光伏储能系统的定义，什么是光伏储能系统？光伏储能系统 是将太阳能转化为电能，供给家用电器使用的同时，将多余的电能存储起来，供夜间或无市电情况下使用的设备和技术的组合。

·它和主要组成部分是什么？

1.光伏组件：由多个光伏模块（也称太阳能板）组成，负责捕获太阳光并将其转化为直流电。

2.支架、辅件和电缆：用于固定太阳能板，并将产生的直流电输送至逆变器。

3.逆变器（并离网逆变器）：将太阳能板产生的直流电转化为交流电供给家用电器使用，并将多余的电存储到储能系统中，也可将多余的电并入城市电网。

4.储能设备：通常是指电池，如锂电池和其它类型的电池，存储通过逆变器将太阳能产生的但未立即使用的电能，供日后使用。

5.EMS和BMS：EMS是监控和管理整个系统的运行，确保各部分高效安全地工作。BMS为储能电池的管理系统，对电池充放电进行优化和控制。

6.汇流箱：包括各类保护设备和开关，如太阳能接入逆变器中间的浪涌保护（防雷），熔断器，直流断路器，市电输入断路器，不间断电源输出断路器等。

光伏储能系统的原理



图片




·光伏效应，如何从太阳能中获取电能

1.吸收光子：当太阳光（包含其它光源）照射到太阳能板的材料（硅）上时，光子的能量会被半导体材料吸收。

2.激发电子：吸收的光子能量会使半导体中的电子从价带跃迁到导带，使其从束缚状态变为自由状态。

3.产生电子-空穴对：当电子被激发到导带后，它在价带留下一个空穴。这个电子和空穴形成一个电子-空穴对。

4.建立电场：光伏材料中通常有P型和N型区域，在这两个区域的交界处（即PN结），会形成一个内部电场。

5.驱动电子流动：这个内部电场会驱动自由电子向N型区域移动，而空穴则向P型区域移动，这种移动形成了一个电流。

6.收集电流：通过逆变器，将这个电流转化成交流电或者直流电存储在储能系统中供日后使用。



图片


·并离网逆变器如何工作及工作模式

1.并离网逆变器将太阳能板产生的直流电通过MPPT模块转化成适合逆变的母线电压，再通过电子元件转换成交流电供给家用电器使用，如果有多余的电能则转化为和储能系统相同的电压充到储能系统中备用，如果再有多余的电能，则反向并入电网中。

2. 光伏储能系统有自发自用模式、削峰填谷模式和电池优先模式

自发自用模式：由太阳能板产生的电能，转化为交流电后直接供给家用电器使用，多余的则充入储能系统中；如果太阳能板产生的电流不够家用电器使用，则使用城市电网补充。

削峰填谷模式：在设定的低谷时间将城市电网的交流电转化成直流电充到储能系统中，在设定的尖峰时间，则将储能系统中的直流电转换成交流电供给家用电器使用，如果电池功率不足，则由城市电网补充。

电池优先模式：不管任何情况下，首先保证储能系统的电量为满的状态，当太阳能产生的电能多时，则直接转化成交流电供家用电池使用，开启并网功能时，多余的则并到城市电网中。

如何设计和计算要装多少W太阳能板



图片

图片


太阳能板：天合至尊 550W+

尺寸：长2.384米*宽1.096米 约2.6平方

重量：32.6公斤

功率：550W

面积计算公式：

注：以ESS.RL1.612为例，支持7KW以下太阳能板

太阳能板总功率：550W*12=6.6KW

所需屋顶面积：12*2.6平方=31.2平方

每天发电量计算：

以温州为例，峰值日照3.77小时，每瓦每年发电量1.088KWH，年有效利用小时数1087.08小时安装角度：18度

峰值日发电量=6.6KW*3.77H=24.88KWH(度）

年发电量=6.6KW*1087.08H=7174.728KWH(度）

如何配置逆变器功率和储能系统容量



图片


ESS.RL1.612:

