Bắt đầu với Bộ biến tần, Không phải Pin
Khi thêm lưu trữ pin vào một hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà hiện có, trước tiên hãy xác minh bộ biến tần PV hiện có, nguồn điện gia đình, hồ sơ tải, yêu cầu dự phòng và sắp xếp đo đạc. Quyết định thiết kế chính thường là liệu có giữ lại bộ biến tần năng lượng mặt trời hiện có và thêm lưu trữ kết nối AC, thay thế nó bằng một bộ biến tần hybrid tương thích, hoặc thiết kế lại một phần của hệ thống PV.
Một yêu cầu cải tạo thường đến như thế này:
"Đã lắp đặt 6 kW năng lượng mặt trời. Khách hàng muốn một pin 10 kWh."
Tôi sẽ không báo giá pin ngay bây giờ.
Tôi sẽ yêu cầu một bức ảnh của nhãn bộ biến tần.
Một Mái, Ba Con Đường Cải Tạo Có Thể
Xem xét một ngôi nhà giả định:
PV hiện có:6.4 kWp
Bộ biến tần PV:5 kW kết nối lưới
Tiêu thụ hàng năm:8,200 kWh
Lưu trữ mong muốn:khoảng 10–15 kWh
Yêu cầu mới:sử dụng năng lượng mặt trời vào buổi tối cộng với dự phòng tải thiết yếu
Bộ biến tần hiện có thay đổi quyết định.
| Đường dẫn cải tạo | Inverter PV hiện có | Khi nào thì hợp lý |
|---|---|---|
| Pin kết nối AC | Giữ lại | Inverter hiện có còn tương đối mới và đáng giữ lại |
| Chuyển đổi inverter hybrid | Thay thế | Việc tích hợp pin và chức năng dự phòng biện minh cho việc thay đổi inverter |
| Thiết kế lại một phần | Phụ thuộc | Các chuỗi, pha hoặc thiết bị hiện có tạo ra những hạn chế |
NRELmô tả PV cộng với lưu trữ kết nối AC và DC như những kiến trúc khác nhau với các con đường chuyển đổi năng lượng khác nhau.
Đối với một lắp đặt mới, tôi có thể chọn kiến trúc trước.
Đối với một cải tạo, tòa nhà đã đưa ra một số quyết định cho tôi.
Giữ lại Bộ biến tần hiện có có thể là quyết định kỹ thuật tốt hơn
Giả sử bộ biến tần PV 5 kW chỉ mới ba năm tuổi, hoạt động đáng tin cậy và đáp ứng yêu cầu lưới địa phương.
Việc loại bỏ nó chỉ vì một bộ biến tần hybrid mới làm cho sơ đồ sạch hơn có thể lãng phí thiết bị hữu ích.
Một hệ thống pin kết nối AC có thể cho phép bộ biến tần PV hiện có vẫn hoạt động trong khi một bộ biến tần pin riêng quản lý lưu trữ.
Nhưng có một sự đánh đổi.
Năng lượng di chuyển từ PV vào một pin kết nối AC có thể đi qua các giai đoạn chuyển đổi bổ sung so với một số sắp xếp kết nối DC. Tích hợp điều khiển và hành vi dự phòng cũng cần được xác minh.
Bây giờ hãy thay đổi một sự thật.
Bộ biến tần hiện tại đã 11 năm tuổi.
Việc thay thế nó bằng một bộ biến tần hybrid có thể dễ dàng được biện minh hơn nhiều.
Đó là lý do tại sao tôi không có quy tắc "kết nối AC thì tốt hơn cho việc nâng cấp".
Tôi có một quy tắc:
"Cái gì vẫn đáng giữ lại?".
Dự phòng thay đổi dự án nhiều hơn dung lượng pin
Một chủ nhà có thể nói:
"Tôi muốn hệ thống năng lượng mặt trời và pin hoạt động trong trường hợp mất điện."
Câu đó có thể thay đổi đáng kể phạm vi thiết bị.
Một hệ thống PV kết nối lưới thông thường không thể đơn giản tiếp tục cung cấp điện cho các mạch trong nhà trong trường hợp mất điện mà không có kiến trúc dự phòng/đảo lưới phù hợp.
Do đó, việc nâng cấp có thể yêu cầu:
đầu ra dự phòng hoặc EPS
thiết bị chuyển đổi/cổng
các mạch tải được bảo vệ
cách ly lưới
đo lường phù hợp
và điều khiển tương thích của PV và pin trong khi đảo lưới.
