聯(lián)系人:王經(jīng)理
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地 址:保定市大學(xué)科技園光陽(yáng)園
保定蓮池區(qū)建國(guó)路191號(hào)
廣東省惠州市博羅縣園洲鎮(zhèn)上南村
離網(wǎng)系統(tǒng),顧名思義,是完全獨(dú)立于公共電網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)電和供電系統(tǒng)。它通常應(yīng)用于無(wú)電地區(qū)(如偏遠(yuǎn)山區(qū)、牧場(chǎng)、海島)、對(duì)供電可靠性要求極高的場(chǎng)合,或者用戶希望實(shí)現(xiàn)完全能源獨(dú)立的場(chǎng)景。一套完整的離網(wǎng)光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)方案通常包括以下幾個(gè)核心部分:
1. 光伏組件(太陽(yáng)能電池板)
*作用:系統(tǒng)的能量來(lái)源,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流電。
*選擇:根據(jù)安裝空間和預(yù)算,可選擇單晶硅(效率高、常用)或多晶硅。功率和數(shù)量根據(jù)總能耗決定。
2. 儲(chǔ)能蓄電池(電池組)
*作用:儲(chǔ)存光伏組件發(fā)出的多余電能,在夜間或陰雨天為負(fù)載供電。這是離網(wǎng)系統(tǒng)的“能量倉(cāng)庫(kù)”。
*選擇:
*鉛酸電池:主要是鉛炭電池,技術(shù)成熟、成本低,但深度循環(huán)壽命較短,需維護(hù)。
*鋰離子電池:主要是磷酸鐵鋰電池,能量密度高、壽命長(zhǎng)(循環(huán)次數(shù)可達(dá)3000-6000次)、效率高、免維護(hù),是當(dāng)前的主流選擇,盡管初始成本較高。
3. 離網(wǎng)逆變器/充電逆變一體機(jī)
*作用:這是系統(tǒng)的大腦和心臟。
*逆變功能:將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換成交流電(如220V/50Hz),供家用電器使用。
*充電功能:管理光伏組件為蓄電池充電,具備MPPT(最大功率點(diǎn)跟蹤)功能,能最大化提升發(fā)電效率。
*控制功能:管理整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行,包括市電/發(fā)電機(jī)備份接入、負(fù)載控制等。
4. 太陽(yáng)能控制器(MPPT控制器)
*作用:如果逆變器不帶充電功能或功率不夠,需要獨(dú)立的控制器。它優(yōu)化光伏板的工作點(diǎn),以最高效率為蓄電池充電,并防止電池過(guò)充過(guò)放。
*注意:很多離網(wǎng)逆變器已內(nèi)置高質(zhì)量的MPPT控制器,無(wú)需單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)。
5. 備用能源(可選,但強(qiáng)烈推薦)
*柴油/汽油發(fā)電機(jī):在連續(xù)陰雨天、蓄電池電量耗盡時(shí),可自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng),為負(fù)載供電并為蓄電池充電,極大提升系統(tǒng)的可靠性和自持天數(shù)。
6. 配電系統(tǒng)及監(jiān)控
*作用:包括直流/交流斷路器、防雷器、電表、監(jiān)控系統(tǒng)等,保證系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行,并讓用戶直觀看到發(fā)電、用電和儲(chǔ)能情況。
第1步:計(jì)算負(fù)載——明確你的用電需求
列出所有需要供電的電器,計(jì)算其功率和每日使用時(shí)間。
*示例:一個(gè)基礎(chǔ)家庭負(fù)載清單
電器名稱 | 功率 (W) | 數(shù)量 | 每日使用時(shí)間 (小時(shí)) | 日耗電量 (Wh) |
LED 照明 | 10 | 5 | 4 | 200 |
冰箱 (節(jié)能) | 100 | 1 | (壓縮機(jī)間歇工作) | 1000 |
風(fēng)扇 | 50 | 2 | 6 | 600 |
電視機(jī) | 80 | 1 | 4 | 320 |
筆記本電腦 | 60 | 1 | 4 | 240 |
