Võrguväliste projektide puhul on esimene küsimus peaaegu alati sama: kui palju energiat minu mobiilne päikeseelektrijaam vajab?
Ei ole ühest vastust, mis sobiks kõigile. Vajalik nimivõimsus tuleb välja arvutada, mitte lihtsalt valida. Üks vale eeldus võib kaasa tuua kuluka ümbertöötamise: alamõõduline süsteem ei pruugi koormust taluda, samas kui liiga suur süsteem seob kapitali võimsusega, mida ei pruugita kunagi kasutada.
See juhend jagab suuruse määramise meetodit, pakub kiirviidetabelit levinumate tööstsenaariumide jaoks ja selgitab, miks tuleb PV-moodulid, inverterid ja energiasalvestid eraldi arvutada.
Alustage kolme võtmeväärtuse arvutamisega
Päevane energiatarbimine (kWh/päevas)
See on kõigi suuruse arvutamise lähtepunkt. Tähtis on tegelik 24 tunni jooksul tarbitud elektrienergia – mitte seadmete andmesildil olevate nimiväärtuste summa või seadmete arv, mis on korrutatud nende nimivõimsusega.
Tarbimist kohapeal saab hinnata kolmel viisil:
- Kontrollige arvestite ajaloolisi näitu. See on üldiselt kõige täpsem meetod olemasoleva võrguühenduse või diiselgeneraatoriga projektide puhul.
- Arvutage seadmete loendist. Hinnake iga seadme energiatarbimist, korrutades selle nimivõimsuse igapäevaste töötundidega.
- Kasutage võrdlusena võrreldavaid projekte.
Kolmandat meetodit kasutatakse tavaliselt äsja rajatud ehituslaagrite või kaevanduskohtade puhul. Tüüpilised tööstusharu hinnangud on järgmised: 30-kohaline ehituslaager: 60–120 kWh päevas; 100-kohaline ehituslaager: 250–400 kWh/päev.
Tippvõimsus ja nõudlustegur
Tippvõimsus määrab vajaliku inverteri võimsuse, päevane energiatarbimine aga vajaliku PV võimsuse. Need on kaks erinevat parameetrit.
Kohapealsed seadmed ei tööta tavaliselt üheaegselt täiskoormusel. Tehnilistes hinnangutes kasutatakse tavaliselt nõudlustegurit 0,6–0,8. Eeldades, et nõudlustegur on 1,0, võib tulemuseks olla liiga suur inverter, mis jätab liigse võimsuse kogu projekti elutsükli jooksul kasutamata.
Üks oluline kaalutlus on suure võimsusega mootoritega seadmed, nagu veepumbad, purustid ja tõsteseadmed. Nende käivitusvool tuleb eraldi arvutada. Otselülitust kasutava asünkroonmootori hetkekäivitusvool võib ulatuda 5–7 korda nimivoolust. Kui seda probleemi ei lahendata, võib isegi muidu piisava suurusega inverter oma kaitse välja lülitada.
Öine energiatarbimine protsendina igapäevasest kasutusest
See arv määrab energia salvestamise konfiguratsiooni. Laagrites, mis on päeval suures osas asustamata, kuid öösel tarbivad märkimisväärselt elektrit, võib öine tarbimine sageli ületada 50% igapäevasest kasutusest. Peamiselt valgel ajal töötavate pumbajaamade puhul võib öine osakaal olla alla 20%.
Mida väiksem on öine osakaal, seda rohkem salvestusruumi on lisafunktsioonina. Mida suurem on osakaal, seda kriitilisemaks muutub energia salvestamine kogu süsteemile.
