太陽光発電オフグリッド小型システムの応用

太陽光発電オフグリッド小型システムの応用

顧客の基本的なニーズを理解した後、まず、システムの主要機器の選択を決定し、次にシステムのスキームを確認します。太陽光発電オフグリッドシステムは厳格な要件であり、ユーザーは電力需要に大きく依存しています。したがって、システムの信頼性は設計の最初に考慮する必要があります。そして、お客様の多様なニーズに応じて、お客様のニーズに応え、発電量を増やし、システムコストを削減することを前提に、異なるソリューションを提供する必要があります。
 

低コストの小型オフグリッドシステムソリューション
小さなオフグリッドシステム、主なユーザーは、主に照明、携帯電話の充電などのニーズを満たすために、電気のない貧しい地域、遠隔地の山岳地帯、遊牧民、観光客です。システムの消費電力は1日あたり5度未満で、負荷電力は1kW未満です。ユーザー 電力需要はそれほど緊急ではなく、製品の必要性は信頼性が高く、わかりやすく、価格は安いです。したがって、PWMコントローラーとインバーターを使用して波を補正し、コントローラー、インバーター、およびバッテリーを統合することをお勧めします。この方法は、シンプルな構造、高効率、便利な配線、低価格を備えています。また、電球、小型テレビ、小型ファンも問題なく駆動できます。
 
中小規模の実用的なオフグリッドシステムソリューション
中小規模のオフグリッドシステムの主なユーザーは、牧夫、島の住民、中型の漁船、かなり離れた景勝地、一部の通信および監視基地局など、比較的裕福な電力不足地域から来ています。主に照明、テレビ、ファン、エアコンなどの生活の基本的なニーズを解決します。システムの毎日の電力消費量は50kWh未満であり、総負荷電力は20kW未満です。ユーザーは電力消費に対して特定のニーズを持っており、製品に対する要求は実用的で信頼性が高く、安価です。
(1)誘導負荷が少ない場合は、MPPTコントローラーと軽量で安価な高周波絶縁インバーターを使用することをお勧めします。ユーザーが多くの誘導負荷を持っている場合は、MPPTコントローラーを使用して周波数絶縁インバータを処理することをお勧めします。このソリューションは、電力消費において信頼性が高く、衝撃荷重を運ぶことができます。
(2)ユーザーの負荷電力が比較的小さいが、電力消費時間が非常に長い場合は、コントローラーとインバーターの分割方式を選択することをお勧めします。ユーザーの負荷電力が比較的大きいが、電力消費時間が長くない場合は、コントローラーとインバータの統合ソリューションを選択することをお勧めします。
 

中規模および大規模の信頼性の高いオフグリッドシステムソリューション
中規模および大規模のオフグリッドシステムは、主に工業および商業地域、風光明媚な地域、および頻繁な停電、高い電気料金、大幅なピークと谷の価格差、および太陽光発電をインターネットに接続できないその他の機会に使用されます。メイン;システム負荷電力は20kW以上250kW未満であり、毎日の電力消費量は500kWh未満です。中小規模のオフグリッドシステムにはさまざまなソリューションがあります。
20kW以上60kW未満のシステムの場合、複数の単相小型オフグリッドインバーターを並列に接続するスキームを選択できます。このスキームは、配線とデバッグがより複雑ですが、価格は比較的低く、柔軟性は高いです。さらに、インバーターの故障があります。システムは引き続き実行できます。中型および大型のシングルインバーターを使用して、コントローラーとインバーターの分割スキームとコントローラーとインバーターの統合スキームを選択することもできます。システムの配線が簡単で、デバッグが便利で、燃料発電機セットを使用してハイブリッド電源システムを形成できます。純粋なオフグリッド太陽光発電と比較して、高価なバッテリーを大幅に節約でき、総発電コストは低くなります。現在、60kW以上のシステムでは、DCカップリング「DCカップリング」とACカップリング「ACカップリング」の2つのトポロジがあり、消費電力に応じて選択できます。
 

大規模なマルチエネルギーオフグリッドシステムソリューション
大規模なマルチエネルギーオフグリッドシステムは、主に遠隔地の山岳地帯、島、観光地、および電力網のない電気料金が高く、250kWを超える電力の産業および商業地で使用されます。一般に、双方向エネルギー貯蔵コンバーターが使用され、グリッド接続されたインバーターとバッテリーがマイクログリッドシステムに組み合わされます。太陽光発電やエネルギー貯蔵に加えて、通常、風力タービンや燃料火力発電機などの他の発電装置があります。
ほとんどのマイクログリッドは、集中型インバーターと双方向エネルギー貯蔵コンバーターを使用して、AC結合トポロジーを採用しています。
マイクログリッドは、分散型クリーンエネルギーの可能性を完全かつ効果的に発揮し、小容量、不安定な発電、独立した電源の信頼性の低さなどの好ましくない要因を減らし、システムの安全な運用を確保できます。マイクログリッドの適用は柔軟であり、規模は数キロワットから数十メガワットの範囲であり得る。マイクログリッドは、工場、鉱山、病院、学校、さらには小さな建物でも開発できます。

