Όχι, ένα ηλιακό δοχείο δεν χρειάζεται πάντα αποθήκευση σε μπαταρία. Ένα σύστημα μόνο για παραγωγή ενέργειας μπορεί να είναι η σωστή επιλογή όταν υπάρχει διαθέσιμο ένα σταθερό δίκτυο ή γεννήτρια, τα κύρια φορτία λειτουργούν κατά τη διάρκεια της ημέρας και η εξαγόμενη ή αχρησιμοποίητη ηλιακή ενέργεια έχει έναν αποδεκτό προορισμό. Η αποθήκευση σε μπαταρία καθίσταται απαραίτητη όταν το έργο πρέπει να μεταφέρει φορτία μετά τη δύση του ηλίου, να αντεπεξέλθει σε διακοπές, να εξομαλύνει μια μεταβλητή παροχή ή να λειτουργεί ως μέρος ενός αυτόνομου μικροδικτύου.
Η απόφαση θα πρέπει να ληφθεί πριν από το μέγεθος της μπαταρίας. Αρχικά, καθορίστε πότε λειτουργούν τα φορτία, τι συμβαίνει όταν μειώνεται η ηλιακή ισχύς και ποια πηγή καθορίζει την τάση και τη συχνότητα. Στη συνέχεια, επιλέξτε μεταξύ αρχιτεκτονικών μόνο φωτοβολταϊκών, φωτοβολταϊκών συν αποθήκευσης και φωτοβολταϊκών γεννητριών αποθήκευσης. Εάν η ίδια η έννοια του κοντέινερ δεν σας είναι ακόμη γνωστή, αυτή η επισκόπηση των ηλιακών τροφοδοτούμενων κοντέινερ εξηγεί πώς η πτυσσόμενη παραγωγή, ο εξοπλισμός μετατροπής και η προαιρετική αποθήκευση εντάσσονται σε ένα μεταφερόμενο σύστημα.
Ξεκινήστε με την εργασία που πρέπει να εκτελέσει η μπαταρία
Μια μπαταρία δεν αποτελεί μια γενική αναβάθμιση αξιοπιστίας. Είναι ένα στοιχείο μετατόπισης ενέργειας και ελέγχου ισχύος με καθορισμένη εργασία. Το ίδιο έργο κοντέινερ μπορεί να χρειάζεται αποθήκευση για έναν στόχο και όχι για έναν άλλο.
| Στόχος του έργου | Απαιτείται συνήθως αποθήκευση μπαταρίας; | Λόγος |
|---|---|---|
| Μειώστε τις αγορές δικτύου κατά την εξυπηρέτηση φορτίων ημέρας | Οχι απαραίτητα | Η ηλιακή ενέργεια μπορεί να τροφοδοτήσει ταυτόχρονα φορτία απευθείας εάν η διασύνδεση και οι έλεγχοι το επιτρέπουν. |
| Λειτουργήστε αντλίες ή εξοπλισμό παρτίδων μόνο όταν υπάρχει διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια. | Οχι απαραίτητα | Τα εύκαμπτα φορτία μπορούν να ακολουθήσουν το ηλιακό παράθυρο, με μια άλλη πηγή να καλύπτει εξαιρέσεις |
| Σερβίρετε φορτία από ηλιακή ενέργεια το βράδυ ή τη νύχτα | Ναι, εκτός αν εκτελείται άλλη πηγή | Η ενέργεια πρέπει να αποθηκεύεται κατά τη διάρκεια της ημέρας και να απελευθερώνεται μετά την πτώση της γενιάς |
| Διατηρήστε τα κρίσιμα φορτία ενεργά κατά τη διάρκεια διακοπής δικτύου | Συνήθως | Η αποθήκευση και ένα σωστά σχεδιασμένο σύστημα ελέγχου μετατροπέα μπορούν να υποστηρίξουν απομονωμένη λειτουργία |
| Συνεχής λειτουργία απομακρυσμένης τοποθεσίας σε συνθήκες μεταβλητού καιρού | Ναι, ή χρησιμοποιήστε άλλη πηγή αποστολής | Τα φωτοβολταϊκά από μόνα τους δεν μπορούν να εγγυηθούν τη συνέχεια κατά τη διάρκεια της νύχτας ή της χαμηλής ηλιοφάνειας. |
| Μειώστε τον χρόνο λειτουργίας της γεννήτριας και αποφύγετε τη λειτουργία της για κάθε μικρό φορτίο | Συχνά χρήσιμο | Η μπαταρία μπορεί να μεταφέρει χαμηλότερα φορτία και να διατηρεί τη γεννήτρια για φόρτιση ή παρατεταμένα ελλείμματα |
Η λέξη «εφεδρική αποθήκευση» χρειάζεται έναν αριθμό δίπλα της. Ένας αγοραστής μπορεί να χρειαστεί δέκα λεπτά για μια ομαλή διακοπή λειτουργίας. Ένας άλλος μπορεί να χρειαστεί έξι ώρες επικοινωνίας και άντλησης. Μια απομακρυσμένη κλινική μπορεί να καθορίσει τη συνέχεια σε ένα πολύ μεγαλύτερο συμβάν. Αυτές είναι διαφορετικές εργασίες αποθήκευσης και δεν θα πρέπει να παράγουν τις ίδιες προδιαγραφές.
