คู่มือที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการออกแบบระบบและการกำหนดค่าการจัดเก็บข้อมูล PV ที่อยู่อาศัย

ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (PV) ที่อยู่อาศัยส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมดูล PV แบตเตอรี่ที่เก็บพลังงานอินเวอร์เตอร์ที่เก็บอุปกรณ์วัดแสงและระบบการจัดการการตรวจสอบ เป้าหมายคือการบรรลุความพอเพียงพลังงานลดต้นทุนพลังงานลดการปล่อยคาร์บอนและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของพลังงาน การกำหนดค่าระบบการจัดเก็บข้อมูล PV ที่อยู่อาศัยเป็นกระบวนการที่ครอบคลุมซึ่งต้องพิจารณาอย่างรอบคอบเกี่ยวกับปัจจัยต่าง ๆ เพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพและมีเสถียรภาพ

I. ภาพรวมของระบบจัดเก็บข้อมูล PV ที่อยู่อาศัย

ก่อนที่จะเริ่มการตั้งค่าระบบจำเป็นต้องวัดความต้านทานฉนวน DC ระหว่างเทอร์มินัลอินพุตอาร์เรย์ PV และพื้นดิน หากความต้านทานน้อยกว่า U …/30ma (U …แสดงถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของอาร์เรย์ PV) ต้องใช้มาตรการการต่อสายดินเพิ่มเติมหรือฉนวนกันความร้อน

ฟังก์ชั่นหลักของระบบจัดเก็บข้อมูล PV ที่อยู่อาศัย ได้แก่ :

• การบริโภคตนเอง: ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานในครัวเรือน
• การโกนหนวดและการเติมหุบเขาสูงสุด: การปรับสมดุลการใช้พลังงานในช่วงเวลาต่าง ๆ เพื่อประหยัดต้นทุนพลังงาน
• พลังสำรอง: ให้พลังงานที่เชื่อถือได้ในระหว่างการหยุดทำงาน
• แหล่งจ่ายไฟฉุกเฉิน: สนับสนุนการโหลดที่สำคัญในช่วงที่กริดล้มเหลว

กระบวนการกำหนดค่ารวมถึงการวิเคราะห์ความต้องการพลังงานของผู้ใช้การออกแบบระบบ PV และระบบจัดเก็บข้อมูลการเลือกส่วนประกอบการเตรียมแผนการติดตั้งและการดำเนินการสรุปและมาตรการบำรุงรักษา

ii. การวิเคราะห์ความต้องการและการวางแผน

การวิเคราะห์ความต้องการพลังงาน

การวิเคราะห์ความต้องการพลังงานโดยละเอียดเป็นสิ่งสำคัญรวมถึง:

• โหลดโปรไฟล์: การระบุข้อกำหนดด้านพลังงานของเครื่องใช้ต่างๆ
• การบริโภครายวัน: การพิจารณาการใช้ไฟฟ้าโดยเฉลี่ยในระหว่างกลางวันและกลางคืน
• การกำหนดราคาไฟฟ้า: ทำความเข้าใจโครงสร้างภาษีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพระบบสำหรับการประหยัดต้นทุน

กรณีศึกษา

• โปรไฟล์ผู้ใช้:
  • โหลดที่เชื่อมต่อทั้งหมด: 8.2 kW
  • โหลดวิกฤต: 3.6 กิโลวัตต์
  • การใช้พลังงานกลางวัน: 10 kWh
  • การใช้พลังงานตอนกลางคืน: 20 kWh
• แผนระบบ:
  • ติดตั้งระบบไฮบริดของ PV-storage พร้อมการสร้าง PV ในเวลากลางวันความต้องการโหลดและจัดเก็บพลังงานส่วนเกินในแบตเตอรี่สำหรับการใช้งานในเวลากลางคืน กริดทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานเสริมเมื่อ PV และที่เก็บข้อมูลไม่เพียงพอ

• iii. การกำหนดค่าระบบและการเลือกส่วนประกอบ

  1. การออกแบบระบบ PV

  • ขนาดระบบ: ขึ้นอยู่กับการโหลด 8.2 kW ของผู้ใช้และการบริโภคทุกวันที่ 30 kWh แนะนำให้ใช้อาร์เรย์ PV 12 kW อาเรย์นี้สามารถสร้างประมาณ 36 kWh ต่อวันเพื่อตอบสนองความต้องการ
  • โมดูล PV: ใช้โมดูล 580WP ผลึกเดี่ยว 21 โมดูลเพื่อให้ได้ความจุที่ติดตั้ง 12.18 kWp ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการจัดเรียงที่ดีที่สุดสำหรับการเปิดรับแสงแดดสูงสุด

