Los sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica, comúnmente conocidos como sistemas de almacenamiento fotovoltaico, abarcan aplicaciones que involucran módulos fotovoltaicos y equipos relacionados como baterías de almacenamiento de energía. Según la necesidad de una conexión de la red para las ventas de energía, los sistemas de almacenamiento fotovoltaico se pueden dividir en sistemas fotovoltaicos fuera de la red y sistemas fotovoltaicos híbridos (reducción de la red/fuera de la red). Aquí, nos centramos en algunas consideraciones de diseño para los sistemas fotovoltaicos fuera de la red.
** Componentes de los sistemas fotovoltaicos fuera de la red: **
Los sistemas fotovoltaicos fuera de la red consisten generalmente en módulos fotovoltaicos, inversores fuera de la red (incluidos cargadores de PV/inversores), baterías de almacenamiento de energía (acé de plomo/gel/plomo-carbono/litio/fosfato de hierro de litio, etc.), estructuras de montaje fotovoltaico, cables y cajas de distribución. Cada componente juega un papel crucial en la funcionalidad del sistema fotovoltaico fuera de la red.
La principal diferencia entre los sistemas fuera de la red y la cuadrícula se encuentra en sus objetivos operativos. Mientras que los sistemas conectados a la red priorizan los rendimientos de la inversión, los sistemas fuera de la red priorizan satisfacer las necesidades básicas de la fuente de alimentación. En consecuencia, su selección de componentes se centra en diferentes aspectos.
** Consideraciones de componentes: **
** Módulos fotovoltaicos: **
Inicialmente, los módulos fotovoltaicos se usaron principalmente en sistemas fuera de la red y sistemas fotovoltaicos a pequeña escala. Sin embargo, con la adopción generalizada de aplicaciones fotovoltaicas conectadas a la red y avances anuales en tecnología de módulos, la eficiencia de los módulos fotovoltaicos ha mejorado considerablemente. Algunas centrales eléctricas conectadas a la red a gran escala, en particular, requieren módulos más eficientes para maximizar el retorno de la inversión. Por otro lado, los sistemas fuera de la red generalmente tienen espacios disponibles más grandes y requisitos de eficiencia menos estrictos, lo que hace que los módulos convencionales la consideración principal durante el diseño del sistema.
** Inversores fuera de la red: **
1. ** Consideración de cargas de CA: **Las cargas generalmente se dividen en tres categorías: cargas resistivas (por ejemplo, iluminación, calentadores), cargas inductivas (por ejemplo, aires acondicionados, motores) y cargas capacitivas (p. Ej. En particular, la corriente de inicio requerida por las cargas inductivas es típicamente de tres a cinco veces la corriente nominal. Los inversores fuera de la red con una capacidad de sobrecarga a corto plazo del 150% -200% pueden no ser suficientes para las cargas inductivas, lo que requiere consideraciones especiales para la capacidad del inversor (los inversores fuera de la red conectados a cargas inductivas deben tener una capacidad de diseño del sistema al menos el doble de la carga inductiva). Por ejemplo, en proyectos donde los inversores fuera de la red conducen 2P (2*750W) aires acondicionados, los inversores con una potencia nominal de 3KVA o superior se recomiendan para el funcionamiento normal.
2. ** Consideración del lado de DC: **Los inversores fuera de la red generalmente incorporan cargadores fotovoltaicos, disponibles en dos tipos: MPPT y PWM. Con los avances tecnológicos, los cargadores PWM se están eliminando gradualmente a favor de los cargadores MPPT.
3. ** Otras consideraciones: **Además de los dos métodos de selección anteriores, hay muchas fórmulas de cálculo disponibles en el mercado. Sin embargo, el enfoque general es el siguiente: 1) determinar la potencia nominal del inversor fuera de la red en función del tamaño y el tipo de cargas; 2) determinar el valor de KWH del paquete de baterías de almacenamiento de energía en función de la duración de la descarga requerida por las cargas; 3) Determine la potencia del cargador en función de las condiciones locales de la luz solar y los requisitos de tiempo de carga (por ejemplo, que requiere carga completa dentro de un día promedio).
** Batterías de almacenamiento de energía: **
1. ** Bilestrices de plomo-ácido/gel: **Los sistemas de almacenamiento de energía generalmente optan por baterías de plomo sellado sin mantenimiento para reducir el mantenimiento posterior a la instalación. Con 150 años de desarrollo, las baterías de plomo-ácido cuentan con ventajas significativas en estabilidad, seguridad y rentabilidad. No son solo el tipo de batería más utilizado en aplicaciones de almacenamiento de energía, sino también la opción preferida para los sistemas fotovoltaicos fuera de la red.
2. ** Batterías de plomo-carbono: **Evolucionado de las baterías tradicionales de plomo-ácido, la tecnología de plomo-carbono implica agregar carbono activado al electrodo negativo de las baterías de plomo-ácido, extendiendo significativamente su vida útil. Sin embargo, como una tecnología más nueva en comparación con las baterías de plomo-ácido, las baterías de carbono de plomo tienen un costo ligeramente más alto.
3. ** baterías de fosfato de hierro de litio/litio: **En comparación con los tipos de baterías antes mencionadas, las baterías de iones de litio ofrecen una mayor densidad de potencia, más ciclos de carga de carga y una mejor profundidad de descarga. Sin embargo, debido a la necesidad de una tecnología adicional de gestión de baterías (BMS), el costo del sistema de las baterías de fosfato de hierro de iones de litio/litio es generalmente 2-3 veces mayor que el de las baterías de ácido de plomo. Además, su estabilidad térmica es ligeramente inferior a la de las baterías de plomo-ácido/plomo-carbono. En consecuencia, su aplicación en sistemas fotovoltaicos fuera de la red es relativamente baja. Sin embargo, con avances en tecnología, la cuota de mercado de las baterías de fosfato de hierro de litio/iones de litio está aumentando gradualmente, lo que indica una nueva tendencia en su aplicación.
**Conclusión:**
En resumen, hemos proporcionado una breve introducción a las aplicaciones básicas de los sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica, específicamente sistemas fotovoltaicos fuera de la red, y ofrecimos algunas recomendaciones para seleccionar equipos básicos. Esta información sirve como referencia para profesionales de la industria fotovoltaica.
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Tiempo de publicación: enero-30-2024