Επιλέξτε ανάμεσα σε τρεις πρακτικές αρχιτεκτονικές
Μόνο φωτοβολταϊκά: Ιδανικό για συμπίπτοντα, ευέλικτα φορτία
Ένα ηλιακό δοχείο μόνο για παραγωγή ενέργειας παρέχει ενέργεια όσο υπάρχει διαθέσιμο χρήσιμο ηλιακό φως. Μια σταθερή σύνδεση ή γεννήτρια μπορεί να απορροφήσει την αναντιστοιχία μεταξύ της φωτοβολταϊκής ισχύος και του φορτίου, υπό την επιφύλαξη του εγκεκριμένου ηλεκτρικού σχεδιασμού. Αυτή η διαδρομή είναι κατάλληλη για τοποθεσίες συνδεδεμένες με το δίκτυο που χρειάζονται ενέργεια κατά τη διάρκεια της ημέρας ή για λειτουργίες που μπορούν να προγραμματίσουν σκόπιμα την άντληση, την επεξεργασία νερού, τη φόρτιση ή άλλες εργασίες παρτίδας στο ηλιακό παράθυρο.
Μην ερμηνεύετε τη φράση «μόνο φωτοβολταϊκά» ως «ισχύ υπό οποιεσδήποτε συνθήκες». Η ηλιακή παραγωγή αλλάζει ανάλογα με την ακτινοβολία, τη θερμοκρασία, τη σκίαση και τον καιρό. Οι μετατροπείς που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο έχουν επίσης υποχρεώσεις διασύνδεσης και προστασίας από νησιδοποίηση. Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ σημειώνει ότι τα συμβατικά ηλιακά συστήματα που εξαρτώνται από το δίκτυο γενικά απενεργοποιούνται όταν το δίκτυο αποτύχει. Η λειτουργία διακοπής λειτουργίας απαιτεί έναν σωστά διαμορφωμένο μετατροπέα και σύστημα αποθήκευσης. Η ακριβής απαίτηση ποικίλλει ανάλογα με τον σχεδιασμό και τη δικαιοδοσία, αλλά το μάθημα του αγοραστή είναι σαφές: η παραγωγή που είναι συνδεδεμένη στο δίκτυο δεν αποτελεί αυτόματα εφεδρική ισχύ. Δείτε τις οδηγίες του Υπουργείου Ενέργειας για την ηλιακή ενέργεια και την ανθεκτικότητα.
Μπαταρία PV Plus: Ιδανική για χρονική μετατόπιση και μικρότερες διακοπές
Προσθέστε αποθήκευση όταν η ηλιακή ενέργεια πρέπει να χρησιμοποιηθεί σε διαφορετική χρονική στιγμή από αυτήν που παράγεται ή όταν το τοπικό σύστημα πρέπει να γεφυρώσει μια καθορισμένη διακοπή. Η μπαταρία φορτίζει από την διαθέσιμη παραγωγή και αργότερα αποφορτίζεται μέσω του συστήματος μετατροπής ισχύος. Μπορεί επίσης να βοηθήσει στη διαχείριση βραχυκυκλωμάτων σε περίπτωση ανισορροπίας ισχύος, αλλά μόνο όταν το PCS, τα χειριστήρια, η προστασία και οι τρόποι λειτουργίας έχουν σχεδιαστεί για αυτήν τη λειτουργία.
