Les systèmes de stockage d'énergie photovoltaïque, communément appelés systèmes de stockage PV, englobent des applications impliquant des modules photovoltaïques et des équipements connexes tels que les batteries de stockage d'énergie. En fonction de la nécessité de connexion du réseau pour les ventes d'énergie, les systèmes de stockage PV peuvent être divisés en systèmes PV hors réseau et systèmes PV hybrides (connecté au réseau / hors réseau). Ici, nous nous concentrons sur certaines considérations de conception pour les systèmes PV hors réseau.
** Composants des systèmes PV hors réseau: **
Les systèmes PV hors réseau se composent généralement de modules photovoltaïques, d'onduleurs hors réseau (y compris des chargeurs / onduleurs PV), des batteries de stockage d'énergie (phosphate de plomb / gel / plomb-carbon / lithium-ion / lithium, etc.), des structures de montage PV, des câbles et des boîtes de distribution. Chaque composant joue un rôle crucial dans la fonctionnalité du système PV hors réseau.
La principale différence entre les systèmes hors réseau et connectés à la grille réside dans leurs objectifs opérationnels. Alors que les systèmes connectés au réseau priorisent les rendements des investissements, les systèmes hors réseau hiérarchisent la satisfaction des besoins de base de l'alimentation. Par conséquent, leur sélection de composants se concentre sur différents aspects.
** Considérations des composants: **
** Modules photovoltaïques: **
Initialement, les modules photovoltaïques étaient principalement utilisés dans les systèmes hors réseau et les systèmes photovoltaïques à petite échelle. Cependant, avec l'adoption généralisée des applications PV connectées au réseau et les progrès annuels dans la technologie des modules, l'efficacité des modules photovoltaïques s'est considérablement améliorée. Certaines centrales électriques connectées au réseau à grande échelle, en particulier, nécessitent des modules plus efficaces pour maximiser le retour sur investissement. D'un autre côté, les systèmes hors réseau ont généralement de plus grands espaces disponibles et des exigences d'efficacité moins strictes, faisant des modules conventionnels la considération principale lors de la conception du système.
** Onduleur hors réseau: **
1. ** Considération des charges CA: **Les charges se répartissent généralement en trois catégories: charges résistives (par exemple, éclairage, radiateurs), charges inductives (par exemple, climatiseurs, moteurs) et charges capacitives (par exemple, alimentation par ordinateur). Notamment, le courant de démarrage requis par les charges inductives est généralement de trois à cinq fois le courant nominal. Les onduleurs hors réseau avec une capacité de surcharge à court terme de 150% à 200% peuvent ne pas suffire pour des charges inductives, nécessitant des considérations spéciales pour la capacité de l'onduleur (les onduleurs hors réseau connectés à des charges inductives devraient avoir une capacité de conception du système au moins deux fois la charge inductive). Par exemple, dans des projets où les onduleurs hors réseau entraînent des climatiseurs 2P (2 * 750W), les onduleurs avec une puissance nominale de 3KVA ou plus sont recommandés pour un fonctionnement normal.
2. ** Considération du côté cc: **Les onduleurs hors réseau intègrent généralement des chargeurs photovoltaïques, disponibles en deux types: MPPT et PWM. Avec les progrès technologiques, les chargeurs PWM sont progressivement progressivement en faveur des chargeurs MPPT.
3. ** Autres considérations: **En plus des deux méthodes de sélection ci-dessus, il existe de nombreuses formules de calcul disponibles sur le marché. Cependant, l'approche générale est la suivante: 1) Déterminer la puissance nominale de l'onduleur hors réseau en fonction de la taille et du type de charges; 2) Déterminer la valeur KWh de la batterie de stockage d'énergie en fonction de la durée de décharge requise par les charges; 3) Déterminer la puissance du chargeur en fonction des conditions de lumière du soleil locales et des exigences de temps de charge (par exemple, nécessitant une charge complète en un jour moyen).
** Batteries de stockage d'énergie: **
1. ** Batteries au plomb / gel: **Les systèmes de stockage d'énergie optent généralement pour les batteries de plomb-acide sans entretien pour réduire l'entretien après l'installation. Avec 150 ans de développement, les batteries au plomb offrent des avantages importants en matière de stabilité, de sécurité et de rentabilité. Ce ne sont pas seulement le type de batterie le plus utilisé dans les applications de stockage d'énergie, mais aussi le choix préféré pour les systèmes PV hors réseau.
2. ** Batteries en carbone de plomb: **Évolue à partir des batteries traditionnelles-acides au plomb, la technologie de carbone au plomb consiste à ajouter du carbone activé à l'électrode négative des batteries au plomb-acide, prolongeant considérablement leur durée de vie. Cependant, en tant que technologie plus récente par rapport aux batteries au plomb, les batteries en carbone au plomb ont un coût légèrement plus élevé.
3. ** Batteries au lithium-ion / au lithium en fer: **Par rapport aux types de batteries susmentionnés, les batteries au lithium-ion offrent une densité de puissance plus élevée, plus de cycles de charge de charge et une meilleure profondeur de décharge. Cependant, en raison de la nécessité d'une technologie de gestion de batterie supplémentaire (BMS), le coût du système des batteries au lithium-ion / lithium en fer est généralement 2 à 3 fois celle des batteries au plomb. De plus, leur stabilité thermique est légèrement inférieure à celle des batteries au plomb / carbone au plomb. Par conséquent, leur application dans les systèmes PV hors réseau est relativement faible. Néanmoins, avec des percées dans la technologie, la part de marché des batteries au lithium-ion / lithium en fer en phosphate augmente progressivement, indiquant une nouvelle tendance dans leur application.
**Conclusion:**
En résumé, nous avons fourni une brève introduction aux applications de base des systèmes de stockage d'énergie photovoltaïque, en particulier des systèmes PV hors réseau, et avons proposé quelques recommandations pour sélectionner des équipements de base. Ces informations servent de référence aux professionnels de l'industrie photovoltaïque.
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