太阳能板输入功率：7KW

逆变器不间断功率：6KW

逆变器城市电网输入功率：6KW

储能系统容量：12.28KWH（度）

家用电器功率计算：

粗犷计算：

月电费：500元

月用电量：550元/0.5元=1100度电

日用电量：1100度电/31天=35.48度电

功率：35.48度电/24小时=1.48KW

注：以上为平均值，在实际运用中，白天的空调及其它电器用电高峰时，会远高于此功率，夜间家用电器休眠，关闭或者待机，则会远低于此功率；可用到估算储能系统设计容量。

如用户需要保持10小时的供电量，则大概需要1.48KW*10小时=14.8度电的储能系统。

精细计算：

灯：200W，冰箱：100W，电磁炉：2100W，烧水壶：1500W，吹风机：800W等等，然后再计算家用电器每天约工作多少小时来具体确定实时功率。通常这样的计算方式适用于所需的逆变器功率计算，在多个设备同时工作时，其最大功率是多少W，来选择逆变器的功率。如以上设备同时工作有4700W，则要选择大于4700W的逆变器，部分家庭设备为感性负载，峰值功率则较高，6KW逆变器的峰值功率可支持12KW

举例1：木头总部办公室



图片



热泵空调型号：MG120DT2

图片


名义制冷量：11KW

名义制热量：12KW

名义制冷输入功率：3.49KW

名义制热输入功率3.67KW

功率计算：以夏天制冷为示例

预估每天耗电量为3.49KW*24H=83.76KWH（度）

照明，新风，除湿等其它功率=？

实际每天耗电量为62KWH（度），实际节省26%

根据房间内的用电曲线，每小时的用电量为2-3度电之间，从17：00-7：00，14小时为无阳光时间；约需要存储28度才够使用。

举例2：木头总部办公室

热泵空调型号：MG120DT2

名义制冷量：11KW

名义制热量：12KW

名义制冷输入功率：3.49KW

名义制热输入功率3.67KW

实际每天耗电量为62KWH（度）

自发自用模式：完全脱离电网

19.8KW太阳能板*3.77小时=74.64KWH（度）

屋顶面积19.8KW/550W*2.6平方=93.6平方

储能系统6.14KWH*5=30.70KWH（度）

每月支付电费为0

削峰填谷模式：除太阳能产生的电能外，剩余部分始终使用低谷电13.2kW太阳能板*3.77小时=49.76KWH(度）

屋顶面积13.2KW/550W*2.6平方=62.4平方

储能系统6.14KWH*4=24.56KWH（度）

每月支付电费为（62KWH-49.76KWH）*低谷价=同时还预留10度电为备用电。

Fotovoltaik enerji depolama sisteminin tanımı

-Fotovoltaik enerji depolama sistemi nedir?

Fotovoltaik enerji depolama sistemi, güneş enerjisini ev aletlerini beslemek için elektriğe dönüştüren ve fazlasını gece veya şebeke elektriğinin olmadığı durumlarda kullanılmak üzere depolayan ekipman ve teknolojinin bir kombinasyonudur.



Resim.



-Nedir ve ana bileşenleri nelerdir?

1. Fotovoltaik modül: güneş ışınlarını yakalamak ve doğru akıma dönüştürmekten sorumlu birkaç fotovoltaik modülden (güneş panelleri olarak da bilinir) oluşur.

2. Raflar, aksesuarlar ve kablolar: güneş panellerini yerinde tutmak ve üretilen DC gücünü invertöre taşımak için kullanılır.

3. İnvertörler (şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız invertörler): Güneş panelleri tarafından üretilen DC gücünü ev aletlerini beslemek için AC gücüne dönüştürür ve fazla gücü şehir şebekesine de bağlanabilen bir enerji depolama sisteminde depolar.

4. Enerji depolama cihazları: Genellikle lityum piller ve diğer pil türleri gibi, güneş enerjisiyle üretilen ve hemen kullanılmayan elektriği daha sonra kullanmak üzere bir invertör aracılığıyla depolayan pilleri ifade eder.

5. EMS ve BMS: EMS, tüm parçaların verimli ve güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak için tüm sistemin çalışmasını izleyen ve yöneten sistemdir. BMS, akümülatörün şarj ve deşarjını optimize ve kontrol eden, akümülatörün yönetim sistemidir.

6. yakınsama kutusu: güneş erişim invertörünün ortasında aşırı gerilim koruması (yıldırımdan korunma), sigortalar, DC devre kesiciler, şebeke giriş devre kesicileri, kesintisiz güç kaynağı çıkış devre kesicileri vb. gibi her türlü koruma ekipmanı ve anahtarı dahil.

Fotovoltaik enerji depolama sistemi prensibi



Resimler




-Fotovoltaik etki, güneş enerjisinden nasıl elektrik elde edilir

1. Fotonların emilmesi: Güneş ışığı (diğer ışık kaynakları dahil) güneş panelinin malzemesine (silikon) çarptığında, fotonların enerjisi yarı iletken malzeme tarafından emilir.

