System magazynowania energii słonecznej o mocy 30 kW/240 kW

Film dotyczący systemu magazynowania energii słonecznej

Wprowadzenie do systemu przechowywania baterii słonecznych

System magazynowania energii słonecznej to system, który może przechowywać energię elektryczną i dostarczać energię, z płynnym przejściem, goleniem szczytów i wypełnianiem dolin, regulacją częstotliwości i napięcia oraz innymi funkcjami. Może wygładzić wydajność wytwarzania energii słonecznej i wiatrowej oraz zmniejszyć wpływ jej losowości, luk i wahań na sieć energetyczną i użytkowników; Ładowanie w okresie cenowym w dolinie i rozładowywanie w okresie cen szczytowych może zmniejszyć wydatki użytkownika na energię elektryczną; W przypadku awarii zasilania w dużej sieci elektroenergetycznej może pracować samodzielnie, zapewniając użytkownikom nieprzerwane zasilanie.

Parametr systemu magazynowania energii słonecznej

ES	30KW	60KW
Skalowalna moc maksymalna	90KW	180KW
Pojemność baterii	87,92 kWh	163,84 kWh
Znamionowe napięcie sieciowe	230/400 V 3P+N+PE
Znamionowa częstotliwość sieci	50 Hz
Rozmiar (szer.*gł.*wys.)	789*1180*2450mm	1577*1180*2450mm
Warunki instalacji	Plenerowy	Plenerowy
Poziom ochrony	IP55	IP55
Zakres wilgotności roboczej	0% ~ 95% (bez kondensacji)
Zakres temperatur pracy	-30 ℃~+50 ℃ (>45 ℃, obniżenie wartości)
Interfejs komunikacyjny	CAN, RS485
Marka ogniw akumulatorowych	LFP(EWA)
Szybkość rozładowania	1C
Pojedyncza pojemność baterii	5,12 kWh
Ilość baterii	16	32

Rysunek szafki do przechowywania energii akumulatorowej

Elementy systemu systemu magazynowania baterii słonecznych

System zarządzania akumulatorami (BMS) dla systemu magazynowania akumulatorów energii słonecznej

Zgodnie z możliwościami komunikacji systemu i bezpieczeństwem systemu, system zarządzania baterią przyjmuje architekturę trójwarstwową. Sterowanie podrzędne zbiera napięcie i temperaturę każdej jednostki. Sterownik główny uzyskuje dane sterujące, napięcie i prąd z urządzenia podrzędnego poprzez komunikację.

Nazwa	Parametr
Moc systemu	DC24V
Zakres wykrywania napięcia pojedynczej ogniwa	0 V ~ 5 V
Dokładność wykrywania napięcia pojedynczej celi	±5mV
Zakres wykrywania temperatury	40 ℃ ~ 85 ℃
Dokładność wykrywania temperatury	±1 ℃
Całkowity zakres wykrywania napięcia	0 V ~ 1000 V
Całkowita dokładność wykrywania napięcia	1% FSR
Wykrywanie izolacji	Obsługuje maksymalne napięcie 1200 V, a błąd wykrywania jest mniejszy niż 10%
Aktualny zasięg detekcji	-300A-300A
Dokładność wykrywania prądu	1% FSR
Dokładność SOC	6%
Prąd wyrównawczy	100 mA
Interfejs komunikacyjny	CAN, RS485
Zabezpieczenie przed przeciążeniem	Można ustawić nadmierne ładowanie, nadmierne rozładowanie, nadmierną temperaturę, zwarcie i inne zabezpieczenia oraz ustawienia zabezpieczeń

Konwerter systemu magazynowania energii słonecznej (szt.)

W systemie magazynowania energii, oprócz funkcji dwukierunkowego falownika, konwerter magazynowania energii może również wspierać sieć elektroenergetyczną, zapewniać stabilną pracę systemu elektroenergetycznego, zapewniać odporność na krótkotrwałe uderzenia, płynność zasilania, magazynowanie energii, golenie szczytów i wypełnianie dolin.