Câu hỏi hữu ích đầu tiên trở thành:
Cái gì phải được cấp điện?
Giả sử các tải được bảo vệ là:
| Tải thiết yếu | Công suất ước tính |
|---|---|
| Tủ lạnh/tủ đông | 250 W |
| Internet/bảo mật | 100 W |
| Chiếu sáng | 250 W |
| Điều khiển/ bơm sưởi | 300 W |
| Ổ cắm đã chọn | 400 W |
| Tổng ước tính | 1.3 kW |
Trong tám giờ:
1.3 kW × 8 h = 10.4 kWh AC
Một pin 10 kWh danh nghĩa đã quá nhỏ dưới giả định bảo thủ này trước khi xem xét tổn thất chuyển đổi và giới hạn dự trữ.
Nhưng nếu các tải đó không hoạt động liên tục ở giá trị định mức của chúng, yêu cầu năng lượng thực tế có thể thấp hơn.
Đó là lý do tại sao tôi sẽ sử dụng dữ liệu khoảng thời gian thực tế và lịch trình tải thiết yếu thay vì chỉ nhân các nhãn hiệu thiết bị.
Pin phải phù hợp với tải và bộ biến tần
Giả sử nghiên cứu tải chỉ ra khoảng 10 kWh dung lượng lưu trữ có thể sử dụng.
Chúng ta vẫn chưa chứng minh được pin nào nên mua.
Đối với việc nâng cấp bộ biến tần hybrid, tôi sẽ xác minh:
dải điện áp hoạt động của pin
dòng điện sạc/xả tối đa
giới hạn dòng điện của pin bộ biến tần
Giao thức CAN hoặc RS485
Tính tương thích BMS
phiên bản firmware
số lượng module tối đa/tối thiểu
nguồn điện dự phòng liên tục và đột biến
"Ắc quy 48 V" cộng với "biến tần 48 V" là không đủ.
Cũng không phải:
"Cả hai đều hỗ trợ CAN."
Đối với gói Ruibit/Dawnice, tôi muốn cặp ắc quy và biến tần chính xác được xác định trước khi người lắp đặt đến—không phải được phát hiện trong quá trình đưa vào vận hành.
Dư thừa năng lượng mặt trời cho tôi biết nhiều hơn kWp năng lượng mặt trời
Một hệ thống năng lượng mặt trời 6.4 kWp trên mái không có nghĩa là ngôi nhà cần một ắc quy 6.4, 10, hoặc 15 kWh.
Tôi muốn biết lượng năng lượng mặt trời thực sự được xuất khẩu.
Giả sử dữ liệu khoảng thời gian cho thấy:
Lượng thặng dư hữu ích trung bình vào giữa trưa: 8 kWh
Lượng tiêu thụ ròng vào buổi tối: 7 kWh
Điều đó làm cho một ắc quy khoảng 10 kWh trở nên đáng xem xét.
Bây giờ hãy nhìn vào mùa đông:
Lượng thặng dư giữa trưa: 2 kWh
Lượng tiêu thụ vào buổi tối: 11 kWh
Cùng một mái nhà.
Sử dụng ắc quy khác nhau.
Đây là lý do tại sao việc chỉ dựa vào sản lượng PV hàng năm là một đầu vào yếu cho việc xác định kích thước lưu trữ. Dữ liệu khoảng thời gian cho thấy liệu thặng dư năng lượng mặt trời và nhu cầu hộ gia đình sau đó có thực sự chồng chéo theo cách mà lưu trữ có thể khai thác.
Tôi thường kiểm tra ít nhất một mẫu đại diệncho mùa hè, mùa đông, ngày trong tuần và cuối tuần, tốt nhất là sử dụng một năm đầy đủ dữ liệu khoảng thời gian nếu có.
CT thì nhỏ. Sai lầm thì không.
Sau khi lắp đặt, ESS cần biết liệu ngôi nhà đang nhập khẩu hay xuất khẩu điện.
Điều đó thường phụ thuộc vào một đồng hồ hoặc CT tại điểm kết nối lưới.
Nếu CT bị đảo ngược, được ánh xạ đến pha sai, hoặc được lắp đặt ở nơi không thể nhìn thấy tất cả các dòng chảy hộ gia đình/PV liên quan, hệ thống điều khiển có thể đưa ra các quyết định hợp lý từ dữ liệu không chính xác.
