储能光伏系统的拓扑结构的应用性比较分析以及设计注意事项(二)

来源:索比光伏网发布时间:2018-07-25 11:39:43

储能系统的设计难点在于多且繁琐,电池系统的一系列设计事项也让储能系统相比于并网系统的设计难度又高了一些。在设计过程中,不如像“庖丁解牛”一样化繁为简,化整为零,分为不同的区域系统进行设计。然而有一条主线是必须贯穿自始至终的,它也是各分区系统设计的参照,这就是“用户日用电量”和“用电器峰值瓦数”。

首先我们需要明确下“用户日用电量”(kWh)和“用电器峰值瓦数”(kW)这两个参数的区别和用途。日用电量指的是用户在一天24小时内平均使用的电能(kWh),这也是电池系统或电池系统以及电网每天在电池“SOC”范围内至少要提供的电能。不同用电器有不同的额定功率(kW)而逆变器需要提供足够的电功在诸多大功率用电器同时运作时。所以“kWh”和“kW”对于蓄电池库和逆变器的选择至关重要。日均用电量可以从用户电费单上计算得出而用电器功率则需要从用户端收集,通常是通过表格采集,如图一所示:


图一:负载采集表模板

在采集kW值时,要注意部分用电器的脉动因数(surge factor)与逆变器的五秒输出峰值功率(5 sec output power)的匹配,这是因为部分用电器在启动时会需求一个相当大的瞬时功率,若逆变器的瞬时释放功率不能满足的话,用电器就有可能被伤害或无法启动。

当获取到用户日均用电量kWh信息后,下一步需要对于电池库进行设计。首先要确定的是电池库的电压,可以参照图二:

图二:电池库电压选择参照表

打个比方,一用户系统日均用电量大约4度电左右,也就是4kWh,那么可以建议其采用24V的电池库。目前市面上的铅酸蓄电池电压大约在2.0Vdc ± 0.2Vdc, 那么该用户建议需要12块电池串联。

其次,需要确定蓄电池的容量大小(安培小时Ah)。蓄电池的放电量可以通过式(一)计算得出。

(式(一))

然而167Ah并不等于电池的实际容量,如之前段落提到的SOC,这167Ah实际上是代表蓄电池的放电深度DOD(Depth of Discharge)。不同类型的蓄电池放电深度都是不一样的,最好是参照制造商提供的参数表,然而一旦超过这个DOD,就有可能对蓄电池造成永久性的损坏并且会迅速减少其循环寿命(Life Cycle)。澳大利亚的储能系统常用“GEL”蓄电池,其放电深度额定为15%至20%左右,在这里我们取20%,那么所需要的蓄电池容量大小可以通过式(二)计算得出。

(式(二))

当你拿到蓄电池的参数表时,会看到不同的C – Rating,有C5,C10,C24,C120等等,而且不同的C – Rating对应的容量值Ah也不一样,见图三。其实这些角标反应的就是蓄电池每次充电循环的放电时间,对于稳定电网的并网用户,需要蓄电池持续放电时间往往小于5个小时,那么选择C5在835Ah的蓄电池即可。然而对于电网较不稳定,可能出现一天或者几天持续断电情况下的用户,C24或C120的电池则更为推荐。这里有一个非常重要的细节需要设计师和用户注意。对于C5的835Ah电池,其持续放电电流大小可以达到167A,然而对于C24的835Ah电池,仅仅只有35A。这就表示如果在持续使用蓄电池长达24小时的情况下,大功率耗能用电器是不建议全开或者使用的。如果用户有该方面的强制性需求,则需要更大容量的蓄电池来补足。如果该系统是一个额定2kW逆变器系统,假设逆变器转化效率为0.9,那么最大输入直流电需要93A左右,显然C24的835Ah的电流无法满足。当然,对于同一个电池来说,放电时间越短,放电电流越大,其实际放电电量也就越少,如图三所示,GFM-100的C1的放电电流可以达到55A,C10的电流只有10A,然而C10的放电量却约是C1的两倍(100Ah Vs 55Ah)。