太陽光発電オフグリッドシステム構成:
太陽光発電モジュール、オフグリッドインバーター(太陽光発電充電器/インバーターを含む)、エネルギー貯蔵バッテリー(鉛蓄電池/コロイド/鉛炭素/三元リチウム/リン酸鉄リチウムなど)、太陽光発電ブラケット、ケーブル、および付属品電気ボックスなどはすべて、太陽光発電オフグリッドシステムの重要なコンポーネントです。
オフグリッドシステムとグリッド接続システムの最も重要な違いは、投資収益に基づいています。対照的に、オフグリッドシステムは必要な電源に基づいているため、コンポーネントを選択する際の焦点が異なります。






山での植栽や繁殖のための本管アクセスがないことがしばしば起こるかもしれません。現時点では、太陽光発電システムから遠く離れた地域に電力網支援施設がない場合に、太陽光発電エネルギー貯蔵システムを設置して合理的な太陽光発電エネルギー貯蔵システムを設計できます。システムは毎日の電力需要を置き換えることができますか?
小型オフグリッド太陽光発電システムとグリッド接続システムの違いは、オフグリッドシステムが発電し、グリッド自体を介してそれ自体を使用する必要がないことです。対照的に、グリッド接続システムは通常、グリッドと組み合わせて動作させる必要があります。その結果、オフグリッドシステムはグリッド接続システムほど単純ではありません。たとえば、インバーターと太陽光発電モジュールの電力は似ていますが、オフグリッドシステムはそうではありません。

オフグリッドシステムを設計する際にどのようなパラメータを提供する必要がありますか?
1.電気負荷機器の電力
2.負荷の作業時間=実際の総ワット数
3.雨の日数を考慮する必要があるかどうか(連続電源)
4.設置場所の光条件と設置傾斜
これらのパラメータを知ることによってのみ、最適な太陽光発電オフグリッドシステムのセットを合理的に設計することができる。エネルギー貯蔵バッテリーはオフグリッドシステムのエネルギー貯蔵方法を蓄え、オフグリッドインバーターは使用のために電力を出力することができます。オフグリッドシステムの電圧マッチングとグリッド接続システムの電圧(220V / 380V)は、グリッド接続システムの電圧に合理的に対応している必要があります。一般に、オフグリッドシステムの電圧は主に昇圧タイプであり、DC低電圧によって反転されます。ソーラーモジュールとオフグリッドシステムのインバーターの電力が同じになることはめったにありません。各電力需要サイトは、実際の消費電力に応じて設計する必要があり、グリッド接続されたシステムとはかなり異なります。一般的なグリッド接続システムでは、通常、xx(キロワット)KWと直接言います。オフグリッドシステムは、現在、DCインバータACを介して使用されています。オフグリッドシステムの設計が不合理である場合、電力需要が満たされず、システムコンポーネントのハードウェアが損傷します。


太陽光発電+エネルギー貯蔵オフグリッドシステムにはどのようなコンポーネントが必要ですか?
1. 太陽電池モジュール
早くても、太陽光発電モジュールは、一部のオフグリッドおよび小型太陽光発電システムでのみ使用されていました。その後、太陽光発電グリッド接続アプリケーションの大規模な開発と太陽光発電モジュール技術の年次更新により、モジュールの変換効率は劇的に向上しました。特に、一部のグリッド接続された発電所は、サイトリソースを最大限に活用するため、投資収益率を向上させるために、より効率的なコンポーネントを必要としています。もちろん、一般的なオフグリッドシステムは、サイトが比較的大きいため、コンポーネントの変換効率に対する高い要件がないため、システム設計でコンポーネントを選択する際には、従来のコンポーネントが最初に考慮されることがよくあります。

2.太陽光発電ブラケット
あなたが太陽光発電ブラケットに慣れていない場合、それは助けになるでしょう。また、グリッド接続システムでも使用されます。太陽光発電ブラケット市場には、アルミニウム合金と溶融亜鉛めっきC字型鋼の2つの標準的な太陽光発電ラックがあります。溶融亜鉛めっきC字型スチールブラケットの亜鉛メッキ層が基準を満たしているかどうかは、耐用年数が20年の基準を満たしているかどうかを意味します。

