Atunci când se proiectează un sistem solar cu stocare, una dintre cele mai frecvente întrebări este:Care este cel mai bun raport între capacitatea fotovoltaică, puterea invertorului și capacitatea bateriei cu litiu?Nu există un singur raport funcțional pentru fiecare proiect. Configurația ideală depinde de consumul de energie electrică al clientului, de cerințele de rezervă, de resursele solare, de strategia de încărcare a bateriilor și de buget.Totuși, există intervale de dimensionare practice care pot servi ca punct de plecare. 1. Raportul dintre fotovoltaică și invertor: De obicei 1,2–1,5Relația dintre capacitatea fotovoltaică și capacitatea invertorului este exprimată în mod obișnuit ca Raportul DC/AC:Raportul DC/AC = Capacitatea fotovoltaică (kWp) ÷ Capacitatea invertorului (kW)De exemplu:130 kWp PV + 100 kW invertor → raport DC/AC = 1,3150 kWp PV + 100 kW invertor → raport DC/AC = 1,5Un raport DC/AC peste 1,0 este comun deoarece panourile solare rareori funcționează la puterea nominală STC pentru perioade lungi de timp. Supradimensionarea panoului fotovoltaic permite invertorului să funcționeze mai aproape de puterea nominală pentru mai multe ore din zi.Configurația de referință PV-plus-baterie la scară utilitară a NREL utilizează un raport DC/AC de aproximativ 1,34...iar cercetările sale notează că raporturile de 1,2–1,3 sunt adesea acceptabile fără reduceri semnificative.Recomandare practicăPentru numeroase proiecte comerciale și industriale:PV: Invertor ≈ 1,2–1,5: 1Un punct de plecare tipic este:1,3 kWp fotovoltaic: invertor de 1 kWTotuși, raportul final trebuie verificat în raport cu puterea maximă de intrare în curent continuu a invertorului, intervalul de tensiune MPPT și curentul maxim de intrare. 2. De la invertor la baterie: Concentrați-vă pe puterea bateriei, nu doar pe kWhBateria are două specificații importante:Putere baterie: kWCapacitatea energiei bateriei: kWhAcestea nu sunt același lucru.De exemplu:100 kW / 215 kWh BESSînseamnă că sistemul se poate descărca teoretic la 100 kW, în timp ce bateria stochează aproximativ 215 kWh de energie.Durata aproximativă a descărcării la sarcină maximă este:215 kWh ÷ 100 kW = 2,15 orePrin urmare, atunci când alegeți bateria, ar trebui să stabiliți mai întâi:De câtă energie are nevoie clientul și pentru câte ore?De exemplu:Cerință de rezervăBaterie recomandată100 kW timp de 1 oră≈ 100 kWh100 kW timp de 2 ore≈ 200 kWh100 kW timp de 3 ore≈ 300 kWh250 kW timp de 2 ore≈ 500 kWh500 kW timp de 2 ore≈ 1.000 kWhÎn practică, ar trebui luată în considerare capacitatea suplimentară pentru DoD-ul bateriei, pierderile de conversie, temperatură, îmbătrânire și rezerva de stare a bateriei (SOC). 3. Un raport de pornire practic pentru sistemele fotovoltaice + bateriiPentru un proiect comercial sau industrial de energie solară plus stocare, un punct de plecare util este:PV: Invertor: Putere baterie ≈ 1,3: 1: 1De exemplu:130 kWp PV + 100 kW invertor + Baterie PCS de 100 kWCapacitatea energiei bateriei este apoi selectată în funcție de durata de rezervă necesară.Dacă sunt necesare două ore de rezervă:130 kWp PV + 100 kW invertor + 100 kW / 200 kWh baterieDacă sunt necesare trei ore:130 kWp PV + 100 kW invertor + 100 kW / 300 kWh baterieAceasta este doar o metodă de dimensionare preliminară. Proiectul final ar trebui să se bazeze pe profilul de încărcare real și pe strategia de operare.4. De câtă capacitate a bateriei are nevoie un sistem solar?Aici multe proiecte sunt concepute greșit.Un sistem fotovoltaic de 500 kWp nu necesită automat o baterie de 500 kWh.Capacitatea bateriei ar trebui determinată în principal de:Consumul zilnic de energie electricăCererea de energie pe timp de noapteSarcină maximăDurata necesară a rezervăriiFrecvența întreruperilor de alimentare cu energie electricăRata de autoconsum dorităTariful la energie electrică și prețurile în orele de vârf/în afara orelor de vârfDe exemplu, dacă o fabrică are:Sarcină maximă: 300 kWSarcină medie de seară: 150 kWCopie de rezervă necesară: 4 oreNecesarul bateriei ar putea fi de aproximativ:150 kW × 4 h = 600 kWhîn loc să se limiteze pur și simplu la potrivirea capacității fotovoltaice. 