Model		30KW	60KW
Parametry strony DC	Maksymalne napięcie	1000 V	1000 V
	Napięcie znamionowe	800 V	800 V
	Zakres napięcia roboczego	680 ~ 1000 V	680 ~ 1000 V
	Maksymalny prąd ładowania/rozładowania	44A	88A
Parametry podłączenia do sieci prądu przemiennego	Maksymalna wejściowa moc pozorna	30 kVA	60 kVA
	Maksymalna wejściowa moc czynna	30KW	60KW
	Znamionowe napięcie wejściowe	230/400VAC,3P+N+PE	230/400VAC,3P+N+PE
	Maksymalny ciągły prąd wejściowy	43A	86A
	Znamionowa częstotliwość wejściowa	50 Hz	50 Hz
Parametry prądu przemiennego poza siecią	Znamionowe napięcie wyjściowe	230/400VAC,3P+N+PE	230/400VAC,3P+N+PE
	Znamionowa częstotliwość wyjściowa	50 Hz	50 Hz
	Maksymalny ciągły prąd wyjściowy	43A	86A
	Maksymalna wyjściowa moc czynna	30KW	60KW
	Maksymalna wyjściowa moc pozorna	30 kVA	60 kVA
Parametry ogólne	Niezrównoważona nośność	100%	100%
	współczynnik mocy	> 0,98	> 0,98
	Zakres temperatur pracy	-30～+60℃（>45℃, obniżenie wartości)	-30～+60℃（>45℃, obniżenie wartości)
	Maksymalna wydajność	98,5%	98,5%
	Funkcja rozruchu AC/DC	TAK	TAK
	Wymiary (szer.* głęb.* wys.)	436*550*130mm	436*550*130mm
	Waga	25 kg	28 kg

Moduł kontrolera MPPT

Moduł mocy kontrolera MPPT wykorzystuje najnowszą zoptymalizowaną konstrukcję sprzętu i zaawansowany algorytm sterowania, który zapewnia inteligentne sterowanie i wysoką niezawodność.

Model	30A	60A
Parametr strony PV
Maksymalna moc komponentu wejściowego	42KW	84KW
Maksymalne napięcie wejściowe	1000 V prądu stałego	1000 V prądu stałego
Zakres napięcia MPPT	200 ~ 850 V prądu stałego	200 ~ 850 V prądu stałego
Napięcie początkowe	200 V prądu stałego	200 V prądu stałego
MPPT	1	1
Sposób fotowoltaiczny	1	1
Maksymalny prąd wejściowy	100ADC	200ADC
Parametr strony DC
Maksymalne napięcie prądu stałego	1000 V prądu stałego	1000 V prądu stałego
Napięcie znamionowe	800 V prądu stałego	800 V prądu stałego
Zakres napięcia	350 ~ 1000 V prądu stałego	350 ~ 1000 V prądu stałego
Maksymalny prąd ciągły	50ADC	100 V prądu stałego
Maksymalna moc ciągła	30KW	60KW
Wymiary (szer.* głęb.* wys.)	436*550*130mm	436*550*130mm
Waga	25 kg	30 kg

System zarządzania energią (EMS)

W systemie magazynowania energii słonecznej topologia komunikacji EMS jest podzielona na dwie warstwy. Najwyższą warstwę stanowi ogólny scentralizowany system monitorowania.

Dolne urządzenia: konwerter magazynowania energii, system zarządzania akumulatorami (BMS), urządzenia do monitorowania środowiska, system przeciwpożarowy, system klimatyzacji czy kontroli dostępu itp. są podłączone do systemu monitoringu (obecnie z zarządzaniem uprawnieniami administratora, miękką kontrolą dostępu).