Κρατήστε δύο αξιολογήσεις ξεχωριστά. Η ενεργειακή χωρητικότητα της μπαταρίας σε kWh περιγράφει πόση ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί. Η ισχύς της μπαταρίας σε kW περιγράφει πόσο γρήγορα μπορεί να φορτιστεί ή να αποφορτιστεί. Τα βασικά στοιχεία για την ηλιακή ενέργεια και την αποθήκευση του Υπουργείου Ενέργειας κάνουν την ίδια διάκριση. Ένα μεγάλο ποσό kWh δεν αποδεικνύει ότι το σύστημα μπορεί να θέσει σε λειτουργία έναν κινητήρα ή να εξυπηρετήσει μια υψηλή ταυτόχρονη κορυφή, ενώ ένας μετατροπέας μεγάλου kW δεν εγγυάται πολλές ώρες λειτουργίας.
Φωτοβολταϊκά, Μπαταρίες και Γεννήτριες: Ιδανικά για Εκτεταμένο Κίνδυνο Χαμηλής Ηλιοφάνειας
Σε μια συνεχή απομακρυσμένη τοποθεσία, ο σχεδιασμός μπαταριών για κάθε πιθανή περίοδο χαμηλής ηλιοφάνειας μπορεί να δημιουργήσει μια μεγάλη και σπάνια χρησιμοποιούμενη απαίτηση αποθήκευσης. Μια υβριδική αρχιτεκτονική επιτρέπει στην μπαταρία να καλύπτει τις κανονικές καθημερινές μετατοπίσεις και μικρότερα ελλείμματα, ενώ μια γεννήτρια χειρίζεται παρατεταμένες κακές καιρικές συνθήκες, ασυνήθιστα υψηλά φορτία ή φόρτιση ανάκτησης. Η γεννήτρια δεν εξαλείφει την ανάγκη για διαχείριση ενέργειας, προτεραιότητες φορτίου ή σχεδιασμό καυσίμων. Αλλάζει το όριο κινδύνου.
Αυτή η αρχιτεκτονική είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν οι παραδόσεις καυσίμων είναι δυνατές αλλά ανεπιθύμητες, και όταν το κόστος της απώλειας φορτίου είναι υψηλότερο από το κόστος διατήρησης μιας πηγής που μπορεί να αποσταλεί. Το πλαίσιο REopt του NREL αξιολογεί την ηλιακή ενέργεια, τις μπαταρίες και τις γεννήτριες μαζί, επειδή η ανθεκτικότητα εξαρτάται από το κρίσιμο φορτίο, τον ηλιακό πόρο, την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας και τον χρόνο διακοπής λειτουργίας και όχι από μία τιμή στην πινακίδα τύπου. Δείτε την εξήγηση του NREL για το μέγεθος και την ανάλυση ανθεκτικότητας του ενεργειακού συστήματος REopt.
Εκτελέστε πέντε δοκιμές απόφασης πριν επιλέξετε χώρο αποθήκευσης
1. Χαρτογράφηση του φορτίου έναντι του ηλιακού παραθύρου
Χρησιμοποιήστε ένα ωριαίο ή διαλειμματικό προφίλ φορτίου, όχι μόνο έναν μηνιαίο λογαριασμό. Σημειώστε το συνεχές βασικό φορτίο, το πρόγραμμα βάρδιων, τους μεγάλους κινητήρες, τα συμβάντα εκκίνησης και τα φορτία που μπορούν να κινηθούν χρονικά. Μια εγκατάσταση που καταναλώνει 300 kWh εξ ολοκλήρου μεταξύ 09:00 και 16:00 έχει διαφορετικές ανάγκες αποθήκευσης από μια εγκατάσταση που καταναλώνει την ίδια ενέργεια ομοιόμορφα σε διάστημα 24 ωρών.