  POMAX POWER สูงสุด [W]	575	580	585	590	595	600
  แรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุด VMP [V]	43.73	43.88	44.02	44.17	44.31	44.45
  การใช้งานที่เหมาะสมในปัจจุบัน Imp [A]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  เปิดวงจรแรงดันไฟฟ้า VOC [V]	52.30	52.50	52.70	52.90	53.10	53.30
  กระแสไฟฟ้าลัดวงจร ISC [A]	13.89	13.95	14.01	14.07	14.13	14.19
  ประสิทธิภาพของโมดูล [%]	22.3	22.5	22.7	22.8	23.0	23.2
  ความทนทานต่อกำลังไฟ	0 ~+3%
  ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิสูงสุด [pmax]	-0.29%/℃
  ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด [VOC]	-0.25%/℃
  ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร [ISC]	0.045%/℃
  เงื่อนไขการทดสอบมาตรฐาน (STC): ความเข้มแสง 1000W/m², อุณหภูมิแบตเตอรี่ 25 ℃คุณภาพอากาศ 1.5

  2. ระบบจัดเก็บพลังงาน

  • ความจุแบตเตอรี่: กำหนดค่าระบบแบตเตอรี่ 25.6 kWh Iron Iron Phosphate (LIFEPO4) กำลังการผลิตนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการสำรองข้อมูลเพียงพอสำหรับการโหลดที่สำคัญ (3.6 kW) เป็นเวลาประมาณ 7 ชั่วโมงในระหว่างการหยุดทำงาน
  • โมดูลแบตเตอรี่: ใช้การออกแบบแบบแยกส่วนที่วางซ้อนกันพร้อมกับสิ่งกีดขวางที่ติดอันดับ IP65 สำหรับการติดตั้งในร่ม/กลางแจ้ง แต่ละโมดูลมีความจุ 2.56 kWh โดยมี 10 โมดูลสร้างระบบที่สมบูรณ์

  3. การเลือกอินเวอร์เตอร์

  • อินเวอร์เตอร์ไฮบริด: ใช้อินเวอร์เตอร์ไฮบริด 10 kW พร้อมความสามารถในการจัดการ PV และการจัดการพื้นที่เก็บข้อมูลในตัว คุณสมบัติที่สำคัญ ได้แก่ :
    • อินพุต PV สูงสุด: 15 kw
    • เอาท์พุท: 10 kW สำหรับการทำงานทั้งแบบกริดและนอกกริด
    • การป้องกัน: การจัดอันดับ IP65 ด้วยเวลาสลับกริด-กริด-กริด <10 ms

  4. การเลือกสายเคเบิล PV

  สายเคเบิล PV เชื่อมต่อโมดูลแสงอาทิตย์เข้ากับกล่องอินเวอร์เตอร์หรือ Combiner พวกเขาจะต้องทนต่ออุณหภูมิสูงการเปิดรับรังสียูวีและสภาพกลางแจ้ง

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • คะแนนเดียวได้รับการจัดอันดับสำหรับ 1.5 kV DC พร้อม UV ที่ยอดเยี่ยมและความต้านทานต่อสภาพอากาศ
  • tüv pv1-f:
    • ยืดหยุ่นเปลวไฟทนไฟที่มีช่วงอุณหภูมิกว้าง (-40 ° C ถึง +90 ° C)
  • ลวด PV 4703 PV:
    • ฉนวนสองชั้นเหมาะสำหรับระบบบนดาดฟ้าและติดตั้งพื้นดิน
  • AD8 สายเคเบิลโซลาร์ลอย:
    • submersible และกันน้ำเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือน้ำ
  • สายโซลาร์อลูมิเนียมคอร์:
    • น้ำหนักเบาและคุ้มค่าใช้ในการติดตั้งขนาดใหญ่

  5. การเลือกสายเคเบิลที่เก็บพลังงาน

  สายที่เก็บข้อมูลเชื่อมต่อแบตเตอรี่กับอินเวอร์เตอร์ พวกเขาจะต้องจัดการกับกระแสน้ำสูงให้ความเสถียรทางความร้อนและรักษาความสมบูรณ์ทางไฟฟ้า

