如何建設(shè)一個戶用儲能電站?
前言
現(xiàn)階段戶用光伏以并網(wǎng)光伏電站為主,近些年以屋頂租賃、光伏貸等模式大規(guī)模開展,但是這種模式發(fā)展到一定階段后,會給電網(wǎng)穩(wěn)定運行帶來挑戰(zhàn),尤其是對配電網(wǎng)的消納能力和對新能源的功率波動問題影響更大。
戶用儲能在國外非常盛行,目前在國內(nèi)也開始受到關(guān)注,戶用儲能可以實現(xiàn)能量搬移,減少光伏對電網(wǎng)的沖擊和家庭電費支出,F(xiàn)在一位用戶想在自家屋頂安裝5kW光伏逆變器和10kWh儲能電池,那么這個電站是怎樣設(shè)計的呢?
01
設(shè)計選型階段
—
對房屋進行探勘后,根據(jù)屋頂面積排布出光伏組件,計算出光伏組件容量,同時定好電纜放線位置和逆變器、電池、配電箱的位置;這里主要的設(shè)備有光伏組件、儲能逆變器、儲能電池。
1.1 光伏組件
本項目采用高效單晶組件560Wp,具體參數(shù)如下:
整個屋頂使用了10塊組件,總?cè)萘繛?.6kWp,一路接入逆變器直流側(cè),屋頂排布圖如下所示:
1.2 儲能逆變器
本項目選用固德威儲能逆變器GW5000-ES-20, 具體參數(shù)如下:
該儲能產(chǎn)品具備外觀精美、操控簡單、超靜音、多種工作模式、UPS級切換、4G通訊等多個優(yōu)點。
1.3 儲能電池
固德威提供與儲能逆變器相匹配的電池方案(含BMS),該電池是一種用于家庭的低壓儲能鋰電池,安全可靠,可安裝在戶外,具體參數(shù)如下:
02
系統(tǒng)安裝調(diào)試階段
—
整個項目的系統(tǒng)圖如下所示:
以下是儲能逆變器和電池的接口:
儲能逆變器接口
當(dāng)整套系統(tǒng)安裝完畢,就進入了調(diào)試階段:
2.1 工作模式設(shè)定
通用模式:減少電網(wǎng)依賴,降低買電量。通用模式下,光伏發(fā)電優(yōu)先供給負(fù)載,其次給電池充電,最后多余的電量可以并網(wǎng)。光伏發(fā)電量較低時,優(yōu)先電池放電補充。
經(jīng)濟模式:適用于峰谷電價差較大的地區(qū)。選擇經(jīng)濟模式,可以設(shè)置四組不同的電池充放電時間和功率,并指定充放電時間,在電價較低的時候逆變器給電池充電,在電價較高時電池進行放電,同時可對充放電功率百分比及一周內(nèi)循環(huán)次數(shù)進行設(shè)置。
備用模式:適用于電網(wǎng)不穩(wěn)定的地區(qū)。備用模式下可設(shè)置電池放電深度,預(yù)留電量可在離網(wǎng)時使用。
離網(wǎng)模式:離網(wǎng)模式下儲能系統(tǒng)可正常運行,光伏發(fā)電依次給負(fù)載使用及電池充電,逆變器不發(fā)電或發(fā)電量不夠使用時,電池會放電供負(fù)載使用。
2.2 云端電站設(shè)置
功率曲線
發(fā)電量及效益
能量統(tǒng)計
能量流圖
03
應(yīng)用場景拓展
—
3.1 電池擴展方案
ES G2 單臺最多可支持6節(jié)Lynx U5.4-20電池并聯(lián),儲能容量最多可提升至32.4kWh,滿足用戶多天用電的需求。
3.2 離網(wǎng)并聯(lián)方案
ES G2可以實現(xiàn)并網(wǎng)端、離網(wǎng)端的并聯(lián),盡管ES G2的單機功率只有5kW,但是通過ES G2的并聯(lián),可以實現(xiàn)離網(wǎng)負(fù)載,可帶大功率的負(fù)載(最大15kVA)。
3.3 光儲柴微電網(wǎng)方案
光儲柴微電網(wǎng)方案可以接4個電源,光伏、儲能電池、柴油發(fā)電機和電網(wǎng),是目前可行的最完備、最可靠的供電方案之一;正常工作狀態(tài)下無電網(wǎng)接入,柴發(fā)待啟動狀態(tài),負(fù)載主要由光伏+儲能供電;當(dāng)負(fù)荷出現(xiàn)大的波動以及儲能電量耗盡時,由逆變器給柴發(fā)啟動信號,柴發(fā)熱啟動后,正常給負(fù)載和儲能電池供電;如電網(wǎng)正常工作,此時柴發(fā)處于停機狀態(tài),由電網(wǎng)給負(fù)載和儲能電池供電。
注:也可以應(yīng)用于無電網(wǎng)切換的光儲柴場景。
3.4 家庭光儲充方案
隨著電動汽車行業(yè)的發(fā)展和普及,家庭的電動汽車越來越多,大概每天有5~10度電的充電需求(按1度電可以行駛5公里計算),剛好可以在夜間把儲能的電量釋放出來,滿足電車充電的需求,同時緩解用電高峰時段電網(wǎng)的壓力。
04
小結(jié)
—
本文從戶用儲能電站的設(shè)計選型、安裝調(diào)試、應(yīng)用擴展介紹了一個5kW/10kWh的儲能系統(tǒng),儲能系統(tǒng)實現(xiàn)了家庭用電低碳化,智慧用電為智慧家居解鎖了更多的應(yīng)用場景。隨著政策的支持力度加大和人們觀念的轉(zhuǎn)變,相信越來越多的儲能系統(tǒng)會出現(xiàn)在我們的身邊。
原文標(biāo)題 : 如何建設(shè)一個戶用儲能電站?
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