Επίσης, προσδιορίστε ποια φορτία μπορούν να περιοριστούν. Εάν η άντληση νερού μπορεί να διακοπεί κατά τη διάρκεια ενός συμβάντος νέφωσης χωρίς να επηρεαστούν οι λειτουργίες, ο σχεδιασμός μπορεί να ανεχθεί λιγότερη αποθήκευση. Εάν ένα rack επικοινωνιών, ένα σύστημα ασφαλείας ή ένα ιατρικό ψυγείο δεν μπορεί να σταματήσει, απομονώστε αυτό το κρίσιμο επίπεδο αντί να διαστασιολογήσετε εφεδρικά για κάθε μη απαραίτητο φορτίο.
2. Ορίστε τις συνέπειες της απώλειας του δικτύου
Εάν η τοποθεσία διαθέτει ισχυρό δίκτυο και οι διακοπές ρεύματος δεν διακόπτουν μια κρίσιμη διαδικασία, η ηλιακή ενέργεια που παράγεται μόνο από την παραγωγή ενέργειας μπορεί να είναι επαρκής. Εάν πρέπει να επιβιώσει μια διακοπή ρεύματος, καθορίστε το κρίσιμο φορτίο kW, τις απαιτούμενες ώρες, την αποδεκτή διακοπή και την ακολουθία αποκατάστασης. Μην υποθέτετε ότι μια μπαταρία δημιουργεί ένα νησί από μόνη της. Ένα αυτόνομο σύστημα χρειάζεται επίσης έναν πόρο που μπορεί να δημιουργήσει τάση και συχνότητα, συντονισμένη προστασία, ελέγχους, γείωση και μια δοκιμασμένη στρατηγική μετάβασης.
Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ ορίζει ένα μικροδίκτυο ως διασυνδεδεμένα φορτία και κατανεμημένους πόρους εντός ενός ηλεκτρικού ορίου που μπορούν να ελεγχθούν ως μία οντότητα και μπορούν να λειτουργούν συνδεδεμένα ή αποσυνδεδεμένα από το μεγαλύτερο δίκτυο. Αυτό σημαίνει ότι ένα σύνολο πάνελ, μπαταριών και μιας γεννήτριας δεν αποτελεί ακόμη ένα λειτουργικό μικροδίκτυο. Η επισκόπηση της κατανεμημένης ενέργειας και του μικροδικτύου του Υπουργείου Ενέργειας παρέχει το ευρύτερο πλαίσιο του συστήματος.
3. Αποφασίστε εάν μια γεννήτρια είναι εφεδρική, συνεργαζόμενη ή κύρια πηγή
Ενσωματώστε τον ρόλο της γεννήτριας στη φιλοσοφία λειτουργίας. Μπορεί να ξεκινήσει μόνο κάτω από ένα όριο κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας, να λειτουργήσει κατά τη διάρκεια μιας προγραμματισμένης διαδικασίας υψηλού φορτίου, να φορτίσει την αποθήκευση σε ένα αποδοτικό σημείο λειτουργίας ή να παραμείνει δεσμευμένη για χρήση έκτακτης ανάγκης. Αυτές οι επιλογές επηρεάζουν την ενέργεια της μπαταρίας, την ισχύ του μετατροπέα, την αποθήκευση καυσίμου και τη λογική ελέγχου.
Ελέγξτε την ηλεκτρική διεπαφή καθώς και το καύσιμο. Η γεννήτρια πρέπει να είναι συμβατή με τον μετατροπέα ή το PCS, το σχέδιο προστασίας και τη στρατηγική μεταφοράς. Μια γεννήτρια που έχει μέγεθος μόνο για το μέσο φορτίο ενδέχεται να μην έχει αρκετό περιθώριο για να εξυπηρετήσει το φορτίο και να επαναφορτίσει την μπαταρία ταυτόχρονα. Μια πολύ μεγαλύτερη γεννήτρια μπορεί να παραμείνει για μεγάλα χρονικά διαστήματα σε ανεπιθύμητο επίπεδο φόρτωσης. Η μοντελοποίηση του έργου θα πρέπει να αξιολογεί τον πλήρη κύκλο λειτουργίας.
