ESS residenziale - Come progettare un ESS ragionevole e completo?

La progettazione di un ESS residenziale deve tener conto di molti aspetti, tra cui gli obiettivi del sistema, la selezione dei componenti, l'installazione e la sicurezza, ecc.Si tratta di conoscenze provenienti da campi multipli come l'elettronica di potenza, tecnologia delle batterie e gestione dell'energia. Un sistema di sistema elettrico di emergenza residenziale di successo può non solo immagazzinare efficacemente l'elettricità, ma anche ottimizzare il modello di consumo di energia elettrica delle famiglie,ridurre le bollette elettriche, e anche fornire capacità di alimentazione fuori rete, se necessario.

I. Analisi della domanda di energia e del carico:

È necessario analizzare la domanda di energia delle famiglie, compresa l'analisi del carico elettrico, la classificazione dei tipi di carico e i periodi di picco del consumo di energia elettrica.

Requisiti di carico:Comprendere il consumo giornaliero di energia elettrica della propria famiglia, determinare i carichi chiave (come frigoriferi, condizionatori d'aria, ecc.) e la loro potenza.I carichi domestici sono generalmente divisi in carichi induttivi e carichi resistiviI carichi con motori, quali lavatrici, condizionatori d'aria, frigoriferi, pompe d'acqua e cappucci, sono carichi induttivi. La potenza di avvio del motore è da 5 a 7 volte la potenza nominale.Quando si calcola la potenza dell'inverterLa potenza di uscita dell'inverter deve essere superiore alla potenza del carico.

Capacità di stoccaggio dell'energia:La capacità della batteria richiesta è calcolata in base al consumo giornaliero di energia elettrica.la somma delle potenze di carico può essere moltiplicata per un coefficiente di 0.7 a 0.9.

Scenario di applicazione:Considerare se il sistema deve supportare il funzionamento connesso alla rete, il funzionamento fuori dalla rete o una combinazione di entrambe.

II. Calcolo della capacità dei pannelli solari:

1. Calculate the capacity of solar panels based on sunlight conditions and energy demand to ensure they can meet the energy needs of the household's basic load and provide backup power at night or in bad weather.
2. Il principio di progettazione del componente è quello di soddisfare la domanda giornaliera di consumo di energia elettrica del carico in condizioni meteorologiche medie.la produzione annuale di energia del componente della cella solare dovrebbe essere uguale al consumo annuo di energia elettrica del carico.
3. Determinare la domanda di energia elettrica di una famiglia: in primo luogo è necessario calcolare il consumo medio giornaliero di energia elettrica della famiglia.Questo può essere stimato osservando le bollette storiche di energia elettricaAd esempio, se il consumo medio giornaliero di energia elettrica di una famiglia è di 30 kWh, questo sarebbe l'obiettivo minimo di generazione di energia che un sistema fotovoltaico deve soddisfare.
4. Comprendere le condizioni locali di luce solare: la durata della luce solare (irradiazione solare) varia nelle diverse regioni, il che influenzerà la generazione di energia dei moduli fotovoltaici.La durata media annuale di luce solare può essere consultata tramite dati meteorologici locali o strumenti online.
5. Considerare l'efficienza dei moduli fotovoltaici: L'efficienza dei moduli fotovoltaici è influenzata da molti fattori, tra cui il tipo di modulo (silicio monocristallino,Silicio policristallinoL'efficienza di un impianto fotovoltaico domestico è compresa tra il 70% e l'80%.

Supponiamo che il consumo medio giornaliero di elettricità di una famiglia sia di 10 kWh, il tasso di autosufficienza obiettivo sia dell'80%, e i pannelli fotovoltaici locali possano generare una media di 0,01%.4 kWh di energia elettrica per metro quadrato al giornoSupponendo che il fattore di efficienza del sistema sia 0.3, allora la potenza totale dei moduli fotovoltaici richiesti è:

P (total) = 10*0,8/0,3≈26,67kWp

Ciò significa che, per raggiungere un tasso di autosufficienza dell'80%, la famiglia deve installare moduli fotovoltaici con una potenza totale di almeno 26,67 kWp.
Nella situazione attuale, considerando fattori quali le dimensioni dei componenti e lo spazio disponibile sul tetto,può essere necessario adeguare il numero effettivo e le specifiche degli impianti

III. Abbinamento della capacità dell'inverter e della batteria:

La capacità dell'inverter deve corrispondere a quella dei pannelli solari e delle batterie, compresa la capacità di corrente continua e quella di corrente alternata.

1. Determina il fabbisogno di carico: prima di tutto è necessario comprendere il fabbisogno totale di energia dell'apparecchiatura o del sistema elettrico.elettricità industriale, ecc. Queste informazioni possono essere ottenute controllando i parametri di potenza riportati sulla targhetta del dispositivo o consultando il fabbricante del dispositivo.
2. Calcolo della domanda di potenza massima: dopo aver determinato la domanda totale di potenza, è necessario calcolare la domanda di potenza massima.La potenza massima si riferisce alla potenza massima richiesta quando tutti i dispositivi funzionano simultaneamente in un determinato momento.In genere, la domanda di potenza di picco è dal 20% al 30% superiore alla domanda di potenza totale.
3. Considerate l'efficienza dell'inverter: durante il processo di conversione della corrente continua in corrente alternata, ci sarà una certa quantità di perdita di energia nell'inverter.quando si calcola la potenza di un inverter, l'efficienza dell'inverter deve essere presa in considerazione. L'efficienza degli inverter è di solito compresa tra il 90% e il 96%.
4. Calcolare la potenza dell'inverter: sulla base delle informazioni di cui sopra, è possibile calcolare la potenza dell'inverter richiesta.
   Potenza dell'inverter = ((domanda di potenza massima/efficienza dell'inverter) × fattore di sicurezza.Il fattore di sicurezza è generalmente impostato da 1,2 a 1,5 per garantire che l'inverter possa ancora funzionare normalmente in condizioni estreme.
5. Corrispondenza di potenza: sulla base della potenza calcolata dell'inverter, selezionare il modello di inverter corrispondente.
6. Tipologie di inverter: gli inverter sono suddivisi in due tipi: monofase e trifase.mentre gli inverter a tre fasi sono adatti alle grandi imprese e alle applicazioni industriali. Selezionare il tipo di inverter appropriato in base allo scenario di consumo di energia.