【古瑞瓦特儲能逆變器】戶用光儲系統(tǒng)方案設計

戶用光儲系統(tǒng)主要由光伏組件、儲能電池、儲能逆變器、計量設備及監(jiān)控管理系統(tǒng)等組成，旨在實現(xiàn)家庭能源的自給自足、節(jié)能減排以及提高供電可靠性;戶用光儲系統(tǒng)的配置是一個綜合性的過程，需要考慮多個因素以確保系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運行。

一、系統(tǒng)概述

應在系統(tǒng)啟動前測量光伏方陣輸入端與地之間的直流絕緣電阻。如果阻抗小于 U…/30mA(U…是光伏方陣最大輸出電壓)，那么：戶用光儲系統(tǒng)主要應用功能包括電力自發(fā)自用、峰谷電價套利、削峰填谷以及緊急備電等。

戶用光儲系統(tǒng)的配置需要根據(jù)不同用戶的具體需求和實際情況進行定制，了解用戶用電需求、收集用戶用電功率以及用電量分布、光伏系統(tǒng)配置設計、儲能系統(tǒng)配置設計以及配套系統(tǒng)設計;除此之外，還需要制定施工與安裝方案以及后期運維與優(yōu)化措施。

二、需求分析與規(guī)劃

戶用光儲系統(tǒng)的設計，首先需對家庭的能源需求進行詳細分析，統(tǒng)計各用電設備功率以及日常用電量、用電量分布等。了解家庭的電力供應情況和電價政策，以便更好地規(guī)劃項目。本次設計案例用電設備功率表如下：

根據(jù)提供用電情況，該用戶累計用電負載功率8.2kW，其中重要負載功率約3.6kW;白天平均用電量約10度電，夜間平均用電量約20度電;本次計劃安裝一套戶用光儲并離網(wǎng)系統(tǒng)，白天光伏系統(tǒng)發(fā)電供負載使用，剩余光伏電儲存到儲能電池，無光伏發(fā)電或夜間期間通過電池放電供負載使用，當光伏發(fā)電不足，無法滿足負載使用時再由電網(wǎng)補充;當電網(wǎng)供電不穩(wěn)定或斷電時，儲能系統(tǒng)放電滿足部分重要負載離網(wǎng)用電。

三、系統(tǒng)配置與選型

根據(jù)用電情況，用戶總計功率8.2kW，日用電量約30度電，建議光伏安裝容量12kW，日平均發(fā)電量約36度電，可滿足用戶整體用電需求;夜間用戶用電約20度電，考慮用戶白天用電波動以及離網(wǎng)備電需求，需考慮部分預留，儲能電池配置25kWh，滿容量情況下，離網(wǎng)時可滿足3.6kW負載運行約7H。

注：以上光伏容量為測算所需，如光伏實際裝機量受現(xiàn)場因素限制，可按實際情況配置容量。

1.光伏組件選型

選擇合適的光伏組件類型(如單晶硅、多晶硅或薄膜組件)，考慮效率、壽命、成本等因素。確保光伏組件能夠適應當?shù)氐臍夂驐l件和光照條件;本次采用單晶580Wp組件，共計21塊，裝機容量12.18kWp。

2.儲能系統(tǒng)配置

確定儲能電池的類型和容量，常用的電池類型包括鉛酸電池、鋰離子電池和磷酸鐵鋰電池等;考慮電池的壽命、成本、安全性和充放電效率等因素，本次采用磷酸鐵鋰電池，堆疊式方案，由電池管理系統(tǒng)模塊及電池模塊組成，集成更靈活可靠，單個電池模組2.56kWh，防護等級IP65，適用多種環(huán)境場景;本次電池設計容量25.6kWh，由10個電池模組堆疊組成。

3.儲能逆變器選擇

儲能逆變器采用直流耦合方案產(chǎn)品，光伏逆變器與雙向變流器整合為光儲一體機，并與光伏組件、電網(wǎng)、電池等直接相接，構成一個整體，集成度更高，降低系統(tǒng)集成故障率。光伏系統(tǒng)運行時，所發(fā)電力可通過光儲一體機給電池充電，也可為負載供電或輸入電網(wǎng)。