4. Ορίστε την απαιτούμενη αυτονομία σε ώρες
Χρησιμοποιήστε ώρες για την πρώτη οθόνη απόφασης. Ας υποθέσουμε ότι το κρίσιμο φορτίο είναι 18 kW και πρέπει να λειτουργεί για έξι ώρες μετά τη δύση του ηλίου. Το φορτίο απαιτεί 108 kWh. Εάν ο προκαταρκτικός σχεδιασμός υποθέτει ένα παράθυρο χρησιμοποιήσιμης κατάστασης φόρτισης 80% και απόδοση διαδρομής εκφόρτισης 92%, η αρχική οθόνη της πινακίδας τύπου είναι:
108 kWh / 0.80 / 0.92 = 147 kWh
Αυτό είναι ένα ενδεικτικό αποτέλεσμα διαλογής, όχι ένα τελικό μέγεθος μπαταρίας. Δεν λαμβάνει υπόψη τις επιδράσεις της θερμοκρασίας, τη γήρανση της μπαταρίας, τα βοηθητικά φορτία, τα όρια ισχύος, την πολιτική εφεδρείας, την ενέργεια επαναφόρτισης και τις αυξήσεις των μονάδων. Μόλις ληφθεί η απόφαση για την αρχιτεκτονική, χρησιμοποιήστε τον ειδικό οδηγό για το μέγεθος των συστοιχιών ηλιακών μπαταριών εκτός δικτύου για το επόμενο επίπεδο ανάλυσης.
5. Επαληθεύστε ότι η ηλιακή συστοιχία μπορεί να ξαναγεμίσει την μπαταρία
Μια μπαταρία μπορεί να μετατοπίσει μόνο την ενέργεια που παρέχει μια άλλη πηγή. Συγκρίνετε την αναμενόμενη παραγωγή φωτοβολταϊκών με την ταυτόχρονη κατανάλωση κατά τη διάρκεια της ημέρας και την ενέργεια που πρέπει να αποκατασταθεί στην αποθήκευση. Εάν η συστοιχία καλύπτει μόλις το φορτίο κατά τη διάρκεια της ημέρας, η προσθήκη μιας μεγάλης μπαταρίας δεν δημιουργεί πλεόνασμα φόρτισης. Η γεννήτρια ή το δίκτυο θα εκτελέσει περισσότερη φόρτιση από ό,τι μπορεί να αναμένει ο αγοραστής.
Υπολογίστε την ισορροπία για τη δύσκολη σχετική εποχή, όχι μόνο για έναν ετήσιο μέσο όρο. Το άρθρο σχετικά με την ισχύ εξόδου του ηλιακού δοχείου διαχωρίζει την ισχύ των φωτοβολταϊκών kWp, την ισχύ των kW του μετατροπέα, την ισχύ των kWh της μπαταρίας και την ημερήσια ενέργεια, έτσι ώστε ο υπολογισμός της επαναφόρτισης να ξεκινά με τις σωστές μονάδες.
Αντιστοιχίστε την Απόφαση με την Επαληθευμένη HighJoule Διαδρομές προϊόντων
HighJoule δημοσιεύει δύο ξεχωριστές διαδρομές πτυσσόμενων προϊόντων στους πίνακες διαμόρφωσης προϊόντων της. Για αυτήν τη σύγκριση, οι μεμονωμένες σειρές μοντέλων αποτελούν την κυρίαρχη πηγή. Οι γενικές δηλώσεις χαρακτηριστικών δεν αντιμετωπίζονται ως προδιαγραφές, εκτός εάν επιβεβαιωθούν για ένα αναφερόμενο μοντέλο.
Ο πίνακας παραμέτρων του HJ-FESS Solar Container παραθέτει έξι διαμορφώσεις παραγωγής από 24 έως 182 kWp με διατάξεις μετατροπέα στοιχειοσειράς από 20 έως 200 kW. Κάθε πεδίο χωρητικότητας μπαταρίας που αναφέρεται σημειώνεται με μια κάθετο, επομένως το HJ-FESS θα πρέπει να αντιμετωπίζεται ως η πτυσσόμενη διαδρομή παραγωγής φωτοβολταϊκών, εκτός εάν ξεχωριστή τεκμηρίωση έργου ορίζει ρητά μια εξωτερική διεπαφή αποθήκευσης.