Kiire võimsuse juhend tavaliste tööstsenaariumide jaoks
Järgmises tabelis on kokku võetud kuue levinud tööstsenaariumi tüüpilised vahemikud. Need arvud põhinevad tööstusharu kogemustel; tegelikke projekti nõudeid tuleb koormanimekirjaga võrrelda.
| Toimimisstsenaarium | Päevane energiatarbimine (kWh) | Tippvõimsus (kW) | Öine tarbimine | Soovitatav PV võimsus | Soovitatav energiasalvestus |
| 30-kohaline ehituslaager | 60–120 | 15–25 | 50%–60% | 20 kW seeria | 40 kWh |
| 100-kohaline ehituslaager | 250–400 | 50–70 | 50%–60% | 56–75 kW seeria | 121 kWh |
| Kaks 22 kW äravoolupumpa (üks töökorras, üks ooterežiimil) | 200-300 | 40–50 | alla 20% | 56 kW seeria | Soovi korral valikuline |
| 12 × 400 W saidivalgustid (10 tundi öösel) | 50 | 5 | 100% | 20 kW seeria | 40 kWh |
| Telekommunikatsiooni tugijaam (töötab ööpäevaringselt) | 60–90 | 3–5 | 100% | 20 kW seeria | 40 kWh |
| Keevitusmasinad, lõikeseadmed ja väikesed elektritööriistad | 80–150 | 20–40 | umbes 30% | 56 kW seeria | Soovi korral valikuline |
Selle tabeli kasutamiseks tuvastage esmalt tööstsenaarium ja kontrollige, milline vahemik vastab päevasele energiatarbimisele. Kui tippvõimsus ja päevane energiatarbimine viitavad erinevatele süsteemisuurustele, kasutage lähtepunktina kõrgemat võimsust ja seejärel kontrollige, kas PV võimsus on piisav.
Miks peavad PV-moodulid, inverterid ja energiasalvestid olema eraldi mõõtu saanud?
DC/AC suhe: PV võimsus on tavaliselt suurem kui inverteri nimiväljund
PV-mooduli väljund on hinnatud standardsetes katsetingimustes: mooduli temperatuur on 25 °C, kiirgustihedus 1000 W/m² ja õhumassitegur AM1,5. Kui mooduli tagakihi temperatuur jõuab kohapeal 65 °C-ni, võib kristallilise räni moodulite temperatuurikoefitsient -0,3%/°C väljundvõimsus väheneda ligikaudu 12–14%.
Kui PV võimsus ja inverteri nimivõimsus on sobitatud suhtega 1:1, ei pruugi süsteem päeva kuumima osa jooksul inverteri nimivõimsust saavutada, mistõttu osa muunduri võimsusest jääb alakasutatuks.
Tööstuses levinud tava on kohandada paigaldatud PV võimsus 1,1–1,3 korda inverteri nimivõimsusest. Seda suhet nimetatakse DC/AC suhteks. See ei ole ülepaisutatud reiting; see aitab olemasolevat päikesekiirgust paremini ära kasutada.
Kuidas arvutada energiasalvestusmahtu
Energia salvestamise võimsus sõltub öisest elektritarbimisest ja lubatud tühjendussügavusest (DoD).
| Öine tarbimine igapäevase kasutuse osakaaluna | Nõutav salvestusruum 100 kWh/päevas tarbimiseks | Kirjeldus |
| 20% | u. 22–25 kWh | Hõlmab ainult õhtust valgustust ja sidet, eeldades, et tühjenemise sügavus on 90%. |
| 40% | u. 45–50 kWh | Hõlmab õhtusel ajal abitootmiskoormusi |
| 60% | u. 67–75 kWh | Ööpäevaringse töö stsenaariumide jaoks, lisavõimsus reserveeritud pilvisteks või vihmasteks päevadeks |
| 100% (telekommunikatsiooni tugijaam) | u. 110–120 kWh | Nõuab disaini kaalumist 2–3 järjestikuse pilvise või vihmase päeva puhul |
Arvutust saab väljendada järgmiselt:
Energia salvestamise maht = päevane energiatarbimine × öine tarbimise osakaal ÷ tühjenemise sügavus × pilvise ilma reservtegur (1,0–1,3)
Liiasustegurit saab kontrollida kohalike meteoroloogiliste andmetega kasutades JRC PVGIS võrguvälise süsteemi moodul.