Host monitorujący wykonuje połączenie sieciowe, konwersję, pozyskiwanie danych, lokalne przetwarzanie danych, konwersję protokołów i wymianę poleceń między lokalnymi systemami monitorowania i sterowania, lokalne monitorowanie ekranu użytkownika, strategię sterowania i funkcje serwera WWW, a także realizuje szybkie gromadzenie i przesyłanie danych w czasie rzeczywistym o dużej pojemności, aby zapewnić, że system stacji głównej może szybko i dokładnie uzyskać wszystkie informacje dotyczące monitorowania i monitorowania oraz w odpowiednim czasie przekazywać informacje zwrotne o nieprawidłowościach i usterkach systemu wykrytych przez sieć, zapewnić szybkie pozycjonowanie i odzyskiwanie. (Należy to zrealizować poprzez BMS na poziomie stacji)

Przykład wyboru skalowalnych rozwiązań dla systemu magazynowania energii słonecznej

Moc szt	Moc MPPT	Pojemność baterii	BMS	EMS	Klimatyzator	System gaśniczy	Szafka ILOŚĆ
30KW	30KW	81,92 kWh	1	1	1	1	1
60KW	60KW	163,84 kWh	1	1	2	1	1
120KW	60/120KW	163,84 kWh	1	1	2	1	1
180KW	120/180KW	409,6 kWh	1	1	4	2	2
240KW	180/240KW	635,36 kWh	1	1	6	3	3

Lista systemów magazynowania energii o mocy 30 kW

Nazwa sprzętu	Parametr specyfikacji	Jednostka	Ilość	Uwaga
szt	30kw	szt	1
MPPT	30kw	szt	1
Bateria litowa	81,92 kWh (5,12 kWh/szt.)	szt	16	opcja
Klimatyzator		szt	1
Gaśnica		szt	1
EMS		szt	1
Panel słoneczny	440 W/szt	szt	64	opcja
Gabinet		szt	1
Rozdział mocy i materiały pomocnicze		ustawić	1

Lista systemów magazynowania energii o mocy 60 kW

Nazwa sprzętu	Parametr specyfikacji	Jednostka	Ilość	Uwaga
szt	60kw	szt	1
MPPT	60kw	szt	1
Bateria litowa	163,84 kWh (5,12 kWh/szt.)	szt	16	opcja
Klimatyzator		szt	2
Gaśnica		szt	1
EMS		szt	1
Panel słoneczny	440 W/szt	szt	128	opcja
Gabinet		szt	1
Rozdział mocy i materiały pomocnicze		ustawić	1

Zastosowania systemu przechowywania baterii słonecznych

1. Optymalizacja zużycia własnego

• Maksymalne wykorzystanie na miejscu: po dodaniu systemu magazynowania baterii do paneli słonecznych nadwyżka energii fotowoltaicznej jest wychwytywana podczas szczytowego natężenia promieniowania i rozładowywana wieczorami lub w okresach niskiego nasłonecznienia, zwiększając wskaźniki zużycia własnego z ~ 30% do > 70%.

• Wysoka wydajność w obie strony: nowoczesne chemikalia litowo-jonowe lub LFP zapewniają wydajność w obie strony na poziomie 90–95%. Zintegrowane BMS i EMS optymalizują SoC, aby przedłużyć żywotność cyklu i utrzymać > 80% wydajności przez 10 lat.

• Skalowalna pojemność: modułowe szafy typu „pay-as-you-grow” (np. 5 kW/10 kWh każda) umożliwiają instalatorom stopniowe dodawanie magazynu akumulatorów do instalacji systemów fotowoltaicznych , dopasowując się do rosnących profili obciążenia bez konieczności nadmiernego wymiarowania z góry.

2. Zarządzanie szczytami i popytem

• Ograniczanie wartości szczytowych dzięki systemowi magazynowania energii akumulatora: Rozładowywanie w okresach szczytowych taryf zapewnia 20–40% oszczędności w zakresie opłat na żądanie.