对于离网用户,还需要考虑另外一个参数,叫“自给天数”autonomy days。这是因为没有电网的支持,对于连续阴雨或光照不佳的天气,光伏系统不能持续每天给蓄电池库充电而导致的蓄电池放电过度,这就需要我们设计容量较大的电池库来预防这类情况,通常假设自给天数为3至5天,也就是用蓄电池容量乘以3或5,来达到实际需求。此时单排的蓄电池串联往往无法满足容量需求,我们还需要额外并联一组蓄电池,进而达到电压不变,容量加倍的目的。


图三:某蓄电池参数表

对于光伏系统的设计相对简单很多,因为充电控制器会调节到适合给蓄电池充电的电压,所以我们唯一需要注意的就是组件的输出电压是在充电控制器的安全工作电压范围内。接上面的系统,对于日用电量4kWh的用户,这4kWh既是需要从蓄电池导出到用电器的电能,也是需要从光伏系统充电给蓄电池的电能。考虑进系统效率,通常AC Coupled系统效率为0.7-0.8,DC Coupled的系统效率为0.5-0.6,那么光伏AC Coupled系统日均发电量应为5.7kWh,DC Coupled系统日均发电量为8kWh。假设该地区的峰值日照时间为4小时,那么AC Coupled光伏系统为1.5kW,DC Coupled光伏系统为2kW。同样,对于离网系统考虑进Autonomy Days因素之后,光伏系统也需要适当的扩容以满足日均充电需求,然而并不需要3倍至5倍的增加。

至此,本文部分的介绍了储能系统的设计方法,然而实际设计的复杂程度要远大于此。电缆的宽度,保险丝的选择,电池库的位置,蓄电池的维护等等,这些都需要详细的一体化的标准来规范要求。不同的蓄电池,如Flood Lead Acid, Valved Lead Acid, Lithium, NiCd等等,都有各自的操作守则和注意事项。系统之初需标准先行,在全球储能系统的比重越来越大的趋势下,我建议安全标准以及设计规范相关的文件也可以在国内同步发展和推出。

责任编辑:zhangshuaijie
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
西藏120MW光伏储能项目竣工验收来源:中国电力建设集团有限公司 发布时间:2026-10-09 08:31:01

西藏那曲甘丹康桑120兆瓦光伏储能项目近日通过竣工验收,正式转入生产运营阶段。该项目由中国电建勘察设计并参与建设,位于平均海拔超4500米的那曲市色尼区,是面向高寒、低压、生态脆弱环境的高原保供工程。项目总装机容量120兆瓦,配套24兆瓦/96兆瓦时储能系统。建设中克服氧气稀薄、极寒低温等挑战,抓住短暂施工窗口期,创新采用32度组件倾角设计,提升发电效率15%;光伏阵列间距设为2.5米,实现“板上发电、板下放牧”的牧光互补模式。投运后年均发电2.1亿千瓦时,可年减排二氧化碳13.72万吨,显著缓解藏北地区供电压力,为同类高海拔新能源项目建设提供示范经验。(198字)

98.2万就业!欧盟光伏储能迎来就业峰值来源:索比光伏网 发布时间:2026-10-09 08:29:59

欧洲太阳能协会《2026年欧盟太阳能就业报告》显示,2025年欧盟光伏与电池储能行业合计创造98.2万个就业岗位,接近百万规模,其中光伏占87.4万、储能占10.8万。光伏岗位同比增长1%,增速为欧盟整体就业增速的两倍,主要受益于全年新增装机达69吉瓦,超出预期,扭转了此前岗位收缩趋势。岗位结构以安装部署为主,制造业仅占4%,且集中于逆变器生产;德国、西班牙和意大利为就业核心市场,吸纳近半数从业人员。报告预测,受装机增速放缓及生产效率提升影响,2030年光伏岗位将回落至76.6万个,属行业成熟化转型的正常调整。当前仍面临弃光加剧、负电价频发及灵活调节能力不足等挑战。(199字)