Liitiumraudfosfaat (LFP) akude puhul on tüüpiline tühjenemissügavuse arvutuslik väärtus 90%. Ärge arvutage 100% DoD eeldusel, kuna see võib kahjustada tsükli eluiga.
Tsükli eluiga ja asendamise ajakava
Liitiumraudfosfaatpatareid saab saavutada 5000–8000 tsüklit 80% tühjendussügavusel. Eeldades ühte laadimis-tühjenemise tsüklit päevas, vastab see ligikaudu 13–21 aastale. See on lühem kui PV-moodulite jaoks tavaliselt ette nähtud 25-aastane nominaalne kasutusiga. Energiasalvesti võib seetõttu vajada süsteemi elutsükli jooksul väljavahetamist ja seda ei tohiks investeeringute arvutamisel tähelepanuta jätta.
Sobitage oma projekt ühega kuuest tootesarjast
ZM-Besta mobiilsed päikeseelektrijaamad on saadaval kuues võimsusseerias, võimsusega 20 kW kuni 200 kW, kokku 24 mudeliga. Peamised spetsifikatsioonid on loetletud allpool.
| seeria | Paigaldatud PV võimsus | PV mooduli tüüp | Võimsus mooduli kohta | Kasutusele võetud jalajälg | Toote kaal (ilma energiasalvestita) | Standardne energiasalvestus |
| 20 kW | 15–20 kW | N-tüüpi TOPCon | 690–720 W | 33–39 m × 4 m | 3,8–4,3 t | 40 kWh |
| 56 kW | 40–56 kW | N-tüüpi TOPCon | 440–460 W | 63–85 m × 6 m | 12,5–15 t | 121 kWh |
| 75 kW | 56–77 kW | N-tüüpi TOPCon | 440–460 W | 63–85 m × 6 m | 12–15 t | Soovi korral valikuline |
| 150 kW | 109–152 kW | N-tüüpi TOPCon | 510–530 W | 70–96 m × 12 m | 33–36 t | 261 kWh |
| 175 kW | 133–175 kW | N-tüüpi TOPCon | 510–530 W | 70–96 m × 12 m | 31–34,5 t | Soovi korral valikuline |
| 200 kW | 148–204 kW | N-tüüpi TOPCon | 580–600 W | 85–110 m × 12 m | 31–34 t | Soovi korral valikuline |
Ühised spetsifikatsioonid kogu tootevalikus:
- Paigaldusnurk: 25°
- Kaasatud raami nurk: 130°
- Kuumtsingitud kate raamil: ≥55 μm
- Tsink-alumiinium-magneesium kate juhtsiinidel: ≥275 g/m²
- Kasutusaeg: ≤30 minutit
- Tuulekindlus pärast kasutuselevõttu: 9. klass
- Soolapihustuskindlus: ≤C5
- Töötemperatuur: -20°C kuni +50°C
- Kaitseklass kokkupandud konfiguratsioonis: IP55
- Hübriidmuunduri väljund: 380 V/400 V, kolmefaasiline, neljajuhtmeline
- Sagedus: 50/60 Hz
Neli levinumat suurusviga, mida vältida
Lihtsalt lisage seadmete andmesildi hinnangud
Iga varustusloendis oleva üksuse nimivõimsuse lisamine annab tavaliselt hinnangu, mis on 30–50% liiga kõrge. Kõik seadmed ei tööta üheaegselt ja erinevus võib kaasneda otse tarbetuteks süsteemikuludeks.
Temperatuuriga seotud väljundkadude ignoreerimine
Kõrbekaevanduspiirkondades, kus ümbritseva õhu temperatuur on 45 °C, võib PV-mooduli tagakihi temperatuur ületada 70 °C, vähendades toodangut peaaegu 15%. Süsteemi suuruse määramine, mis põhineb standardväärtusel 25 °C juures, võib põhjustada oodatust väiksema tegeliku väljundi.
