太陽光発電エネルギー貯蔵システムは、一般に PV 貯蔵システムと呼ばれ、太陽光発電モジュールやエネルギー貯蔵電池などの関連機器を含むアプリケーションを含みます。エネルギー販売のための系統接続の必要性に基づいて、PV 蓄電システムはオフグリッド PV システムとハイブリッド PV システム (系統接続/オフグリッド) に分類できます。ここでは、オフグリッド PV システムの設計上の考慮事項に焦点を当てます。
**オフグリッド太陽光発電システムのコンポーネント:**
オフグリッド PV システムは通常、太陽光発電モジュール、オフグリッド インバーター (PV 充電器/インバーターを含む)、エネルギー貯蔵電池 (鉛酸/ゲル/炭素鉛/リチウム イオン/リン酸鉄リチウムなど)、PV で構成されます。取り付け構造、ケーブル、配電ボックス。各コンポーネントは、オフグリッド PV システムの機能において重要な役割を果たします。
オフグリッド システムとグリッド接続システムの主な違いは、運用目的にあります。グリッド接続システムは投資収益を優先しますが、オフグリッド システムは基本的な電力供給ニーズを満たすことを優先します。したがって、コンポーネントの選択はさまざまな側面に重点を置いています。
**コンポーネントに関する考慮事項:**
**太陽光発電モジュール:**
当初、太陽光発電モジュールは主にオフグリッドシステムや小規模太陽光発電システムで使用されていました。しかし、系統接続された PV アプリケーションの普及とモジュール技術の年々の進歩により、太陽光発電モジュールの効率は大幅に向上しました。特に、一部の大規模系統接続発電所では、投資収益率を最大化するためにより効率的なモジュールが必要です。一方、オフグリッド システムは通常、利用可能なスペースが広く、効率要件がそれほど厳しくないため、システム設計時に従来のモジュールが主に考慮されます。
**オフグリッドインバーター:**
1. **AC 負荷の考慮事項:**負荷は一般に、抵抗負荷 (照明、ヒーターなど)、誘導負荷 (エアコン、モーターなど)、容量性負荷 (コンピュータの電源など) の 3 つのカテゴリに分類されます。特に、誘導負荷に必要な起動電流は通常、定格電流の 3 ～ 5 倍です。短期過負荷容量が 150% ～ 200% のオフグリッド インバータは、誘導負荷には十分ではない可能性があるため、インバータ容量について特別な考慮が必要になります (誘導負荷に接続されたオフグリッド インバータは、誘導負荷の少なくとも 2 倍のシステム設計容量を持つ必要があります)。 。たとえば、オフグリッド インバータが 2P (2*750W) エアコンを駆動するプロジェクトでは、通常の動作には定格電力 3KVA 以上のインバータが推奨されます。
2. **DC 側の考慮事項:**オフグリッド インバータには通常、MPPT と PWM の 2 つのタイプで利用可能な太陽光発電充電器が組み込まれています。技術の進歩に伴い、PWM 充電器は段階的に廃止され、MPPT 充電器が採用されています。
3. **その他の考慮事項:**上記 2 つの選択方法以外にも、さまざまな計算式が市販されています。ただし、一般的なアプローチは次のとおりです。 1) 負荷のサイズと種類に基づいてオフグリッド インバーターの定格電力を決定します。 2) 負荷が必要とする放電持続時間に基づいてエネルギー貯蔵バッテリーパックの kWh 値を決定します。 3) 地域の太陽光の状況と充電時間の要件 (平均 1 日以内にフル充電が必要など) に基づいて充電器の電力を決定します。
**エネルギー貯蔵電池:**
1. **鉛酸/ゲル電池:**エネルギー貯蔵システムは通常、設置後のメンテナンスを軽減するために、メンテナンス不要の密閉型鉛蓄電池を選択します。 150 年にわたる開発を経て、鉛蓄電池は安定性、安全性、費用対効果の点で大きな利点を誇っています。これらは、エネルギー貯蔵用途で最も広く使用されている電池タイプであるだけでなく、オフグリッド PV システムにとっても好ましい選択肢です。
2. **鉛炭素電池:**従来の鉛蓄電池から進化した鉛カーボン技術には、鉛蓄電池の負極に活性炭を添加することが含まれており、寿命が大幅に延長されます。ただし、鉛酸バッテリーに比べて新しい技術であるため、鉛炭素バッテリーのコストはわずかに高くなります。
3. **リチウムイオン/リン酸鉄リチウム電池:**前述の種類の電池と比較して、リチウムイオン電池は出力密度が高く、充放電サイクルが長く、放電深度が優れています。ただし、追加のバッテリー管理技術 (BMS) が必要なため、リチウムイオン/リン酸鉄リチウムバッテリーのシステムコストは一般に鉛酸バッテリーの 2 ～ 3 倍です。さらに、熱安定性は鉛酸/鉛炭素バッテリーよりもわずかに劣ります。したがって、オフグリッド太陽光発電システムへの応用は比較的低いです。それにもかかわらず、技術の進歩により、リチウムイオン/リン酸鉄リチウム電池の市場シェアは徐々に増加しており、その用途における新たな傾向を示しています。
**結論：**
要約すると、太陽光発電エネルギー貯蔵システム、特にオフグリッド PV システムの基本的な用途について簡単に紹介し、基本的な機器を選択するための推奨事項をいくつか提供しました。この情報は、太陽光発電業界の専門家にとって参考になります。
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投稿時刻: 2024 年 1 月 30 日