Ο πίνακας παραμέτρων του HJ-FBESS Solar Container παραθέτει οκτώ διαμορφώσεις φωτοβολταϊκής αποθήκευσης που εκτείνονται από 9 έως 136 kWp και από 15 έως 482 kWh αποθήκευσης. Οι μεγαλύτερες παραλλαγές δημοσιεύουν ξεχωριστά τις αξιολογήσεις του μετατροπέα και του μετατροπέα PCS. Αυτές οι τιμές θα πρέπει να παραμένουν ξεχωριστές κατά τη σύγκριση. Ο πίνακας αποτελεί εύρος αναφοράς και δεν υποκαθιστά την επιβεβαίωση της αξιοποιήσιμης ενέργειας, της τάσης, της διεπαφής δικτύου, της προστασίας, του τρόπου λειτουργίας και των παραδοτέων του έργου.
| Διαδρομή επιλογής | Χρησιμοποιήστε το όταν | Επαληθεύστε πριν από την προσφορά |
|---|---|---|
| Διαδρομή παραγωγής HJ-FESS | Η παραγωγή φωτοβολταϊκών κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι η κύρια απαίτηση και μια άλλη πηγή διαχειρίζεται την αναντιστοιχία | Συμπτώσεις φορτίου, κανόνες εξαγωγής, συναρτήσεις μετατροπέα και εξωτερική διεπαφή πηγής |
| Διαδρομή φωτοβολταϊκής αποθήκευσης HJ-FBESS | Η ενέργεια πρέπει να μετατοπιστεί, τα κρίσιμα φορτία να γεφυρωθούν ή η αποθήκευση να συντονιστεί με ένα μικροδίκτυο. | Ωφέλιμες kWh, PCS kW, τρόποι λειτουργίας, χειριστήρια, θερμικά όρια και στοιχεία ασφαλείας |
| Σχεδιασμένη υβριδική διαδρομή | Μια γεννήτρια ή ένα δίκτυο πρέπει να υποστηρίζει μεγαλύτερα ελλείμματα, χρέωση ανάκτησης ή εξαιρετικές αιχμές | Λογική αποστολής, συμβατότητα γεννήτριας, στρατηγική καυσίμου, προστασία και σχέδιο δοκιμών |
Στείλτε το σενάριο λειτουργίας, όχι μια εικασία μπαταρίας
Μια χρήσιμη τεχνική ανασκόπηση ξεκινά με το φορτίο και τους κανόνες λειτουργίας. Προετοιμασία:
- Συντεταγμένες τοποθεσίας και περίοδος λειτουργίας
- Ωριαία ή διαλειμματικά δεδομένα φορτίου σε kW και kWh
- Κρίσιμες, αναβαλλόμενες και διακοπτόμενες ομάδες φορτίου
- Μεγαλύτερες εκκινήσεις κινητήρα και βραχυπρόθεσμες αιχμές
- Διαθεσιμότητα δικτύου, περιορισμοί εξαγωγής και ιστορικό διακοπών
- Απαιτούμενη διάρκεια δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας και αποδεκτή διακοπή
- Μέγεθος, καύσιμο και λογική εκκίνησης της υπάρχουσας ή προτεινόμενης γεννήτριας
- Απαιτήσεις τάσης, συχνότητας, φάσης, γείωσης και διασύνδεσης
- Θερμοκρασία, σκόνη, υψόμετρο και άλλες περιβαλλοντικές συνθήκες
- Σχέδια επέκτασης και απαιτήσεις μετεγκατάστασης
HighJoule μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτές τις εισόδους για να συγκρίνουν τις διαδρομές μόνο για παραγωγή, φωτοβολταϊκή αποθήκευση και υβριδική ενέργεια χωρίς να θεωρούν την χωρητικότητα της μπαταρίας ως αρχική υπόθεση. Υποβάλετε το πακέτο μέσω του φόρμα τεχνικής διαβούλευσης και να ζητηθεί η ξεχωριστή παρουσίαση του ενεργειακού ισοζυγίου, του ισοζυγίου ισχύος και των υποθέσεων κατάστασης λειτουργίας.