2. Elektronların uyarılması: Soğurulan foton enerjisi, yarı iletkendeki elektronların valans bandından iletim bandına atlamasına neden olarak onları bağlı durumdan serbest duruma geçirir.

3. Elektron-delik çiftlerinin oluşumu: Bir elektron iletim bandına uyarıldığında, valans bandında bir delik bırakır. Bu elektron ve delik bir elektron-delik çifti oluşturur.

4. Elektrik alanının oluşturulması: Fotovoltaik malzemelerde genellikle P-tipi ve N-tipi bölgeler bulunur ve bu iki bölgenin birleştiği yerde (yani PN birleşiminde) bir iç elektrik alanı oluşur.

5. Elektron akışının yönlendirilmesi: Bu iç elektrik alanı, serbest elektronların N-tipi bölgeye doğru hareket etmesini ve deliklerin P-tipi bölgeye doğru hareket etmesini sağlar ve bu hareket bir akım oluşturur.

6. Akımın toplanması: Bir invertör aracılığıyla bu akım AC veya DC elektriğe dönüştürülür ve daha sonra kullanılmak üzere enerji depolama sisteminde depolanır.



Resim


Şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız inverterler nasıl çalışır ve çalışma şekilleri

1. Şebekeye bağlı invertör, güneş panelleri tarafından üretilen DC gücünü MPPT modülü aracılığıyla invertör için uygun bara voltajına dönüştürür ve ardından ev aletlerini beslemek için elektronik bileşenler aracılığıyla AC gücüne dönüştürür ve fazla güç varsa, depolama sistemiyle aynı voltaja dönüştürülür ve yedekleme için depolama sistemine şarj edilir ve daha fazla fazla güç varsa, ters çevrilir ve elektrik şebekesine bağlanır.

2. FV enerji depolama sistemleri kendi kendine üretim ve kendi kendine tüketim modlarına, tepe tıraşlama ve vadi doldurma modlarına ve batarya öncelikli modlara sahiptir.

Kendi kendine üretim ve kendi kendine kullanım modu: güneş panelleri tarafından üretilen elektrik alternatif akıma (AC) dönüştürülür ve doğrudan ev aletlerine verilirken, fazlası depolama sistemine şarj edilir; güneş panelleri tarafından üretilen akım ev aletleri tarafından kullanılmak için yeterli değilse, şehir elektrik şebekesi kullanılarak yenilenir.

Tepe Tıraşlama ve Vadi Doldurma Modu: Ayarlanan çukur zamanda, şehir şebekesinden gelen AC gücü DC gücüne dönüştürülecek ve enerji depolama sistemine şarj edilecektir; ayarlanan tepe zamanda, enerji depolama sistemindeki DC gücü, ev aletlerine verilmek üzere AC gücüne dönüştürülecektir; pil gücü yetersizse, şehir şebekesi tarafından desteklenecektir.

Batarya Öncelik Modu: Durum ne olursa olsun, önce enerji depolama sisteminin gücünün dolu olduğundan emin olun, güneş enerjisi daha fazla güç ürettiğinde, ev bataryası kullanımı için doğrudan AC gücüne dönüştürülecek ve şebeke bağlantısı işlevi açıldığında, fazlalık şehir şebekesine eklenecektir.

Kaç W güneş paneli kurulacağı nasıl tasarlanır ve hesaplanır



Resim

Resim


Güneş Paneli: Trina Supreme 550W+

Boyut: L2.384m * W1.096m Yaklaşık 2,6 sq.ft.

Ağırlık: 32,6 kg

Güç: 550W

Alan hesaplama formülü:

Not: ESS.RL1.612'yi örnek olarak alın, 7KW'ın altındaki güneş panellerini destekleyin

Güneş panelinin toplam gücü: 550W*12=6.6KW

Gerekli çatı alanı: 12*2,6 kare = 31,2 kare

Günlük güç üretimi hesaplaması:

Örnek olarak Wenzhou'yu ele alalım, en yoğun güneş ışığı 3,77 saat, watt başına yıllık enerji üretimi 1,088KWH, yıllık etkin kullanım saati 1087,08 saat Kurulum açısı: 18 derece

Günlük tepe güç üretimi = 6,6KW*3.