Wat is een fotovoltaïsch energieopslagsysteem?
Een fotovoltaïsch energieopslagsysteem is een combinatie van apparatuur en technologie die zonne-energie omzet in elektrische energie om huishoudelijke apparaten van stroom te voorzien, terwijl het overschot wordt opgeslagen voor gebruik 's nachts of wanneer er geen stroom van het net beschikbaar is.
Wat is het en wat zijn de belangrijkste onderdelen?
1. Fotovoltaïsche module: bestaat uit meerdere fotovoltaïsche modules (ook wel zonnepanelen genoemd) die zonlicht opvangen en omzetten in gelijkstroom.
2. Montagesystemen, accessoires en kabels: worden gebruikt om de zonnepanelen te bevestigen en de opgewekte gelijkstroom naar de omvormer te transporteren.
3. Omvormers (netgekoppelde en autonome omvormers): Wisselstroom (AC) wordt opgewekt door de gelijkstroom (DC) die door zonnepanelen wordt gegenereerd om te zetten en de overtollige energie op te slaan in een energieopslagsysteem, dat ook op het stadsnet kan worden aangesloten.
4. Energieopslagapparaten: Dit verwijst meestal naar batterijen, zoals lithiumbatterijen en andere soorten batterijen, die via een omvormer opgewekte elektriciteit opslaan die niet direct wordt gebruikt.
5. EMS en BMS: EMS is het systeem dat de werking van het gehele systeem bewaakt en beheert om ervoor te zorgen dat alle onderdelen efficiënt en veilig werken. BMS is het beheersysteem van de accu, dat het laden en ontladen van de accu optimaliseert en regelt.
6. Convergentiekast: bevat allerlei beveiligingsapparatuur en schakelaars, zoals overspanningsbeveiliging (bliksembeveiliging) in het midden van de zonne-energieomvormer, zekeringen, DC-stroomonderbrekers, netstroomonderbrekers, stroomonderbrekers voor de uitgang van de UPS, enzovoort.
Het fotovoltaïsche effect: hoe je elektriciteit kunt opwekken met zonne-energie.
1. Absorptie van fotonen: Wanneer zonlicht (inclusief andere lichtbronnen) het materiaal (silicium) van het zonnepaneel raakt, wordt de energie van de fotonen geabsorbeerd door het halfgeleidermateriaal.
2. Aanslag van elektronen: De geabsorbeerde fotonenergie zorgt ervoor dat de elektronen in de halfgeleider van de valentieband naar de geleidingsband springen, waardoor ze van een gebonden toestand naar een vrije toestand overgaan.
3. Vorming van elektron-gatparen: Wanneer een elektron in de geleidingsband wordt aangeslagen, laat het een gat achter in de valentieband. Dit elektron en gat vormen een elektron-gatpaar.
4. Het creëren van een elektrisch veld: Fotovoltaïsche materialen bevatten doorgaans P-type en N-type gebieden, en op het grensvlak van deze twee gebieden (de PN-overgang) wordt een intern elektrisch veld gevormd.
5. Het aandrijven van de elektronenstroom: Dit interne elektrische veld drijft de vrije elektronen naar het N-type gebied en de gaten naar het P-type gebied, en deze beweging creëert een stroom.
6. Stroom opvangen: Via een omvormer wordt deze stroom omgezet in wisselstroom (AC) of gelijkstroom (DC) en opgeslagen in het energieopslagsysteem voor later gebruik.
Hoe netgekoppelde en niet-netgekoppelde omvormers werken en wat hun werkingsprincipe is.
1. De netgekoppelde omvormer zet de door de zonnepanelen opgewekte gelijkstroom (DC) via een MPPT-module om in een geschikte busspanning voor de omvormer. Vervolgens zet deze gelijkstroom via elektronische componenten om in wisselstroom (AC) voor de voeding van huishoudelijke apparaten. Als er overtollige stroom is, wordt deze omgezet naar dezelfde spanning als het opslagsysteem en in het opslagsysteem opgeslagen als back-up. Als er dan nog steeds overtollige stroom is, wordt deze teruggevoerd naar het elektriciteitsnet.
2. PV-energieopslagsystemen hebben modi voor zelfopwekking en zelfverbruik, modi voor piekbelastingvermindering en modi voor het opvullen van dalen, en modi voor batterijprioriteit.
Zelfopwekking en zelfgebruik: de door zonnepanelen opgewekte elektriciteit wordt omgezet in wisselstroom (AC) en direct aan huishoudelijke apparaten geleverd, terwijl het overschot wordt opgeslagen in het opslagsysteem; als de door zonnepanelen opgewekte stroom niet voldoende is voor de huishoudelijke apparaten, wordt deze aangevuld via het stadsnet.
Piekvermindering en dalvulling: Tijdens de ingestelde daluren wordt de wisselstroom van het stadsnet omgezet in gelijkstroom en opgeslagen in het energieopslagsysteem; tijdens de ingestelde piekuren wordt de gelijkstroom in het energieopslagsysteem omgezet in wisselstroom voor de huishoudelijke apparaten; als de batterijcapaciteit ontoereikend is, wordt deze aangevuld door het stadsnet.
Batterijprioriteitsmodus: Ongeacht de situatie, zorg er eerst voor dat het energieopslagsysteem volledig is opgeladen. Wanneer er te veel zonne-energie wordt opgewekt, wordt deze direct omgezet in wisselstroom voor gebruik in de thuisbatterij. Wanneer de netkoppeling is ingeschakeld, wordt het overschot aan het stadsnet geleverd.
Hoe ontwerp je zonnepanelen en hoe bereken je hoeveel watt je nodig hebt?
Zonnepaneel: LESSO 550W
Afmetingen: L 2278 x 1134 mm, circa 2,6 vierkante voet.
Gewicht: 28 kg
Vermogen: 550W
Formule voor oppervlakteberekening:
Let op: Ondersteuning voor zonnepanelen met een vermogen tot 7 kW.
Totaal vermogen van het zonnepaneel: 550W * 12 = 6,6 kW
Vereiste dakoppervlakte: 12 x 2,6 vierkante voet = 31,2 vierkante voet.
Dagelijkse energieopwekkingsberekening:
Neem Wenzhou, China als voorbeeld: piekzonneschijn 3,77 uur, stroomopwekking per watt per jaar 1,088 kWh, effectief jaarlijks gebruik 1087,08 uur. Installatiehoek: 18 graden.
Maximale dagelijkse stroomopwekking = 6,6 kW x 3,77 uur = 24,88 kWh
Jaarlijkse energieopwekking = 6,6 kW x 1087,08 uur = 7174,728 kWh
