Cet article espère faire savoir à tout le monde comment construire avec succès une centrale photovoltaïque hors réseau grâce à un langage simple et clair.

1. La valeur des systèmes hors réseau

D'un point de vue à long terme, le système hors réseau repose principalement sur les points de départ suivants :

(1) Endroits où il n'y a aucun moyen d'utiliser l'électricité du réseau (réseau), comme les montagnes, les bateaux, les voitures et la nature. Il s'agit de l'exigence de système hors réseau la plus courante ; plus de 80 % des utilisateurs souhaitent être alimentés par des systèmes hors réseau car il n'est pas pratique d'utiliser le réseau électrique.

(2) Zones où il y a du réseau électrique, mais où des coupures de courant irrégulières se produisent souvent. En cas de panne de courant, le système photovoltaïque hors réseau peut continuer à alimenter la charge pour répondre à la demande de puissance continue.

(3) Il y a le réseau électrique, mais on espère que la facture d'électricité pourra être réduite grâce au système hors réseau. Le système hors réseau peut non seulement charger la batterie via des modules photovoltaïques, mais également charger la batterie en réglant l'alimentation secteur lorsque le taux est faible, puis alimenter la charge en déchargeant la batterie lorsque le taux est élevé.

2. Composition typique du système hors réseau

Schéma du système hors réseau

La figure ci-dessus est le diagramme de composition d'un système hors réseau typique. Quelques points à noter :

(1) Système hors réseau signifie que la sortie du système n'a pas besoin d'être connectée au réseau électrique comme un système photovoltaïque connecté au réseau. La sortie d'un système hors réseau est ce qui fournit la charge.

(2) Le système hors réseau fournit la source VF, ce qui équivaut au rôle d'un réseau électrique.

(3) Les principaux équipements du système hors réseau sont : les modules photovoltaïques, les onduleurs hors réseau, les batteries, les dispositifs de confluence, les boîtiers de distribution et les charges électriques.

(4) Le système hors réseau le plus simple ne peut contenir que deux parties : l'onduleur hors réseau et la batterie.

/3, processus de conception de système hors réseau

(1) Il s'agit d'un processus "sur mesure" pour confirmer la demande d'un système hors réseau, car dans la plupart des cas, les charges que les différents utilisateurs doivent apporter sont les mêmes et la durée de la consommation d'électricité est différente. La bonne façon est de confirmer d'abord les exigences : quelles charges seront apportées ? Quelle est la taille de la charge ? Combien de temps l'utilisez-vous par jour ? Ensuite, déterminez la taille d'un système qui doit être construit. Par exemple, un client du nord de la Chine doit construire une centrale électrique hors réseau, la charge principale est un ventilateur de 3500 W, la consommation électrique est de 3 heures par jour et l'alimentation de secours ne nécessite qu'une journée. D'après ces informations, la puissance de la charge est de 3,5 KW et la consommation électrique par jour est de 10,5 kWh.

(2) Sélection de la machine hors réseau La première partie de contrôle du système hors réseau est effectuée par le contrôleur MPPT + convertisseur DC/AC. Avec le développement de la technologie, les fabricants grand public préconisent actuellement l'utilisation de machines intégrées à commande et à onduleur, et un seul appareil peut être utilisé en même temps. Mettre en œuvre des fonctions telles que la série d'onduleurs hors réseau SPF ES de Growatt.

Après avoir confirmé les besoins, il est temps de choisir l'onduleur hors réseau approprié. La puissance de la machine hors réseau sélectionnée doit pouvoir couvrir la puissance nominale de la charge et essayer de laisser une certaine marge afin de rendre le système plus fiable. Prenez la charge dans la figure ci-dessus comme exemple, la puissance nominale est de 3,5 kW, et la machine hors réseau SPF 5000 ES peut être sélectionnée, et la puissance de sortie est de 5 kW, ce qui peut répondre à l'alimentation de cette charge.

Dans le cadre de la couverture de la puissance de charge, le nombre d'onduleurs nécessaires dépend de la demande d'alimentation de secours, appelée "jours de pluie continus". Étant donné que l'électricité dans le système hors réseau est générée par les composants et la machine hors réseau, si la demande d'alimentation de secours est importante, une machine hors réseau et ses composants correspondants peuvent ne pas être en mesure de la générer, elle a donc besoin être doublé.

