Poiché il mondo abbraccia sempre più l'energia rinnovabile,Le soluzioni integrate solari, di stoccaggio e di ricarica (spesso indicate come "ricarica solare") sono diventate essenziali per garantire che l'energia solare sia effettivamente sfruttata, immagazzinata e utilizzata. In questo blog, esploreremo i principi dietro queste soluzioni, i componenti coinvolti e le loro applicazioni tipiche, utilizzando un caso di studio di un sistema solare, di archiviazione e di ricarica integrato a potenza verde.
Applicazioni tipiche
Una delle applicazioni più comuni per un sistema di ricarica solare integrato è in progetti solari su scala comunitaria. Ad esempio, nelle iniziative solari a livello di contea, è comune costruire auto coperto solari in aree comuni come strade o quadrati del villaggio. Questi corport sono dotati di pannelli solari, batterie di stoccaggio e stazioni di ricarica per veicoli elettrici (veicoli elettrici).
Immagina un auto coperto solare con 20 posti auto standard, che coprono un'area di circa 320 metri quadrati. Il posto auto coperto si espande a 500 metri quadrati per ospitare pannelli solari. Installando circa 200 unità di pannelli da 550 W (ciascuno che occupa circa 2,5 metri quadrati), la capacità di generazione di energia solare totale può raggiungere 110 kW.
Quando si progetta un tale sistema, la configurazione della batteria di archiviazione è cruciale. Dati i vincoli di spazio, è spesso preferito un design di armadio distribuito per ridurre al minimo l'impronta. Ad esempio, potrebbe essere implementato un sistema di archiviazione da 100kW/209kWh, scaricando a 0,5 ° C, che potrebbe fornire 100 kW di potenza per circa 1,8 ore a pieno carico. Le batterie di fosfato di ferro al litio (LifePO4) sono in genere utilizzate a questo scopo a causa delle loro elevate caratteristiche di densità di potenza e sicurezza.
Le stazioni di ricarica possono essere configurate in un design a divisione, consentendo la flessibilità in base all'uscita di alimentazione specifica dei trasformatori e dei sistemi di archiviazione. Entrambe le stazioni di ricarica AC e DC sono compatibili, a seconda delle esigenze del progetto.
Principi e componenti del sistema di ricarica solare
Un sistema integrato di ricarica solare in genere è costituito da diversi componenti chiave:
1. ** pannelli solari **:Realizzati in silicio cristallino, questi pannelli convertono l'energia solare in elettricità. Sono progettati per resistere a varie condizioni meteorologiche, tra cui pioggia, grandine e vento. I pannelli possono essere collegati in configurazioni in serie e parallele per soddisfare l'output di alimentazione desiderata.
2. ** Inverter legato a griglia **:Questo dispositivo converte la corrente continua (DC) prodotta dai pannelli solari in corrente alternata (AC) che soddisfa i requisiti della griglia.
3. ** Sistema di accumulo di energia (ESS) **:Ciò include le batterie di stoccaggio, che archiviano l'elettricità in eccesso generata dai pannelli solari. Nel nostro esempio, viene utilizzato un sistema di batterie LifePO4 da 209kWh, noto per la sua sicurezza ed efficienza.
4. ** Sistema di conversione di potenza (PCS) **:Il PCS controlla la ricarica e lo scarico delle batterie di archiviazione, gestendo la conversione tra DC e AC. Comunica con il sistema di gestione delle batterie (BMS) per garantire che le batterie vengano caricate e scaricate in modo sicuro.
5. ** AC CABIETTO DI DISTRUZIONE **:Questo armadio collega l'inverter e i PC alla griglia, incorporando vari dispositivi di protezione come interruttori, protezioni per le sovratensioni e sistemi di misurazione.
6. ** Stazioni di ricarica **:Queste stazioni fungono da carico per il sistema, fornendo energia ai veicoli elettrici. Possono essere adattati alle esigenze specifiche del progetto, con opzioni per la ricarica AC e DC.
7. ** Sistema di monitoraggio **:Un sistema di monitoraggio completo raccoglie dati dai pannelli solari, ESS e stazioni di ricarica, caricandoli su una piattaforma di gestione basata su cloud. Ciò consente il monitoraggio e il controllo in tempo reale dell'intero sistema.
Progettazione e integrazione del sistema
La progettazione complessiva di un sistema integrato per la carica solare prevede diversi passaggi critici:
1. ** Design del sistema di alimentazione solare **:Nel nostro esempio, i pannelli solari sono configurati per produrre 110kwp, con la possibilità di regolare in base all'area di auto coperto disponibile. L'inverter è dimensionato di conseguenza, con una singola unità da 110 kW o due unità da 50kW.