Kết quả có thể giống như một lỗi ắc quy:
nhập khẩu lưới không mong đợi
không thể sạc từ thặng dư PV
xuất khẩu giới hạn không chính xác
giá trị lạ trong ứng dụng
Đối với việc cải tạo, tôi đã đặtvị trí đồng hồ/CT trên bản vẽ thiết kế.
Nó là một phần của hệ thống điều khiển.
Không phải là một suy nghĩ sau khi bàn giao.
Điểm giữ retrofit của tôi
Trước khi chọn gói pin Ruibit/Dawnice cuối cùng, tôi muốn những câu hỏi này được giải quyết:
| Đầu vào thiết kế | Những gì cần được xác minh |
|---|---|
| PV hiện có | Kích thước mảng và cách sắp xếp chuỗi |
| Biến tần hiện có | Mô hình chính xác, tuổi và xếp hạng |
| Cung cấp hộ gia đình | Điện áp, pha và công suất dịch vụ |
| Mục tiêu lưu trữ | Sử dụng năng lượng mặt trời tự cung, chuyển đổi giá, sao lưu |
| Dữ liệu tải | Tiêu thụ theo khoảng thời gian khi có sẵn |
| Sao lưu | Tải thiết yếu, công suất và thời gian |
| Kiến trúc | Kết nối AC, chuyển đổi hybrid hoặc thiết kế lại |
| Tính tương thích | Ghép nối pin–biến tần chính xác |
| Đo đạc | Loại và vị trí của Meter/CT |
| Lắp đặt | Không gian, trọng lượng, khoảng cách và môi trường |
| Tải trọng trong tương lai | EV, bơm nhiệt, nấu ăn điện |
Chỉ sau đó tôi mới muốn mô hình pin cuối cùng.
Thứ tự là quan trọng.
Một việc cải tạo không phải là một hệ thống năng lượng mặt trời cộng với lưu trữ mới được xây dựng trên một bản vẽ trống. Nó kế thừa thiết bị, dây điện, phê duyệt, ràng buộc vật lý và đôi khi là các quyết định thiết kế cũ.
Một số trong số đó đáng được bảo tồn.
Những cái khác chính là những gì dự án pin nên khắc phục.
Trước khi hỏi pin nào phù hợp với hệ thống năng lượng mặt trời hiện có, hãy quyết định phần nào của hệ thống năng lượng mặt trời hiện có vẫn đáng thiết kế xung quanh.
Câu hỏi thường gặp
1. Tôi có thể thêm một pin năng lượng mặt trời vào hệ thống năng lượng mặt trời trên mái hiện có không?
Có. Tùy thuộc vào bộ biến tần hiện có và yêu cầu dự án, bạn có thể giữ lại bộ biến tần PV vớilưu trữ nối AC, thay thế nó bằng một bộ biến tần hybrid, hoặc thiết kế lại một phần hệ thống.
2. Tôi có nên thay thế bộ biến tần năng lượng mặt trời hiện có khi thêm pin không?
Không nhất thiết. Một bộ biến tần tương đối mới, tuân thủ, đáng tin cậy có thể đáng giữ lại. Việc thay thế trở nên hấp dẫn hơn khi bộ biến tần hiện có đã cũ, không tương thích, hoặc không thể hỗ trợ kiến trúc dự phòng yêu cầu.
3. Làm thế nào để tôi chọn dung lượng pin cho hệ thống năng lượng mặt trời hiện có?
Đừng xác định kích thước pin chỉ từ kWp năng lượng mặt trời. So sánhdư thừa PV theo khoảng thời gian, tiêu thụ hộ gia đình, nhu cầu buổi tối, yêu cầu dự phòng, dung lượng pin sử dụng được, và biến động theo mùa.
4. Việc thêm pin có tự động cung cấp nguồn dự phòng trong trường hợp mất điện không?
Không. Dự phòng có thể yêu cầu một bộ biến tần tương thích, EPS hoặc đầu ra dự phòng, cách ly lưới điện, thiết bị chuyển đổi, mạch tải được bảo vệ, và kiểm soát thích hợp năng lượng mặt trời và pin trong thời gian mất điện.
5. Tại sao sự tương thích giữa pin và bộ biến tần lại quan trọng trong một dự án retrofit năng lượng mặt trời?
Pin và bộ biến tần phải khớp nhau vềdải điện áp, giới hạn dòng điện, giao thức BMS, firmware, cấu hình mô-đun, và chức năng dự phòng. Việc khớp điện áp hoặc giao diện CAN/RS485 một mình không chứng minh được tính tương thích.
