врсте индустријске опреме чине већину трошкова комерцијалних операција. Долазак до ових детаља спречава људе да купују много веће системе него што је потребно, док се још увек осигурава да су неопходни делови остали на снази чак и када постоји неочекивано прекид струје негде.

Основи дизајна: усаглашавање соларне генерације, капацитета батерије и рејтинга инвертора са профилима оптерећења

Прецизно димензирање захтева три подешавања:

• Соларни панели морају да надокнаде годишњу потрошњу, рачунајући за регионалну зрачење и 1418% губитака система
• Капацитет батерије зависи од сати аутономије трајање резервне резервне резерве која је потребна током неуспјеха у мрежи
• Рејтинзи инвертера морају прећи врхунско оптерећење за 20-25%, како би се прилагодили приливима покретања мотора

Мали продавница који користи 40 кВтц дневно са врховима од 8 кВт треба:

• 10 kW соларна панела (представљајући 4,5 соларних сати)
• 20 кВтцх складишта за покривање преко ноћи
• Хибридни инвертор од 10 kW

Неодговарајући компоненте изазивају казне за ефикасност до 23% (НРЕЛ, Извештај о интеграцији хибридног система , 2023. године). Увек моделирајте најгоре сценарије, укључујући производњу у зимском солностају, како бисте осигурали отпорност током целе године.

Корак 2: Избор оптималне хибридне архитектуре (АЦ-у односу на ЦЦ-удвојена)

Упоређивање конфигурација са АЦ-упоређивањем и ЦС-упоређивањем за хибридно складиштење соларне и енергетске енергије

Када је реч о повезивању соларних панела са складиштем батерија, постоје у основи два главна начина да се то уради: системи са АЦ и ЦЦ спојима. Са АЦ спојем, соларни панели и батерије имају своје инверторе. Оваква конфигурација олакшава ретрофит постојећих система, али долази са трошковима. Системи морају да претворе енергију три пута укупно (од ЦЦ у ЦЦ, затим назад у ЦЦ и коначно поново у ЦЦ), што смањује укупну ефикасност негде између 88% и 94%. С друге стране, системи са диценаком функционишу другачије користећи само један хибридни инвертор. То омогућава соларној енергији да пуни батерије директно са истосветне стране без свих ових додатних конверзија. Као резултат тога, ови системи обично постижу боље стопе ефикасности у распону од око 94% до скоро 98%. У поређењу како ови системи заправо раде у реалним условима света приказана је у следећој табели.

Динамика струје енергије: производња, сопствена потрошња, пуњење складиштења, извоз из мреже и резервна операција

Начин на који се енергија креће много се разликује у зависности од архитектуре система о којој говоримо када ствари постану озбиљне током пикових времена. Са AC спојеним уређајима, додатна соларна енергија се прво претвара у променљиву струју, а затим понекад мора поново да се прелази на константну струју само да би се складиштила у батерије. Ово се креће напред и назад и ствара губитак ефикасности сваки пут када се батерије напуне. Када постоји прекид струје, ови системи КЦ могу да покрећу само одређене важне делове куће кроз посебан подпанел, тако да не све добија струју одједном. С друге стране, системи са константним струјом раде другачије. Они могу да пуне батерије директно са соларних панела у исто време када покрећу уређаје, без потребе за свим тим конверзијама. То значи да више енергије заправо долази у складиштење. За хитне ситуације, системи ЦЦ имају тенденцију да раде боље у одржавању целог дома или зграде оперативно јер се могу брзо изоловати од мреже. Ипак, много је важно да се узме прави размер, јер су великим уређајима као што су климатери потребни додатни сок када се почну. Оба типа нам омогућавају да пошаљемо енергију назад у мрежу, али системи ЦЦ генерално завршавају са више корисне електричне енергије у целини, јер је мање корака укључених у претварање енергије.

Корак 3: Прецизно димензирање и интеграција компоненти

Уколико се не користи, то може довести до повећања капацитета и повећања капацитета. Неодговарајућа опрема троши капитал и ограничава оперативну флексибилност.