3.オフグリッド開閉装置
回路スイッチ全体と避雷機能を制御します。


4.エネルギー貯蔵バッテリー
(1)鉛蓄電池/ゲル電池:エネルギー貯蔵システムは一般に、後のメンテナンスを減らすためにメンテナンスフリーの密閉型鉛蓄電池を選択します。150年の開発の後、鉛蓄電池には安定性、安全性、価格に大きな利点があります。これらは、現在エネルギー貯蔵バッテリーアプリケーションの割合が最も高いバッテリータイプであるだけでなく、太陽光発電オフグリッドシステム用の最初のエネルギー貯蔵バッテリータイプでもあります。
(2)鉛炭素電池:従来の鉛蓄電池から進化した技術で、鉛蓄電池の負極に活性炭を添加することで鉛蓄電池の寿命を大幅に向上させることができます。しかし、鉛蓄電池の技術的なアップデートとして、そのコストはわずかに高くなります。
(3)三元系リン酸リチウム/リン酸鉄リチウム電池:上記の2種類のエネルギー貯蔵電池と比較して、リチウムイオン電池は、電力密度が高く、充放電サイクルが長く、放電深度が優れているという特徴があります。ただし、追加のバッテリー管理技術(BMS)が必要なため、三元リチウム/リン酸鉄リチウム電池のシステムコストは、一般に鉛蓄電池の2〜3倍です。さらに、鉛蓄電池/鉛炭素電池と比較して、熱安定性もわずかに不十分であるため、太陽光発電オフグリッドシステムでの適用比率は高くありません。しかし、技術的な進歩により、三元リチウム/リン酸鉄リチウム電池の市場シェアも徐々に増加しており、これは新しいアプリケーションのトレンドであることに言及する価値があります。



5.ソーラーコントローラー
コントローラーの主な機能は、太陽エネルギーとエネルギー貯蔵バッテリーのオーバーシュートとオーバー放電を制御して、嵐の耐用年数を保護することです。一般的に、コントローラーには光制御機能があります。日中は充電状態が自動的に放電を停止し、暗くなると解除を開始します。これが、日中の自動シャットダウンと夜間の自動照明を誰も制御しない理由として、通常ソーラー街路灯が表示される理由です。コントローラの最大充電電流は、コントローラを搭載したソーラーモジュールによって異なります。たとえば、48V30Aコントローラーの場合、ソーラーモジュールの充電電流は30A未満である必要があります。そうしないと、コントローラーが損傷します。


6.太陽光発電ケーブル
太陽光発電ケーブルには、高温耐性(通常120°C)、耐老化性、耐紫外線性、耐腐食性などの利点があり、過酷な気象環境や機械的衝撃に耐えることができます。屋外環境で, 太陽光発電ケーブルの耐用年数は 8 通常のラインの倍と 32 PVCケーブルの2倍.




7.オフグリッドインバーター
(1)AC負荷を考慮点とします。一般負荷は、グループ負荷(ライト、ヒーターなど)、誘導負荷(エアコン、モーターなど)、容量性負荷(コンピューターホスト電源など)の3つのカテゴリに分類されます。誘導負荷の起動に必要な電流は定格時間の3~5倍であり、一般的なオフグリッドインバータの150%〜200%の短時間過負荷容量は要件を満たすことができないため、誘導負荷はインバータの特別な考慮が必要です。(オフグリッドインバータを誘導性負荷に接続する場合、少なくとも2倍の誘導性負荷を持つシステム設計が必要です)。たとえば、オフグリッドインバーターが2P(2 * 750W)エアコンを駆動するプロジェクトでは、定格電力が3KVA以上のインバーターが標準構成です。もちろん、3種類の利用可能な負荷が同時に存在しますが、最も重要な割合の負荷はインバータに大きな影響を与えます。
(2)DC側を考察点とします。オフグリッドインバーターには太陽光発電充電器が内蔵されており、一般にMPPTとPWMの2種類があります。技術が更新されると、PWM充電器は段階的に廃止され、MPPT充電器はオフグリッドインバーターの最初の選択肢になります。
(3)その他のオプション。上記の2つの選択方法に加えて、市場には多くの計算式がありますが、ここでは繰り返しません。しかし、一般的な方向は次のとおりです:1)負荷のサイズとタイプに応じて、オフグリッドインバーターの定格電力を決定します。2)負荷に必要なエネルギー貯蔵バッテリーの放電時間に応じて、エネルギー貯蔵バッテリーパックのkWh値を決定します。3)地域の日照条件と充電時間の要件(たとえば、平均1日以内に完全に充電する必要がある)に従って、エネルギー貯蔵バッテリーパックのkWh値を決定し、充電器の電力などを決定します。

(画像はあくまでも参考です)

次に、完全にオフグリッドシステムに上記の材料を装備する必要があります。もちろん、インバータ制御は一体化

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