(3) La sélection des modules photovoltaïques Tant qu'il s'agit d'un système photovoltaïque, la source d'énergie est constituée de modules photovoltaïques (bien sûr, le système hors réseau a également une alimentation commerciale comme entrée). La machine hors réseau sélectionnée a sa capacité de composants acceptable définie, et les composants peuvent être configurés directement selon les spécifications de la machine hors réseau. En utilisant les 182 composants courants actuels de 550 Wp*8, la puissance nominale est de 4,4 kWp et la production d'électricité quotidienne moyenne est d'environ 16 kWh. Il peut également être supérieur ou même un peu supérieur, et il doit être adapté en fonction de besoins spécifiques.

Le mode série-parallèle des composants est en fait le même que le principe de l'onduleur connecté au réseau. La chaîne de la machine hors réseau a la valeur de tension d'accès maximale autorisée, qui peut être connectée en série en fonction des paramètres des composants sélectionnés. La tension d'entrée PV maximale de la machine hors réseau SPF 5000ES est de 450 V et la plage de tension MPPT est de 120 V ~ 430 V. Si des composants de 550 Wp sont sélectionnés, la tension générale en circuit ouvert est d'environ 49 V, et vous pouvez appuyer directement sur 8 pièces et 1 chaîne pour vous connecter au port d'entrée PV de la machine hors réseau. .

(4) Sélection de la batterie La batterie est une caractéristique majeure du système hors réseau qui est différente du système connecté au réseau. C'est la zone d'ajustement du tampon du système, sinon le système deviendra une île.

Lors du choix d'une batterie, il est toujours basé sur la demande d'électricité de l'utilisateur. À en juger par l'exemple ci-dessus, le client a une demande d'alimentation de secours de 10,5 kWh, c'est-à-dire que s'il n'y a pas de lumière, la batterie doit libérer 10,5 kWh d'électricité via la machine hors réseau pour répondre à l'alimentation de charge.

Cependant, quelle que soit la batterie plomb-acide ou la batterie lithium-ion, il existe une notion ou une caractéristique de profondeur de décharge (DoD=Depth of Discharge) qui doit être prise en compte. C'est-à-dire que l'électricité stockée dans la batterie ne peut pas être complètement libérée à chaque fois, seule une partie de celle-ci peut être libérée, sinon cela endommagera la batterie et provoquera une défaillance prématurée de la batterie.

La profondeur de décharge des batteries au plomb générales est d'environ 60 %, tandis que celle des batteries au lithium peut atteindre 90 %. Lors du choix de la capacité de la batterie, la profondeur de décharge affecte également la capacité totale de la batterie. Toujours en prenant l'exemple ci-dessus, choisissez une batterie au plomb, 10,5 kWh sont calculés en fonction de la profondeur de décharge de 60%, et un total de 10,5 kWh ÷ 0,6 = 17,5 kWh de packs de batteries doivent être configurés. Ces batteries sont comme un conteneur pour stocker l'électricité émise par le système. vers le haut et relâchez lorsque la charge l'exige.

Il n'est pas nécessaire de calculer la capacité ou les spécifications d'une seule batterie de manière si compliquée. La machine hors réseau de 5 kW nécessite que la batterie soit configurée avec une spécification de 200 Ah ou plus. Sachant cela, il vous suffit d'ajuster le nombre pour allouer une capacité identique ou proche de la capacité totale de la batterie.

À l'heure actuelle, les principales spécifications des batteries au plomb sur le marché sont 2V/6V/12V. Généralement, si la spécification 12V est sélectionnée, la capacité d'une batterie est de 12V*200Ah=2400VAh=2,4kWh, et la capacité totale de 17,5kWh est divisée par 1 batterie. La capacité est le nombre de blocs de batterie qui doivent être configurés, 17,5kWh÷2,4kWh=7,2916..., la batterie est indivisible, arrondie et configure 8 blocs. Vous pouvez revenir et vérifier, 8 blocs*12V*200Ah=19200VAh=19.2kWh, ce qui répond aux exigences d'alimentation de secours de la charge.

(5) Liste des principaux équipements La liste des systèmes hors réseau généralement configurés est la suivante :

(6) Lorsque plusieurs machines parallèles sont nécessaires

Il existe deux situations où plusieurs machines parallèles sont nécessaires :

(1) Bien que la charge ne soit pas importante, une machine hors réseau est disponible, mais la demande d'alimentation de secours est importante.

(2) La puissance de la charge dépasse la puissance de sortie nominale d'une machine hors réseau.

La machine hors réseau SPF 5000ES prend en charge 2 à 6 machines parallèles et le système peut atteindre une sortie de 10 kW à 30 kW. Après l'augmentation du nombre de machines hors réseau, les composants doivent également être augmentés en conséquence, en particulier pour les systèmes ayant de grands besoins en alimentation de secours, il ne suffit pas de configurer uniquement une batterie avec une capacité appropriée, et seuls suffisamment de composants peuvent générer l'électricité et stocker l'électricité.