Размер соларног масива: Учет зрачења, нагиба, сенка и губитака система

Соларни панели морају генерисати довољно вишак енергије да би се батерије пуниле док се задовољавају дневни оптерећења. Подразмер повећава зависност од мреже; прекомерно размеривање затеже инверторе и смањује РОИ. Кључни фактори укључују:

• Локална зрачење (кВтцх/м2/ден): варира сезонски по ширини
• Наклона/оријентација : Утицај приносе ±15% годишње
• Губице сенке : Чак и делимична сенка може смањити производњу 20-30%
• Губици система : Варажњавање, прљављење и деградација (обично 1423% заједно)

На пример, северно усмерене масиве у јужној хемисфери захтевају 1015% веће капацитете од оптимално нагинутих система како би се надокнадила неефикасност.

Размер батерије за хибридно соларно и складиштење енергије: балансирање аутономије, трајања циклуса и арбитражног потенцијала

Капацитет батерије мора бити у складу са три критична циља :

1. Аутономија : Часови или дани резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резервне резер
2. Живот у циклусу : Дубина испуштања (ДОД) директно утиче на дуговечностограничавање ДОД-а на 80% наспроти 100% може тростручити живот циклуса
3. Арбитража : За складиштење вишка соларних енергије за пик-реат редукције потребне су веће капацитете

За домаћинство које дневно конзумира 20 кВтц са потребама за резервном резервном резервом за 12 сати, батерија од 20 кВтц на 80% ДОД-а пружа довољну аутономију, а истовремено очува живот циклуса. Арбитражни системи могу потребити 1,5% дневног капацитета.

Корак 4: Избор инвертера и оптимизација ефикасности

У складу са специфичним условима инвертора за хибридне соларне и складиштење енергије (континуиране/претежне, двосмерне, карактеристике за подршку мреже)

Када је реч о избору инвертора за хибридне соларне и складиштење, постоје у основи три главна спецификације којима треба обратити пажњу. Прво, континуиране снаге треба да могу да се носе са ономе што се свакодневно користи, али нам је такође потребан довољно капацитета за приливне приливе да се носимо са тренуцима када се мотори укључе. Затим постоји би-дирекциона способност, која омогућава систему да се пуни са соларних панела, а истовремено шаље енергију ономе што тренутно треба електричну енергију. Ова операција напред и назад није само лепа, већ је апсолутно неопходна ако желимо правилну интеграцију ЕСС-а. Говорећи о поузданости, добри инвертори долазе са функцијама за подршку мреже као што су регулација фреквенције и вољт. Они помажу да се стандарди за поштовање одржавају чак и када ствари не иду како треба на страни мреже. Већина инсталатора заправо сматра да је у већини случајева финансијски боље користити мало мање инверторе. Типични опсег који људи гледају је око 0,8 до 1,1 ДЦ до АЦ однос јер реално гледано, соларни панели не достижу максималну снагу врло често и тако због сенка, временских варијација и других фактора из стварног света.

Минимизација губитака ефикасности: дератирање, утицај одласка и повратка и најбоље праксе управљања топлотом

Губици ефикасности у хибридним системима углавном потичу из три извора: дератирања на високим температурама, неефикасности батерије у одласку и враћању (обично 812%) и лоше управљање топлотом. Стратегије ублажавања укључују:

• Поддржење температуре окружења испод 45 °C (113 °F) путем пасивне вентилације или сенког монтажа
• Избор инвертора на бази силицијум карбида (СиЦ) који постижу ефикасност конверзије од 98%+
• Ограничавање дубине пускања на 80% за литијумске батерије како би се смањили губици у одлазу и вратима
• Увеђење трофазних инвертора за комерцијалне системе како би се смањили губици трансформатора

Анализа резања остаје неопходнаприхватање <3% годишњег губитка енергије од повремене ситости инвертора често оправдава смањење трошкова опреме за 1520%.

Често постављене питања

Која је разлика између система са АЦ-у и ЦС-у?

Системи са променљивим променљивим струјем користе одвојене инверторе за соларне панеле и батерије, који захтевају вишеструку конверзију енергије, што може смањити ефикасност. Системи који се повезују са ЦЦ-ом користе један хибридни инвертор, што омогућава директно пуњење батерије из соларне енергије, што резултира већом ефикасношћу.

Како димензија батерије утиче на хибридни соларни систем?

Размер батерије утиче на аутономију током прекида у мрежи, живот циклуса батерије и способност извршења енергетске арбитраже складиштењем вишка соларне енергије за каснију употребу.

Зашто је правилно димензионирање компоненти од кључне важности за хибридне соларне системе?

Правилно димензионисање осигурава оптималне перформансе система, дуговечност и повратак инвестиција избегавањем неисправних компоненти које губе капитал и ограничавају флексибилност.