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光储之家 | 国际中型光伏微网系统典型设计

   2022-03-23 兴储世纪科技股份有限公司刘继茂 郭军810
核心提示:实践证明,光伏离网发电系统和燃油发电机组构成的微网发电系统,具有更好的环保和经济性。
 电力是以电能作为动力的能源,发明于19世纪70 年代,电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史18世纪以来,世界发生的三次科技革命之一,从此科技改变了人们的生活。但由于各个国家经济发展水平的差异,直到今天,在一些欠发达国家和地区,如非洲和东南亚等地区的偏远山区和海岛,远离大电网,还没有解决基本用电问题,无法享受现代文明带来的便利。人们为了取得电能,提供日常生活便利,常用燃油发电机来提供电源。随着近年来光伏和储能的成本逐年下降,而燃油价格趋于上涨以及环保因素,光伏离网发电系统开始进入人们的视野,实践证明,光伏离网发电系统和燃油发电机组构成的微网发电系统,具有更好的环保和经济性。

 

兴储世纪巴基斯坦光储项目


国际光伏微网项目特点:随着社会进步,各个国家对解决贫困人口用电需求问题更为重视,并开始由政府主导,建立光伏微网电站,解决用电问题,尤其大电网不完善国家,国际光伏微网项目需求较多,价格和回款通常也较好。当然难点也较多:一是安装地点大多比较偏僻,交通不便,产品的运输和维护不易。二是当地的光伏技术人员较少,需要培训。三是客户的用电设备情况复杂,对产品的可靠性要求高。


下面介绍兴储世纪在巴基斯坦的一个中型微网储能设计过程:


1、用户需求:


项目位于巴基斯坦一个山区小村庄,供电半径约300米,一个村按100户计算,户用单相240V/50Hz,每户最大负荷需求1kW,尖峰负荷1.2kW,每天用电量3kWh;公共设备415V/50Hz,负荷10kW,尖峰负荷20kW,每天电量需求30kWh,当地的平均日照时间为4.2小时,白天用电占30%,晚上用电70%。


2、需求分析:


户用负载总功率为100kW,尖峰为120kVA,判断基本上是阻性负载,公共设备10kW,尖峰负荷20kVA,判断有一部分是感性负载,考虑到负载不可能同时开启,系统最大尖峰负载在120kVA,每天用电量约330kWh。


项目的系统架构


3、系统设计:

微网逆变器的功率要根据用户的负载类型和功率来确认,系统最大尖峰负载在120kW,考虑到后续用户的增长,逆变器采用额定功率150kW的光储一体机,输出功率为165kVA/150kW,可满足客户20%增长的需求。


组件功率要根据用户每天的用电量来确认,每天用电量约330kWh,当地的平均日照时间为4.2小时,考虑到系统损耗,设计采用540W的单晶组件190片,系统总容量102.6kW,系统效率约0.8,平均每天能发102.6*4.2*0.8,约345度电,基本上满足现阶段用电需求,储能逆变器光伏输入端采用2个50kW充电模块,最大支持3个充电模块150kW光伏组件,可以支持后续客户增长50%的用电需求。


蓄电池容量根据用户无光照时的用电量来确定,因为白天光伏发电可以不经过蓄电池直接给负载使用,客户晚上平均用电量约230度,考虑到系统的安全性,以及阴雨天不发电等特殊天气,蓄电池采用300kWh的磷酸铁锂电池。


4、电气方案设计

 

540W单晶组件,开路电压49.5V,工作电压41V,工作电流13A,储能逆变器150kW,光伏输入端最高电压1000V,工作电压范围是200-850V,锂电池是额定电压是730V,电压范围 570~820 V。组件采用19串10并的方式,组串工作电压为779V,接近锂电池是额定电压,逆变器效率较高,采用两台5进1出的汇流箱,接入储能逆变器。

 

系统设计特点:采用工频离网逆变控制一体机,运行可靠,接线简单,带感性负载能力强。和燃油发电机组成油光互补光伏离网系统,在连续阴雨天的时候启动燃油发电机,可以减少蓄电池配置,降低初始投资,逆变器具备100%不平衡带载能力,方便带动单相负载。监控每一个组串的电压、电流、绝缘电阻,以及储能电池的电压、电流、温度、剩余电量,随时可以查看系统运行情况,减少故障的产生。


社会效益:该微网项目由巴基斯坦政府投资,由兴储世纪设计施工和运维,政府以0.6元/度成本价卖给居民,相对于燃油发电,平均每年可以为居民节省6.2万的电费开支。而且光伏发电稳定,没有噪声和环境污染,维护成本更低。


 

作者:刘继茂 郭军


公司介绍

兴储世纪科技股份有限公司成立于2007年,是全球知名的智能微电网综合解决方案提供商,国家级高新技术企业。公司致力于为全球客户提供一流的智能微电网解决方案,包括风光水储充多能互补与协同的技术研发与产品生产、销售与贸易、工程设计与实施、能源管理与优化。经过多年的发展,公司积累了雄厚的技术实力、丰富的工程经验,形成了一流的技术研发、工程实施和市场开拓团队,全方位保障公司业务的开展,市场遍布国内的大部分区域以及海外的“一带一路”沿线国家和欧洲市场,为客户提供优质的解决方案和服务。

 
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