2027世界太阳能光伏暨储能产业博览会 (第19届广州国际光伏储能展)来源:投稿 发布时间:2026-10-08 18:02:53

2027年第19届世界太阳能光伏暨储能产业博览会(PV Guangzhou)将于2027年8月13日至15日在广州中国进出口商品交易会展馆A区举办。该展会由广东省太阳能协会、广东省粤港澳经贸合作促进会及广东鸿威国际会展集团有限公司联合主办,已连续举办18届,是全球光储领域历史最久、规模最大的专业展会之一。本届预计吸引2000余家展商、18万平方米展览面积及来自100多个国家的25万余名专业观众。展会全面覆盖光伏与储能全产业链,包括原材料、生产设备、电池组件、逆变器、支架、储能系统、BIPV建筑光伏一体化及配套技术与服务。同期将举办光伏发展高峰论坛、全球储能峰会及颁奖盛典等活动,并依托海内外500多家媒体、200家国际机构及庞大采购商数据库开展全方位宣传推广,旨在打造集新品发布、技术交流、商贸对接与国际合作于一体的年度行业盛会。(199字)

储能化整为零、聚沙成塔!电管家集团探索分布式可调节资源新赛道来源:中华网 发布时间:2026-10-08 17:04:08

本文介绍了电管家集团在分布式能源管理领域的创新实践。面对园区级大型储能落地难的问题,集团联合华宝新能源推出“工商业充电宝”模式,将储能系统化整为零,以便携式单元灵活部署于楼宇、办公区等场景,并依托自研综合能源平台实现统一接入与智能调度。该平台可聚合光伏、储能、充电桩及可调负荷等资源,开展光储充荷协同优化,提升绿电就地消纳率、降低用能成本。同时,通过与上海交大合作建设“主动虚拟电厂”,推动微电网资源由被动响应转向主动参与电网调节。项目实现了从分散部署、集中聚合到协同联动的三层跃升,旨在构建可复制、可推广的分布式能源价值运营新范式。(198字)

阳光水面光伏漂浮式光伏系统技术解析:从浮体材料到锚固系统的全维度能力来源:阳光电源 发布时间:2026-09-30 16:16:05

本文系统解析阳光水面光伏科技股份有限公司(Sungrow FPV)的漂浮式光伏(FPV)全栈技术能力。随着FPV项目迈向吉瓦级规模化,行业关注重点已从单一浮体成本转向涵盖浮体、锚固、电气集成、环境适配与全生命周期运维的系统级能力。文章围绕六大核心子系统展开:采用自研HDPE浮体,具备25年设计寿命、90%以上回收率及抗风40m/s等高性能,并严格遵循T/CPIA 0016—2019等行业标准;锚固系统提供多地质适配方案,获DNV认证,牵头制定全球首个漂浮光伏锚固标准T/CPIA 0056—2024;电气系统集成专用逆变升压浮船与双面组件,提升水面反射增益至10%–13%,并强化高湿、盐雾防护;方案覆盖水库、沉陷区、台风区等五大水域场景;结合4.3GW全球累计装机、340+项目经验及11国本地交付能力,从技术、经验、标准、服务、经济性与ESG六维度展现其GW级系统供应商综合实力。(199字)

工厂光伏储能方案:收益分析与品牌选型指南来源:阳光电源 发布时间:2026-09-29 10:20:05

本文深度解析工厂光伏储能方案四大核心维度:投资收益、回收期、峰谷套利能力与政策支持,聚焦阳光电源领先优势——全球BESS集成商综合排名第一,En-grow 2.0智能调度提升收益12%,PowerStack方案回收期缩至3.5年,并覆盖全电压等级场景。

