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离网太阳能:偏远房屋的完整电池存储指南

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离网太阳能代表了无法连接到偏远房屋的革命性解决方案 传统电网。离网太阳能电池存储形成了这些系统的核心,使得 房主存储白天生产的能源,供晚上或在多云的天气中使用。

在本综合指南中,我们探讨了电池存储的所有技术和实际方面,以创建一个 完全自主的太阳系,根据孤立的住宅的特定需求量身定制。


了解离网太阳能电池存储基础

什么是离网太阳系?

一个离网太阳系,也称为独立系统,独立于公共电气运行 网格。它 主要由太阳能电池板,电荷控制器,存储电池和逆变器组成,以转换直流电源 到 交流电源。


基本系统组件

太阳能光伏面板 面板构成主要能源。之间的选择 单晶与多晶太阳能电池板直接影响系统效率和成本效益。 单晶面板通常在狭窄的空间中提供更好的性能。


充电控制器 该设备可保护电池免受过度充电,并优化 充电过程。建议使用MPPT(最大功率点跟踪)控制器来最大化能源效率。


存储电池 电池是自主系统的核心,供以后使用。 正确的尺寸对于保证足够的自主权至关重要。


逆变器 将直流电流从电池转换为与标准兼容的交流电流 家庭 电器。


太阳能存储的电池类型

锂离子电池(LifePo4)

磷酸锂电池代表了用于离网太阳能电池存储的最先进的技术。他们 提供:

  • 杰出的寿命:6,000至8,000个周期
  • 高深度:最多95%
  • 充电效率:95-98%
  • 最小维护:无需维护
  • 体重减轻:比铅电池轻50%

AGM电池(吸收的玻璃垫)

AGM电池构成了性能和成本之间有趣的折衷:

  • 寿命:1,200至1,500个周期
  • 排出深度:50-80%
  • 无维护:无需加水
  • 振动阻力:适合恶劣的环境

凝胶电池

特别适合极端气候:

  • 温度公差:从-20起操作°C至+50°c
  • 低自我解雇:每月2-3%
  • 寿命:1,000至1,200个周期
  • 高安全性:没有电解质泄漏风险

电池存储大小

计算您的能源需求

正确的离网太阳能电池存储的尺寸需要精确分析日常能源消耗。这是 这 方法论:


步骤1:设备清单 列出所有电器及其动力和每日使用 期间:

  • LED照明:10W × 6H = 60WH
  • A ++冰箱:150W × 8H = 1,200Wh
  • 笔记本电脑:65W × 4H = 260Wh
  • 水泵:500W × 1H = 500WH

步骤2:总消费计算 添加所有日常能源需求,包括20-30% 安全 利润。


步骤3:确定所需的自主权 对于偏远的房屋,没有太阳的3至5天的自主权是 受到推崇的。


尺寸公式

电池容量(AH)=(每日消费 × 自治日 × 安全系数) /(系统电压 × 排出深度)


实际示例:

  • 消费:3,000Wh/Day
  • 自治:3天
  • 24V系统
  • 锂电池(90%放电)
  • 安全系数:1.2

容量=(3,000 × 3 × 1.2) /(24 × 0.9)= 500 ah


使用 PVGIS 工具

要优化您的尺寸,请使用 PVGIS 太阳计算器 哪个帐户 当地的天气数据和精确计算您地区的预期太阳能生产。

 PVGIS 财务模拟器 也允许 你 评估电池存储投资的盈利能力。


系统配置和安装

系统体系结构

12V配置 适用于小安装(< 1,500WH/DAY):

  • 简单安装
  • 较便宜的组件
  • 适合客舱和庇护所

24V配置 建议用于房屋(1,500至5,000WH/天):

  • 更好的能源效率
  • 较少的布线
  • 最佳成本/绩效余额

48V配置 对于大型安装(> 5,000WH/DAY):

  • 最大效率
  • 最小化损失
  • 与高功率逆变器兼容

接线和保护

电缆尺寸 电缆部分计算对于最大程度地减少损失至关重要:

  • 最大电流 × 1.25 =尺寸电流
  • 电压下降 < 建议3%
  • 使用经过认证的太阳能电缆

电气保护

  • 每个分支上的保险丝或断路器
  • 闪电避雷器闪电保护
  • 主断开开关
  • 系统接地

能源优化和管理

节能策略

低消费设备 优先考虑有效的设备:

  • LED照明专门
  • A ++额定设备
  • 高效泵
  • 可变速度驱动器

智能负载管理 使用程序员和负载经理来:

  • 移动非关键载荷
  • 利用太阳能生产时间
  • 避免使用峰值

监视和监视

监视系统 监视系统启用:

  • 实时生产监控
  • 电池状态控制
  • 早期功能障碍检测
  • 自动负载优化

对于高级管理,请考虑使用 PVGIS24 它为监视和优化功能提供 自动太阳能系统。


维护和耐用性

预防性维护

锂电池

  • 每月连接验证
  • 终端清洁(每6个月一次)
  • 细胞平衡控制
  • BMS(管理系统)更新

铅电池

  • 每周电解质级验证
  • 终端清洁(每月)
  • 密度控制(每3个月一次)
  • 季度均衡

老化标志以监视

老化指标

  • 存储容量降低
  • 延长充电时间
  • 异常低的休息电压
  • 充电期间过度加热

混合和互补解决方案

发电机耦合

要最大化可靠性,请将电池存储与以下方式结合在一起:


备份生成器

  • 自动开始低电量
  • 尺寸适合关键负载
  • 需要定期维护

便携式太阳能发电机 便携式太阳能 发电机 紧急备份 对于特殊情况构成了出色的备份解决方案。


互补风能

添加少量风能可以提高自主权,尤其是在太阳能生产减少的冬季。


经济方面和盈利能力

安装成本

初始投资

  • 锂电池:$ 800-1,200/kWh
  • AGM电池:$ 300-500/kWh
  • MPPT控制器:$ 200-800
  • 逆变器:$ 300-1,500
  • 安装:$ 1,000-3,000

水平的能源成本 对于远程房屋,自动kWh的成本通常在 $ 0.25和0.35美元,而隔离区域的网格连接为0.40-0.80。


法规和标准

安装标准

电标准

  • 本地电气代码用于住宅装置
  • 国际光伏系统标准
  • 所有组件所需的CE标记

行政声明

  • 建筑许可证如果修改
  • 改编的家庭保险
  • 遵守当地城市规划规则

实际案例研究

孤立的家庭住宅(5人)

能源需求:8 kWh/天 采用了解决方案

  • 12 × 400W面板= 4.8 kwp
  • 1,000 AH 48V锂电池
  • 5,000W逆变器
  • 自治:4天
  • 总成本:$ 25,000

周末次要住所

能源需求:3 kWh/天 采用了解决方案

  • 6 × 350W面板= 2.1 kWP
  • 600 AH 24V AGM电池
  • 2,000W逆变器
  • 自治:3天
  • 总成本:$ 12,000

PVGIS 优化

在这两种情况下,都使用 PVGIS24 功能和好处 允许 在考虑当地气候特异性并将成本降低15%至20%的同时,对优化进行了规模优化。


未来的技术发展

未来的创新

下一代电池

  • 钠离子技术开发
  • 不断提高能量密度
  • 不断降低成本

智能管理

  • 人工智能优化
  • 整合天气预报
  • 自动负载管理

专家建议

避免的常见错误

存储尺寸不足 存储容量不足是自主系统的主要原因 失败。始终计划25-30%的安全利润。


维护忽视 维护不良的系统可能仅在一个人中损失30%的性能 很少 年。


通风不良 电池需要足够的通风以防止过热并扩展 他们的 寿命。


专业建议

  • 始终使用合格的专业人员进行安装
  • 优先考虑组件质量超过初始价格
  • 安装计划维护
  • 保留完整的系统文档

结论

离网太阳能电池存储代表了为远程房屋供电的成熟且可靠的解决方案。精确的 浆纱, 选择适当的技术,专业安装保证高性能耐用 系统。

最初的投资虽然很大,但通常在8到12年的时间内为自己支付 完全的 能源独立性。连续的技术进化有望在 未来几年。

为了优化您的项目,请随时使用可用的仿真工具 PVGIS 并咨询 我们的 完全的 PVGIS 指导 加深你 知识。

对于那些对更简单解决方案感兴趣的人,请探索我们的指南 插电太阳能 面板 可以补充您的离网系统或作为太阳能的切入点 活力。


常见问题

离网太阳系和网格绑定系统有什么区别?

离网太阳系可独立于电网运行,需要电池存储能量。 一个 网格绑定的系统直接向公共网格注入电力,通常不需要 贮存。


电池在离网太阳系中持续多长时间?

寿命取决于电池类型:锂电池持续15 - 20年,股东大会5 - 7年和凝胶电池 8-12 年。维护和使用条件极大地影响了这一持续时间。


我可以在现有的太阳系中添加电池吗?

是的,可以在现有系统中添加电池,但这通常需要添加充电控制器和 可能修改逆变器。建议专业咨询。


安装电池存储系统的最佳时间是什么?

最好的时间通常是春季或夏季天气条件有助于安装。但是,交货 时代 可能需要提前几个月订购。


太阳能电池危险吗?

现代电池,尤其是具有集成BMS的锂电池,非常安全。但是,他们一定是 安装 在通风区域,免受极端温度的保护,并根据制造商指南处理。


我怎么知道我的存储系统是否正常工作?

监视系统允许实时跟踪生产,消耗和电池状态。类似的指标 电压,充电/放电电流和温度应定期监测。

 

有关更多详细信息和专业支持,请考虑订阅 PVGIS 订阅计划 提供对高级工具和文档的访问。你也可以 探索我们的 blog 为了 关于太阳能和 光伏 系统。

 

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