Energiasalvestise suuruse määramine tippkoormuse jaoks
Energia salvestamine moodustab olulise osa süsteemi kogumaksumusest. Salvestusruumi suuruse määramine tippvõimsuse järgi tähendab terve päeva salvestusmahu eest tasumist, et katta tippvõimsus, mis võib tekkida vaid kaheks tunniks. Õige lähenemisviis on salvestusruumi suurus öise energiatarbimise alusel.
Vaade transpordi- ja tõstenõuetele
Seadmed, mille kasutusala on 110 m × 12 m ja kaal 34 t, nõuavad objekti juurdepääsuteede, pöörderaadiuse ja kraana tõstevõime eelkontrolli. Kaevanduste ajutised teed on sageli projekteeritud kergsõidukite jaoks. Kui raskete sõidukite juurdepääsu ja mahalaadimise nõudeid eiratakse, võivad seadmed kohale jõuda, kuid neid on võimatu maha laadida.
Korduma kippuvad küsimused
K1: Kui palju elektrit suudab 20 kW mobiilne päikeseelektrijaam päevas toota?
Tootmine sõltub kohalikest päikesetingimustest. Eeldades 4,5 tipptundi päikese käes ja süsteemi efektiivsust 0,75–0,8, toodab iga 1 kW paigaldatud PV võimsust umbes 3,4–3,6 kWh päevas. 20 kW süsteem toodab seega ligikaudu 68–72 kWh/päevas. Piirkondades, kus päikese tipptund on 5,5, võib päevane tootmine ulatuda umbes 85 kWh-ni. Tegelikku kohalikku PVOUT-i saab küsida koordinaatide kaudu Ülemaailmne päikeseatlas.
Q2: Kas süsteem saab mootoriga käitatavaid koormusi otse toita?
Jah, aga käivitusvool tuleb välja arvutada. 22 kW asünkroonmootor, mis kasutab otsekäivitust, võib võtta hetkevoolu 110–150 A. Inverter peab olema piisava ülekoormusvõimega, et seda nõudlust rahuldada. Suure võimsusega mootorite puhul on soovitatav kasutada pehmet starterit või muutuva sagedusega ajamit (VFD), et vähendada käivitusvoolu ja sellega seotud pinget.
Q3: Kas süsteem saab töötada ilma energia salvestamiseta?
Jah. Rakendustes, mis tarbivad peamiselt elektrit päevasel ajal, nagu pumbajaamad ja purustamistoimingud, võib süsteem töötada ilma energia salvestamiseta, kusjuures muundur annab voolu vastavalt koormusele. Öösel või pilvise ilmaga varutoidet vajavad rakendused vajavad aga energia salvestamist.
Q4: Kas süsteemi saab laiendada?
Modulaarne disain toetab võimsuse suurendamist, lisades ja ühendades paralleelselt täiendavaid seadmeid. Enne laiendamist kontrollige inverteri maksimaalset lubatud paralleelsete seadmete arvu ja ühenduspunkti võimsust. Ainuüksi PV võimsuse lisamisest ilma elektrijaotussüsteemi uuendamiseta ei pruugi piisata.
K5: Kui kaua saab seade töötada soolaga koormatud keskkonnas?
Tootevalikus on soolapihustuskindluse reiting ≤C5 ja kuumtsingitud raami kate ≥55 μm. Vastavalt ISO 12944 korrosiooniklassifikatsioonidele viitab C5-M väga söövitavale merekeskkonnale, sealhulgas teatud rannikualadele kuni 500 m kaugusel merest. Selle kaitsetaseme ja regulaarsete ülevaatustega võib süsteem toetada üle 15 aasta pikkust teenindusperioodi. Tegelik kasutusiga sõltub ikkagi kohaspetsiifilistest korrosioonitingimustest ja hooldussagedusest.
Kontakt: info@xzbesta.com