• Arbitraż taryfowy: ładowanie w cenie 0,05 USD/kWh poza szczytem i rozładowywanie w godzinach szczytu 0,25 USD/kWh maksymalizuje zyski ekonomiczne.

• Automatyczne wykrywanie szczytów: platformy EMS integrują harmonogramy taryf usług komunalnych i dane o użytkowaniu w czasie rzeczywistym, aby inicjować rozładowania w ciągu 5 minut od przewidywanych skoków zapotrzebowania, wygładzając krzywe obciążenia i unikając kosztownych opłat za moc.

• Wskaźniki ROI: Typowy komercyjny okres zwrotu inwestycji wynosi od 3 do 6 lat, w zależności od lokalnych struktur taryfowych i zachęt związanych z energią słoneczną.

3. Zasilanie awaryjne i odporność

• Przełączanie zerowego transferu: Inwertery hybrydowe z półprzewodnikowymi przełącznikami transferu osiągają czasy transferu < 4 ms, zapewniając bezproblemowe tworzenie kopii zapasowych dla obciążeń krytycznych (centra danych, sprzęt medyczny).

• Redundancja N+1: Równoległe moduły inwerterów i rozproszone ciągi akumulatorów zapewniają odporność na awarie — jakakolwiek awaria pojedynczego modułu nie wpływa negatywnie na ogólny czas pracy systemu.

• Czas pracy i ustalanie priorytetów: EMS może przydzielać zmagazynowaną energię do priorytetowych obwodów (oświetlenie, chłodzenie, komunikacja), zwiększając autonomię obciążenia podstawowego o 15–25% w porównaniu z systemami niesegmentowymi.

4. Rozwiązania poza siecią i mikrosiecią

• Dni autonomii: Odpowiednio dobrany system magazynowania baterii do paneli słonecznych może zapewnić 2–5 dni autonomii w odległych lokalizacjach, w zależności od profili obciążenia i regionalnego nasłonecznienia.

• Możliwość czarnego startu: zaawansowane sterowniki koordynują instalację fotowoltaiczną, akumulatorową i opcjonalne agregaty prądotwórcze w celu ponownego uruchomienia po utracie sieci bez wsparcia zewnętrznego.

• Kontrola spadków i podział obciążenia: w konfiguracjach z wieloma inwerterami ustawienia spadków napięcia/częstotliwości zapewniają proporcjonalny podział obciążenia pomiędzy falownikami akumulatorowymi i generatorami diesla, stabilizując działanie mikrosieci.

5. Usługi sieciowe i wirtualne elektrownie

• Skumulowana elastyczność: rozproszone systemy magazynowania energii słonecznej połączone w sieć za pośrednictwem platform chmurowych mogą ubiegać się o rynki pomocnicze w zakresie regulacji częstotliwości, obsługi napięcia i reagowania na zapotrzebowanie.

• Komunikacja oparta na standardach: protokoły takie jak IEEE 2030.5, OpenADR 2.0 i SunSpec zapewniają bezpieczne przesyłanie sygnałów w czasie rzeczywistym między operatorami VPP a urządzeniami za licznikiem.

• Kumulowanie przychodów: połączenie arbitrażu energetycznego, redukcji wartości szczytowych i usług dodatkowych może zwiększyć całkowity zwrot z inwestycji w system o 15–25% rocznie.

Wniosek

Wdrożenie profesjonalnie zaprojektowanego systemu magazynowania energii słonecznej — charakteryzującego się odpowiednim składem chemicznym, stosunkiem mocy do energii i inteligentnym sterowaniem — umożliwia właścicielom obiektów optymalizację zużycia własnego, redukcję opłat w godzinach szczytu, zapewnienie odporności na tworzenie kopii zapasowych, obsługę aplikacji poza siecią i zarabianie na usługach sieciowych. Staranne dobranie rozmiaru i integracja systemu magazynowania baterii do paneli słonecznych są kluczem do maksymalizacji wydajności, żywotności i zysków finansowych.