2. ** Design del sistema di accumulo di energia **:Il sistema di archiviazione utilizza un design distribuito "All In One", che è più flessibile e offre una varietà di opzioni di capacità. Ad esempio, il mobile Smart Storage di ENSE 209KWH-2H1 integra una batteria da 209kWh e un PC da 100kW in un singolo recinto.
3. ** Configurazione della stazione di ricarica **:Le stazioni di ricarica sono considerate carichi elettrici all'interno del sistema. La loro configurazione dipende dalla capacità disponibile del trasformatore. Se il sistema di archiviazione è interamente responsabile per l'alimentazione delle stazioni di ricarica, i PC devono essere dimensionati di conseguenza. Una soluzione scalabile potrebbe coinvolgere più unità PC da 100kW che lavorano in parallelo.
4. ** Sistemi di controllo e monitoraggio **:Il sistema è gestito attraverso un controller centralizzato che integra i sistemi BMS, Fire Safety, HVAC, Monitoring e Energy Management (EMS). Il sistema di monitoraggio garantisce che tutti i componenti, compresi i pannelli solari, le unità di archiviazione e le stazioni di ricarica, funzionino in modo ottimale.
Logica operativa di sistema
Il funzionamento di un sistema integrato di ricarica solare è regolato dalla relazione tra la generazione di energia solare e il carico della stazione di ricarica:
- ** Quando l'uscita solare ≤ carico di carico **:Tutta l'energia generata solare viene utilizzata per caricare i veicoli, con qualsiasi deficit integrato dalla griglia.
- ** Quando output solare> carico di ricarica **:L'energia in eccesso è immagazzinata nelle batterie, che possono essere scaricate durante i periodi di altezza dei prezzi di elettricità per ottimizzare i costi.
Breakdown dei componenti dettagliati
Ci immergiamo più a fondo nei componenti utilizzati nel sistema:
Pannelli solari
In questo progetto, i pannelli solari sono moduli monocristallini convenzionali, ciascuno con un'area di 2,5 metri quadrati e un punteggio di potenza di 550 W. Un totale di 200 pannelli sono installati su un'area di 520 metri quadrati, fornendo una potenza combinata di 110kW. Con una generazione giornaliera media di 3,2 ore di piena potenza, il sistema dovrebbe generare circa 120.000 kWh all'anno.
Inverter legato a griglia
L'inverter è un elemento cruciale nel sistema di energia solare, convertendo l'elettricità DC dai pannelli solari in elettricità CA. Il modello selezionato è un inverter da 110kW, progettato per soddisfare le esigenze specifiche di questo progetto.
Sistema di accumulo di energia
L'ESS è un componente chiave, garantendo che l'energia solare in eccesso sia memorizzata per un uso successivo. Il mobile Smart Storage ENSE 209KWH-2H1 integra una batteria LifePO4 da 209kWh e un PC da 100kW, consentendo una gestione di energia efficiente.
Sistema di gestione delle batterie (BMS)
Il BMS monitora la tensione, la corrente e la temperatura della batteria, garantendo un funzionamento sicuro ed efficiente. Gestisce inoltre i processi di ricarica e scarico, prolungando la durata della batteria e mantenendo la stabilità del sistema.
Stazioni di ricarica
Per questo progetto, le stazioni di ricarica includono una combinazione di unità AC 7KW e unità DC da 60 kW, fornendo flessibilità nelle opzioni di ricarica. Le stazioni sono dotate di varie interfacce per l'interazione dell'utente, tra cui il colpo di carta e i pagamenti mobili.
Sistema di monitoraggio
Smart Energy Manager (SEM) di Green Power funge da hub di gestione dell'energia localizzata, consentendo il monitoraggio e l'integrazione dei dati in tempo reale con unità EMS di livello superiore. Il sistema supporta il monitoraggio e il controllo remoti, fornendo preziose informazioni sulle prestazioni del sistema.
Conclusione
Le soluzioni integrate di ricarica solare di Green Power offrono un approccio completo alla gestione delle energie rinnovabili. Combinando la generazione di energia solare, lo stoccaggio di energia e la carica di EV in un unico sistema coeso, queste soluzioni offrono un modo flessibile e scalabile per soddisfare la crescente domanda di energia pulita. Che si tratti di un progetto di comunità o di un'installazione su larga scala, i sistemi di Green Power sono progettati per ottimizzare il consumo di energia, ridurre i costi e promuovere la sostenibilità.
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Tempo post: settembre-01-2024