工厂光伏系统选型实录:从安装到运维的全程避坑指南来源:阳光电源 发布时间:2026-09-29 10:16:15

本文是一篇基于真实工厂光伏项目经验撰写的实践指南,聚焦工商业光伏系统从决策、选型、施工到运维的全流程关键节点。作者以自身安装经历为线索,强调服务商专业性(如现场勘测细致度、数据支撑方案)比参数对比更重要,并推荐阳光电源SG系列逆变器——以SG110CX和SG150CX为例,突出其高转换效率(最高98.8%)、多路MPPT设计、智能故障诊断与IP66防护等实用优势。文中还指出施工需选择具备闭环管理能力的团队,并建议委托服务商代办并网手续;运维阶段则依赖智能化监控平台实现远程诊断与主动预警。项目实测月均电费下降超40%,预计4年回本,后续可稳定收益十余年。全文倡导以本地同行实操经验为选型核心依据。

220MWh!德国混合储能项目来了来源:晶科能源JinkoSolar 发布时间:2026-09-29 05:23:09

晶科储能在德签约220MWh混合型储能项目群,集成绿电储能与市场化储能,配套光伏并支撑hybrid PPA落地;采用Tera液冷系统(5.01MWh),具备3倍10秒构网能力、94.1%转换效率及20年寿命,实现发电-储能-交付一体化,提升可再生能源商业价值与电网稳定性。

广东印发降碳三年攻坚方案!光储成标配来源:广东省发改委 发布时间:2026-09-28 09:18:28

广东省于2026年9月印发《重点行业节能降碳改造攻坚三年行动方案》,明确到2028年底的阶段性目标:钢铁、水泥等八大重点行业能效达标杆水平的产能比例平均提升20个百分点,煤电行业提升15个百分点,数据中心PUE降至1.3以下,能效基准水平以下产能基本清零,累计节能量约400万吨标准煤、减排二氧化碳约1200万吨。方案聚焦水泥、煤电、陶瓷、石化等高耗能行业,提出清洁能源替代、余热余压利用、工艺装备升级等路径,并将光伏、储能、氢能等绿色技术列为关键支撑手段——如韶关电厂、博贺能源等项目配套建设数十兆瓦级储能系统,新明珠、清远纳福娜等企业推进“光伏+储能+绿氢”一体化应用。文件同步强化标准约束、差别电价、碳排放置换等政策工具,要求未达标项目须在2028年底前完成改造或淘汰。(199字)

全球领先的光储科技品牌: 阳光电源全栈技术与全球价值解析来源:阳光电源 发布时间:2026-09-24 17:58:58

本文系统解析全球光储科技企业阳光电源的发展路径与核心价值。在能源转型背景下,公司依托29年电力电子技术积累,构建覆盖光伏逆变器与储能系统的全栈自研技术体系:光伏逆变器转换效率达99.11%,具备构网支撑能力;储能产品集成AI电芯管理与多电压等级并网技术,适配多元场景。其全球装机量截至2025年底突破1000吉瓦,储能系统集成量连续多年居世界首位。通过合肥、泰国等四大生产基地实现本地化交付,并提供涵盖集中式电站、水面光伏、工商业及户用等全场景光储解决方案,延伸至“光储充”与数智运维、碳管理服务,形成“设备+服务+运营”闭环,持续赋能全球清洁能源规模化应用与低碳发展。

8月全社会用电量再破万亿背后,藏着用电结构的“新”与“变”来源:新京报 发布时间:2026-09-23 15:07:21

8月全社会用电量达10332亿千瓦时,同比增长1.7%,用电负荷创历史新高至15.6亿千瓦。在气候因素导致城乡居民生活用电同比下降4.0%的背景下,第二、三产业成为增长主力:高技术及装备制造业用电增长7.2%,其中新能源车整车制造、电气机械等行业增速超12%;充换电服务业和互联网数据服务用电量分别激增51.2%和37.9%,反映绿色交通与人工智能算力需求快速扩张。1—8月累计数据显示,两类新业态用电合计达1842亿千瓦时,已接近居民生活用电量的六分之一。同期电力市场化交易电量同比增长15.2%,绿电交易稳步增长,凸显能源转型与机制改革协同推进。整体用电结构的“新”与“变”,真实映射了我国新旧动能转换加速、产业升级深化的经济转型进程。(199字)