Hvad er et solcellebaseret energilagringssystem?
Et solcelleanlæg er en kombination af udstyr og teknologi, der omdanner solenergi til elektrisk energi, der forsyner husholdningsapparater med strøm, samtidig med at overskuddet lagres til brug om natten eller i mangel af strøm fra forsyningsselskaber.
Hvad er det, og hvad er hovedkomponenterne?
1. Fotovoltaisk modul: består af flere fotovoltaiske moduler (også kendt som solpaneler), der er ansvarlige for at opfange sollys og omdanne det til jævnstrøm.
2. Reoler, tilbehør og kabler: bruges til at fastgøre solpanelerne og transportere den genererede jævnstrøm til inverteren.
3. Invertere (nettilsluttede og off-grid invertere): Vekselstrøm (AC) skabes ved at invertere jævnstrøm (DC) genereret af solpaneler og lagre den overskydende strøm i et energilagringssystem, som også kan tilsluttes byens elnet.
4. Energilagringsenheder: Henviser normalt til batterier, såsom litiumbatterier og andre typer batterier, der lagrer elektricitet genereret af solenergi, som ikke bruges umiddelbart via en inverter til senere brug.
5. EMS og BMS: EMS er det system, der overvåger og styrer driften af hele systemet for at sikre, at alle dele fungerer effektivt og sikkert. BMS er batteriets styringssystem, der optimerer og styrer opladning og afladning af batteriet.
6. Konvergensboks: inklusive alle former for beskyttelsesudstyr og afbrydere, såsom overspændingsbeskyttelse (lynbeskyttelse) i midten af solcelle-tilgangsinverteren, sikringer, DC-afbrydere, forsyningsafbrydere, afbrydere til nødstrømsforsyning og så videre.
Fotovoltaisk effekt, hvordan man får elektricitet fra solenergi
1. Absorption af fotoner: Når sollys (inklusive andre lyskilder) rammer materialet (silicium) i solpanelet, absorberes fotonernes energi af halvledermaterialet.
2. Excitation af elektroner: Den absorberede fotonenergi får elektronerne i halvlederen til at hoppe fra valensbåndet til ledningsbåndet, hvilket ændrer dem fra en bundet tilstand til en fri tilstand.
3. Generering af elektron-hul-par: Når en elektron exciteres ind i ledningsbåndet, efterlader den et hul i valensbåndet. Denne elektron og hullet danner et elektron-hul-par.
4. Etablering af et elektrisk felt: P-type og N-type regioner er normalt til stede i fotovoltaiske materialer, og ved krydset mellem disse to regioner (dvs. PN-krydsningen) dannes et internt elektrisk felt.
5. Styring af elektronstrømmen: Dette indre elektriske felt driver de frie elektroner til at bevæge sig mod N-type-området og hullerne til at bevæge sig mod P-type-området, og denne bevægelse skaber en strøm.
6. Opsamling af strømmen: Gennem en inverter omdannes denne strøm til vekselstrøm eller jævnstrøm og lagres i energilagringssystemet til senere brug.
Hvordan nettilsluttede og off-grid invertere fungerer, og deres driftstilstand
1. Den nettilsluttede inverter konverterer den jævnstrøm, der genereres af solpaneler, til en passende busspænding til inverteren via et MPPT-modul og konverterer den derefter til vekselstrøm via elektroniske komponenter, der forsyner husholdningsapparater. Hvis der er overskydende strøm, konverteres den til den samme spænding som lagringssystemet og oplades i lagringssystemet som backup. Hvis der er overskydende strøm, vendes den tilbage og integreres i elnettet.
2. PV-energilagringssystemer har selvgenererings- og selvforbrugstilstande, peak-shaving og valley-filling-tilstande samt batteriprioritetstilstande.
Selvgenererende og selvbrugende tilstand: Den elektricitet, der genereres af solpaneler, omdannes til vekselstrøm (AC) og leveres direkte til husholdningsapparater, mens overskuddet oplades i lagringssystemet. Hvis den strøm, der genereres af solpaneler, ikke er tilstrækkelig til at blive brugt af husholdningsapparater, genopfyldes den via byens elnet.
Peak Shaving og Valley Filling Mode: Ved det indstillede daletidspunkt konverteres vekselstrømmen fra byens net til jævnstrøm og oplades i energilagringssystemet. Ved det indstillede peaktidspunkt konverteres jævnstrømmen i energilagringssystemet til vekselstrøm, der skal leveres til husholdningsapparater. Hvis batteristrømmen er utilstrækkelig, suppleres den af byens net.
Batteriprioritetstilstand: Uanset situationen skal du først sørge for, at energilagringssystemet er fuldt opladet. Når solenergien genererer mere strøm, konverteres den direkte til vekselstrøm til brug i hjemmet, og når nettilslutningsfunktionen er aktiveret, føjes overskuddet til byens net.
Sådan designer og beregner du, hvor mange W solpaneler der skal installeres
Solpanel: LESSO 550W
Størrelse: L 2278 x 1134 mm ca. 2,6 kvadratfod
Vægt: 28 kg
Effekt: 550W
Formel for arealberegning:
Bemærk: Understøtter solpaneler under 7 kW
Solpanelets samlede effekt: 550W * 12 = 6,6KW
Nødvendigt tagareal: 12 x 2,6 kvm = 31,2 kvm
Daglig beregning af strømproduktion:
Tag Wenzhou i Kina som eksempel, med en maksimal solskinstid på 3,77 timer, en strømproduktion på 1,088 kWh pr. watt pr. år og en effektiv udnyttelsesgrad på 1087,08 timer pr. år. Installationsvinkel: 18 grader.
Peak daglig strømproduktion = 6,6 kW x 3,77 H = 24,88 kWh
Årlig elproduktion = 6,6 kW x 1087,08 H = 7174,728 kWh