  • UL10269 และ UL11627 สายเคเบิล:
    • กำแพงบางฉนวน, เปลวไฟทนไฟและกะทัดรัด
  • สายเคเบิลฉนวน XLPE:
    • แรงดันไฟฟ้าสูง (สูงถึง 1,500V DC) และความต้านทานความร้อน
  • สาย DC แรงดันสูง:
    • ออกแบบมาสำหรับการเชื่อมต่อโมดูลแบตเตอรี่และรถบัสแรงดันสูง

  ข้อมูลจำเพาะสายเคเบิลที่แนะนำ

  ประเภทสายเคเบิล	รุ่นที่แนะนำ	แอปพลิเคชัน
  สาย PV	EN 50618 H1Z2Z2-K	การเชื่อมต่อโมดูล PV กับอินเวอร์เตอร์
  สาย PV	ลวด PV 4703 PV	การติดตั้งบนดาดฟ้าที่ต้องใช้ฉนวนสูง
  สายเคเบิลที่เก็บพลังงาน	UL 10269, UL 11627	การเชื่อมต่อแบตเตอรี่ขนาดกะทัดรัด
  สายเคเบิลจัดเก็บ	สายเคเบิลแบตเตอรี่ป้องกัน EMI	ลดสัญญาณรบกวนในระบบที่ละเอียดอ่อน
  สายเคเบิลแรงดันสูง	สายเคเบิลฉนวน XLPE	การเชื่อมต่อปัจจุบันในระบบแบตเตอรี่
  สาย PV ลอย	AD8 สายเคเบิลโซลาร์ลอย	สภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำหรือความชื้น

iv. การรวมระบบ

รวมโมดูล PV การจัดเก็บพลังงานและอินเวอร์เตอร์เข้ากับระบบที่สมบูรณ์:

1. ระบบ PV: การออกแบบเค้าโครงโมดูลและสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยของโครงสร้างด้วยระบบการติดตั้งที่เหมาะสม
2. การจัดเก็บพลังงาน: ติดตั้งแบตเตอรี่แบบแยกส่วนด้วย BMS (ระบบการจัดการแบตเตอรี่) ที่เหมาะสมสำหรับการตรวจสอบแบบเรียลไทม์
3. อินเวอร์เตอร์ไฮบริด: เชื่อมต่ออาร์เรย์ PV และแบตเตอรี่เข้ากับอินเวอร์เตอร์สำหรับการจัดการพลังงานที่ราบรื่น

V. การติดตั้งและการบำรุงรักษา

การติดตั้ง:

• การประเมินไซต์: ตรวจสอบหลังคาบ้านหรือพื้นที่พื้นดินเพื่อความเข้ากันได้ของโครงสร้างและการเปิดรับแสงแดด
• การติดตั้งอุปกรณ์: ติดตั้งโมดูล PV อย่างปลอดภัยแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์
• การทดสอบระบบ: ตรวจสอบการเชื่อมต่อไฟฟ้าและทำการทดสอบการทำงาน

การซ่อมบำรุง:

• การตรวจสอบตามปกติ: ตรวจสอบสายเคเบิลโมดูลและอินเวอร์เตอร์สำหรับการสึกหรอหรือความเสียหาย
• การทำความสะอาด: ทำความสะอาดโมดูล PV เป็นประจำเพื่อรักษาประสิทธิภาพ
• การตรวจสอบระยะไกล: ใช้เครื่องมือซอฟต์แวร์เพื่อติดตามประสิทธิภาพของระบบและเพิ่มประสิทธิภาพการตั้งค่า

VI. บทสรุป

ระบบจัดเก็บข้อมูล PV ที่อยู่อาศัยที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีมอบการประหยัดพลังงานผลประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมและความน่าเชื่อถือของพลังงาน การเลือกส่วนประกอบอย่างระมัดระวังเช่นโมดูล PV, แบตเตอรี่ที่เก็บพลังงาน, อินเวอร์เตอร์และสายเคเบิลทำให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพของระบบและอายุยืน โดยการวางแผนที่เหมาะสม

การติดตั้งและโปรโตคอลการบำรุงรักษาเจ้าของบ้านสามารถเพิ่มประโยชน์สูงสุดจากการลงทุน