水泵 | 200 | 1 | 0.5 | 100 |
每日總耗電量 | ≈ 2460 Wh (2.46 kWh) |
*注意:空調(diào)、電熱水器、電暖氣等大功率電器是“電老虎”,在離網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)盡量避免或謹(jǐn)慎使用,否則系統(tǒng)成本會(huì)急劇上升。
第2步:確定蓄電池容量——決定你能用多久
蓄電池容量需滿足無(wú)日照時(shí)的用電需求。
*公式:`蓄電池容量 (Ah) = [日耗電量 (Wh) × 自持天數(shù) (天)] / [系統(tǒng)電壓 (V) × 放電深度 (DoD)]`
*參數(shù)選擇:
*自持天數(shù):通常設(shè)計(jì)為2-3天(即連續(xù)陰雨天也能供電)。
*系統(tǒng)電壓:常見(jiàn)離網(wǎng)系統(tǒng)電壓為24V或48V(大系統(tǒng))。
*放電深度:磷酸鐵鋰電池可達(dá)80%-90%,鉛酸電池約為50%。
*計(jì)算示例:
* 日耗電 2460Wh,自持2天,系統(tǒng)電壓48V,使用鋰電池(DoD=90%)。
* `所需容量 = (2460 × 2) / (48 × 0.9) ≈ 113.9 Ah`
*結(jié)論:建議選擇一套48V 120Ah 的磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)。
第3步:計(jì)算光伏板功率——決定你充多快
光伏板的總發(fā)電量需能補(bǔ)足每日耗電,并為電池充滿電。
*公式:`光伏板總功率 (W) = [日耗電量 (Wh) × 能量補(bǔ)償系數(shù)] / [峰值日照時(shí)數(shù) (h) × 系統(tǒng)效率]`
*參數(shù)選擇:
*峰值日照時(shí)數(shù):查詢當(dāng)?shù)仄骄担ㄖ袊?guó)大部分地區(qū)在3.5-4.5小時(shí)之間,取4)。
*系統(tǒng)效率:考慮線損、灰塵、控制器逆變器效率等,通常取0.8。
*能量補(bǔ)償系數(shù):考慮到還要給電池充電,通常取1.2-1.5。
*計(jì)算示例:
* 日耗電 2460Wh,峰值日照4h,系統(tǒng)效率0.8,補(bǔ)償系數(shù)1.3。
* `總功率 = (2460 × 1.3) / (4 × 0.8) ≈ 999 W`
*結(jié)論:建議安裝1000W(即1kW)的光伏組件?梢赃x擇5塊200W的板子,或4塊250W的板子。
第4步:選擇逆變器
逆變器的功率必須大于所有同時(shí)使用的電器的總功率之和,并考慮感性負(fù)載(如電機(jī)、水泵)的啟動(dòng)沖擊電流(可能是額定功率的3-7倍)。
*計(jì)算示例:上述負(fù)載中,可能同時(shí)工作的有冰箱(100W)+電視(80W)+2風(fēng)扇(100W)+水泵(200W) = 約480W。
*結(jié)論:選擇一個(gè)48V 額定功率3000W左右的純正弦波離網(wǎng)逆變器或一體機(jī)足以滿足需求,并能應(yīng)對(duì)水泵的啟動(dòng)電流。
1. 能效優(yōu)先:離網(wǎng)系統(tǒng)的每一度電都來(lái)之不易。務(wù)必使用高能效的電器(如直流冰箱、LED燈)。
2. 專業(yè)安裝:系統(tǒng)涉及高壓電和復(fù)雜的電氣知識(shí),強(qiáng)烈建議由專業(yè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試,確保安全和性能。
3. 定期維護(hù):特別是檢查線路連接、組件清潔和蓄電池狀態(tài)(尤其是鉛酸電池)。
4. 地理位置:系統(tǒng)的設(shè)計(jì)嚴(yán)重依賴當(dāng)?shù)氐娜照諚l件,設(shè)計(jì)前務(wù)必查詢當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)。
5. 未來(lái)擴(kuò)展:在設(shè)計(jì)時(shí)考慮未來(lái)可能增加的負(fù)載,為逆變器和蓄電池留出一定的擴(kuò)容空間。
希望這份詳細(xì)的方案能幫助您全面了解離網(wǎng)光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)。如果您有更具體的應(yīng)用場(chǎng)景和負(fù)載需求,可以進(jìn)行更精確的設(shè)計(jì)。
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