根據(jù)該用戶累計用電負載功率8.2kW，重要負載功率約3.6kW，光伏功率12.18kWp，采用10kW光儲并離網(wǎng)一體機，最大光伏輸入功率15kW，交流并離網(wǎng)輸出10kW，滿足光伏及負載接入需求;防護等級P65，具備并離網(wǎng)切換功能，切換時間<10ms。

注：純離網(wǎng)系統(tǒng)逆變器功率選擇需考慮負載啟動功率，以免過載。

四、系統(tǒng)設計與集成

1.光伏系統(tǒng)設計

設計光伏組件的布局和排列方式，確保最大化光照接收量;確定支架系統(tǒng)的結構和安裝細節(jié)，考慮屋頂承重和安全性;針對家庭戶用式系統(tǒng)，光伏系統(tǒng)可根據(jù)屋頂類型進行平鋪或抬高支架安裝;光伏共計21塊580Wp組件，以兩路組串方案接入儲能逆變器兩路組串接口。

2.儲能系統(tǒng)設計

設計儲能電池的安裝位置和連接方式，確保電池組的安全和高效運行。配置電池管理系統(tǒng)，用于監(jiān)控和管理電池的狀態(tài)。

本次儲能系統(tǒng)由1臺10kW儲能逆變器及1套25.6kWh儲能電池系統(tǒng)組成，儲能逆變器壁掛安裝，儲能電池系統(tǒng)由電池管理系統(tǒng)模塊及電池模塊組成，堆疊式落地安裝，IP65防護等級，支持室內(nèi)外安裝;各電池模組功率線經(jīng)串聯(lián)后接入儲能逆變器，同時接入電池管理系統(tǒng)通訊線，完成功率及通訊連接。

3.系統(tǒng)集成

將光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和儲能逆變器等各個部分有機結合，形成一個完整的解決方案。考慮各部分的兼容性、通信協(xié)議以及整體的設計優(yōu)化。

本次光儲系統(tǒng)配置光伏12.18kWp+儲能系統(tǒng)10kW/25.6kWh，系統(tǒng)集成系統(tǒng)圖如下：

五、施工與安裝

現(xiàn)場勘察與準備：在安裝前進行詳細的現(xiàn)場勘察，確認屋頂?shù)膶嶋H情況和安裝條件;制定詳細的施工方案和安全措施，確保施工過程中的安全。

設備安裝與調(diào)試：按照施工方案進行設備安裝，包括光伏組件、支架、儲能逆變器、電池等;確保所有設備正確安裝和連接，并進行初步調(diào)試。

系統(tǒng)驗收與運行：相關專業(yè)人員進行系統(tǒng)驗收，確認系統(tǒng)達到設計要求和安全標準;驗收合格后，簽署驗收報告，系統(tǒng)正式投入運行。

六、后期運維與優(yōu)化

定期檢查與維護：定期對光伏組件、儲能逆變器、電池等進行檢查，確保其正常運行;檢查內(nèi)容包括外觀檢查、電氣連接檢查、系統(tǒng)運行狀態(tài)檢查等。

清潔與保養(yǎng)：定期清潔光伏組件，確保其表面無灰塵、污垢等，保持較高的光電轉換效率。

故障監(jiān)控優(yōu)化：通過云端軟件及時關注系統(tǒng)運行狀態(tài)、故障監(jiān)控及運行數(shù)據(jù)監(jiān)控;根據(jù)實際運行情況，對系統(tǒng)進行優(yōu)化調(diào)整，提高系統(tǒng)的整體性能和效率。

七、總結

綜上所述，戶用光儲項目的設計流程涉及需求分析、設備選型、系統(tǒng)設計、施工安裝和后期運維等多個方面;通過科學的設計和施工，可以確保項目順利實施并達到預期的節(jié)能減排和經(jīng)濟效益目標;具體設計過程中還需根據(jù)家庭實際情況和當?shù)卣咭筮M行詳細規(guī)劃和調(diào)整。

原文鏈接：https://www.growatt.com/media/news/526

審核編輯 黃宇