5. Aplicații diferite necesită rapoarte diferiteAutoconsum Comercial și IndustrialPentru reducerea consumului de energie din rețea în timpul zilei și transferul energiei solare către seară:PV: Invertor ≈ 1,2–1,5: 1Durata bateriei este de obicei proiectată în jurul 2–4 ore, în funcție de profilul de sarcină și de tariful la energie electrică.Alimentare de rezervăPentru clienții îngrijorați în principal de pene de curent:Bateria putere nominală devine mai importantă.De exemplu:Sarcină de 500 kW → aproximativ 500 kW putere a baterieiApoi, determinați capacitatea energetică în funcție de timpul de rezervă necesar.Timp de 2 ore:500 kW × 2 h = 1.000 kWhDeci o configurație preliminară ar putea fi:650 kWp PV + 500 kW invertor + 500 kW / 1.000 kWh BESSSisteme fotovoltaice și de stocare la scară largăProiectele mai mari pot utiliza rapoarte DC/AC fotovoltaice mai mari și baterii cu durată de mai multe ore. Configurația reprezentativă NREL pentru panouri fotovoltaice plus baterii la scară largă utilizează aproximativ 1,34 MW DC fotovoltaic, 100 MW AC capacitate invertor și 240 MWh energie utilizabilă a bateriei, ilustrând faptul că raportul optim depinde în mare măsură de arhitectura sistemului și de obiectivul operațional. 6. Sisteme cuplate în curent continuu vs. sisteme cuplate în curent alternativRaportul ideal depinde și de conectarea bateriei pe partea de curent continuu sau alternativă.Într-o Sistem cuplat în curent continuu, bateria poate capta o parte din energia fotovoltaică care altfel ar fi limitată de invertor. Acest lucru poate fi util în special atunci când panoul fotovoltaic este supradimensionat în raport cu invertorul.Într-un Sistem cuplat la curent alternativSistemul fotovoltaic și sistemul de baterii au, în general, propriul echipament de conversie a energiei. Acest lucru oferă o flexibilitate mai mare pentru adăugarea de stocare la o instalație fotovoltaică existentă, dar introduce etape suplimentare de conversie.Prin urmare, aceeași capacitate fotovoltaică poate necesita configurații diferite ale invertorului și bateriei, în funcție de arhitectura de cuplare. 7. O regulă simplă de bazăPentru proiecte comerciale și industriale preliminare, puteți folosi următoarele ca punct de plecare:Capacitate fotovoltaică: 1,2–1,5 × capacitatea invertoruluiPutere baterie: aproximativ 0,5–1,0 × capacitatea invertoruluiEnergia bateriei: puterea bateriei × orele de rezervă necesareDe exemplu:Sistem comercial de 1 MWUn proiect preliminar rezonabil ar putea fi:PV: 1,3 MWpInvertor: 1 MWBaterie PCS: 500–1.000 kWBaterie: 1–2 MWh timp de aproximativ 2 ore la 500–1.000 kWConfigurația finală ar trebui apoi optimizată în funcție de curba de sarcină reală a clientului.Concluzie: Există într-adevăr un raport „perfect”?Nu există un raport unic între panourile fotovoltaice și invertorul și bateria care să fie perfect pentru fiecare proiect.Un sistem conceput pentru autoconsum solar maxim poate necesita o configurație diferită de cea proiectată pentru alimentare de rezervă, reducerea vârfurilor de vârf sau arbitraj energetic.Deci, adevărata întrebare nu este:„Care este raportul standard?”Este:„Care este raportul potrivit pentru proiectul meu?”Un sistem fotovoltaic de 1 MW nu necesită neapărat o baterie de 1 MW. O baterie de 1 MWh nu oferă neapărat 1 MW de energie de rezervă. Iar instalarea mai multor panouri solare sau a unei baterii cu o capacitate mai mare nu înseamnă întotdeauna o economie mai bună.Cheia este găsirea echilibrului potrivit între Generarea de fotovoltaice, puterea invertorului, capacitatea bateriei, cererea de sarcină și orele de funcționare.Dar de câtă capacitate fotovoltaică și a bateriilor are nevoie, de fapt, proiectul dumneavoastră?Dacă puteți furniza sarcina maximă, consumul zilnic de energie, orele de rezervă necesare și capacitatea fotovoltaică disponibilă, dimensiunea optimă a sistemului poate fi calculată pe baza condițiilor reale de funcționare - nu doar a unui raport standard.Pentru că cel mai bun sistem de stocare a energiei nu este cel mai mare. Este cel dimensionat pentru modul în care utilizezi efectiv energia.