设计一个风光互补供电系统_风光互补供电系统的详细解析

上一篇小编分析了离网型风光互补供电系统的组成和安装方式,本期小编将对离网型风光互补供电系统的应用和产品进行介绍和分析。

离网型风光互补供电系统,由于该系统由蓄电池等可移动储能模块组成,可以随处安装,地域限制远小于并网型系统,导致离网型风光互补供电系统极其适用于沙漠、森林、海边等交通和电站建设困难的人烟稀少地区。在这些地区安装离网型风光互补系统的成本要比安装并网系统的成本低得多。

离网型风光互补系统与并网型系统最大的区别在于储能模块。因为并网系统接入的是国家电网,它的储能模块就是国家电网;然而,离网型风光互补系统的储能模块依赖于电池。常规离网型风光互补系统主要使用两种电池:阀控胶体电池和磷酸铁锂电池。

阀控式胶体电池是铅酸蓄电池的一个分支电池。胶体电解液取代了传统的硫酸电解液,使其安全性、储存容量、放电性能和使用寿命都比普通电池高了一个台阶。因为使用了胶体电解液,外壳上大胆增加了单向节流阀(也叫安全阀),既能在电池内部气压过高时排气泄压,又能防止壳盖变形或爆炸;而且可以在常压条件下防止外界空气进入电池,保证一定的内压,提高密闭反应效率。

磷酸铁锂电池是锂电池的一种,主要以磷酸亚铁锂为正极材料,以碳为负极材料。电池额定电压为3.2V,充电截止电压为3.6V~3.65V,相比阀控胶体电池,磷酸铁锂电池能量密度更高,体积更小,使用寿命在2000次循环以上,远远超过胶体电池的500次循环。但由于磷酸铁锂电池内部材料在低温下容易凝固刺破隔膜,所以会在磷酸铁锂电池中加入BMS系统,控制电池在0以下的环境下充电,避免漏液爆炸;所以在环境恶劣、温度低的地区,磷酸铁锂电池会被包裹在保温箱里,低温下会自动发热,或者直接使用胶体电池。

储能模块完成后,边肖带你去看如何以标准化的方式放置这些储能模块。储能模块的选择和制作完成后,要进行一些外部的包装和放置设计,以降低损坏的可能性,增加其使用寿命。一般来说,主要有以下几种类型:

第一种:地下。这个方法是最常规最实用的。电池放在埋好的盒子里,地面挖到地表的冻土层。埋箱放入冻土层后,电缆通过导管引出。最后将埋箱用土掩埋,用冻土层抵抗外界环境,减少外界环境对电池运行的影响。

第二种:放在地上。这种方法最不常用,最不安全,也最昂贵。具体做法是将电池放入埋盒中,然后将埋盒放在地面上,再用混凝土浇注一个正方形的空间将埋盒放入其中,通过导管连接电缆,最后用混凝土封住口,防止水进入。这种方式需要大量的混凝土,所以整体成本较高,而且导管裸露在地面上,可能被自然或人为破坏,会导致整个系统出现问题。所以这种方法只能作为最后的手段。

第三种:放在器材箱里。因为离网型风光互补系统中有设备集成箱,所以有些系统选择将储能模块直接放在设备箱中。这种方式在一定程度上节省了电池线缆和埋箱的费用,但由于是要放在设备集成箱内,储能模块的尺寸不能太大,以免无法安装,所以这种方式适用于系统较小的情况。因为电池进入箱内,运行时产生的气体需要及时排出,否则容易导致明火爆炸,所以要保证箱内的通风、透气、散热;由于该系统多在野外使用,需要安装防虫网等装置,以提高系统的防虫防尘能力,保证其稳定运行。

第四种:放置在太阳能电池板后面。这种方法只适用于系统规模很小,储能模块使用锂电池的情况。这种方法是将锂电池通过外壳浇注制成铝合金外壳,然后用螺丝将储能模块固定在太阳能模块背面的支架上,用太阳能电池板作为遮挡,防止储能模块暴晒和淋雨。这种方法简单方便,成本低,但模块直接暴露在自然环境中,电路中没有防雷系统,受自然影响较大。比如雷雨天气产生的电弧,很容易导致系统崩溃,无法正常运行。

第五:保温箱和立体柜。这种方法主要是为高原等低温地区设计的。因为磷酸铁锂电池不能低温充电,而胶体电池寿命短,成本高;所以保温箱和立体柜是为了保护电池而设计的。培养箱采用通体加厚钣金框架,中间填充耐火保温性强的玻璃纤维棉材料,使整个培养箱内部温度不易分散。另一方面,立体柜在保温箱的基础上增加了容量上限,并增加了地锚的设计,使整体成为一个可移动的储能模块。如果储能模块使用磷酸铁锂电池,可以通过BMS系统在箱内对电池进行加热。

分析完储能模块的相关内容,本文就差不多结束了。不知道大家对储能模块有没有什么疑问?如果有,请扫描下方二维码或致电相关人员咨询。我们将随时回答您的问题。下期继续为大家带来离网型风光互补系统的风机和太阳能组件的相关知识,到时见!

审计福冈江