首页/宇博娱乐注册/首页储能作为一个新兴的市场，为中国的逆变器厂商和电池厂商带来了拓展新业务、改变原有业务行业地位的转型机会。
自2018年以来，快速发展的中国储能市场正在创造与日俱增的设备采购需求和项目开发机会。本文重点介绍了单相储能逆变器5kW户用储能系统方案设计。
户用储能系统结构包括：光伏组件、储能电池、储能逆变器、并网及计量设备、公共电网、家庭负载及重要负载等。PV能量优先满足重要负载用电，其次给电池充电，最后流向家庭负载，多余再流向电网。
1）上午，光照充足PV能量先供给负载，家庭负载最大程度消耗光伏发电量，剩余电量将由蓄电池储存；光照不足，电池补充电能给负载。
选取300Wp晶硅组件18块，9块/串*2并联接入1台5kW并离网一体机逆变器（单相），逆变器输出220V电压，50Hz的正弦波交流电，通过并网计量箱与电网实现并网。
根据下表分析得出家庭一天常用的总负载为：10.064kW，电池选用规格为：12V、200Ah的蓄电池12pcs，采用4串3并的方式通过直流DC开关接入5kW并离网一体机逆变器，电池总容量：28.8kWh,考虑蓄电池的放电深度(DOD=70%)，电池转化效率94%，实际可使用的容量为：18.95kWh，可维持家庭用电1.9天。
②冰箱日耗电量与储存食物的多少、箱内控制温度的高低、开门次数多少、时间长短而变化。
1MWp独立光伏电站系统集成，包括设计、制造、采购、运输及储存、建筑、施工安装、调试试验及检查、竣工、试运行、整套系统的性能保证的考核验收、技术和售后服务、人员培训等一揽子工作，同时也包括所有材料、备品备件以及相关技术资料等。
1.深入了解当地用电需求；预测电力负荷，确定太阳能电站的装机容量；勘测电压配电线路走向、电站的具体站址的选择；
3.太阳能电站的装机容量的确定、主要用电负荷、以及室外低压配电系统等部分初步设计。
太阳能项目主要用电负载包括面粉加工系统、玉米加工系统、家畜养殖系统、海盐制造系统、孵化系统、食用油制造系统、办公室系统相关电气设备的电力负载等，共计886.78kW。
太阳能与柴油发电、火电等相比较它有洁净、环保、日常维护费用小等优点。柴油和火力发电需每日消耗大量的柴油和煤炭；既消耗能源又污染环境。
因此该项目初拟定采用太阳能发电，主要是因为太阳能是一种清洁、可再生的新能源，有利于保护当地的生态环境。太阳能具有数量巨大、时间长久、普照大地、清洁干净等优点，建设周期短，装机规模灵活、可靠性高、运行维护简单等特点。
太阳能是解决目前无电地区的最有效、最清洁的新能源，不但有利于提高人民的生活质量，更主要的是获得脱贫所需要的观念和农牧业生产技术，通过项目的实施，优化当地农鱼业生产系统的电源结构，为农鱼业可持续发展做出贡献。
太阳能光伏供电系统是利用光伏组件将太阳的光能转化为电能后，通过控制器的控制，一方面直接提供给转换电路及负载用电，另一方面将多余的电能存储在蓄电池中，到了夜晚或是光伏组件产生的电力不足时，蓄电池就会将所存储的电能供给转换电路及负载用电。
光伏组件是由多个单晶硅（或多晶硅、非晶硅等）电池单体串并联，并经严格封装而成的。而其中的电池单体太阳的照射下可发生光电效应而产生一定的电压和电流，通过串并联组合后经电缆送至充电控制器。
充放电控制器DC-DC，是对蓄电池进行自动充电、放电的监控装置，当蓄电池充满电时，它将自动切断充电回路，使蓄电池不致过充电；当蓄电池过放电时，它会报警提示并自动切断用电回路，从而保证蓄电池能够长期可靠运行。当光伏组件组件对蓄电池充满电后，系统自动恢复充电。控制器具有反向放电保护功能和极性反接的电路保护功能。
蓄电池为系统的储能部件，主要是将光伏组件产生的电能存储起来供夜晚或光照不足的时间用电。
太阳能技术和产品的出现，符合社会发展的需要，符合环保的要求，其所带来的社会效益是普通产品无法比拟的，其生命力必将是旺盛而持久的。
3）2008年，全国6000千瓦及以上电厂供电标准煤耗为349克/千瓦时
根据提供的环境资料和负载功率及使用的条件，1MW的太阳能电站每天的平均发电量约为4700度，而886.78kW的负载每天24小时用电约是21283度，远远不够的。因此选择设计1MW瓦的光伏系统，只能满足一部分的负载使用，蓄电池选择保证连续3个阴雨天的配置。
太阳能光伏离网供电系统是利用光伏组件将太阳的光能转化为电能后，通过充电、放电、逆变等控制系统的控制，一方面直接提供给转换电路及负载用电，另一方面将多余的电能存储在蓄电池中，到了夜晚或是光伏组件产生的电力不足时，蓄电池就会将所存储的电能供给转换电路及负载用电。充分利用当地的太阳能资源，系统采用独立电站技术，需要安装蓄电池组，独立发电虽然投资较并网系统较大，但也有多种优点，比如使用蓄电池组，可以与大电网分开，晚上或阴雨天阳光不足时，该系统能单独供电，较适合远离大电网由于距离较长而无法覆盖的地区。
在负载用电量较小时，蓄电池一直保持充满的状态，即使外界的阳光再好，也不会进行充电，太阳能的使用效率有所降低。
由于负载较大，无法按全负载配比蓄电池，且塞内加尔雨季较长，因此蓄电池配置负载按约150kW左右的计算：
系统安装地点的最低气温在-10℃以下，选取蓄电池的温度系数为1.2，蓄电池的保险系数为1.1，由于采用铅酸蓄电池，其放电深度最大应为80%，蓄电池的总容量应为：(15652Ah×3(天)×1.1)×1.2÷0.80≈77478Ah
2.4.3电压等级DC220V→AC400V蓄电池组采用全密封免维护蓄电池，按电站负载计算蓄电池用量：选择蓄电池为：2V/2000AH4400只，蓄电池寿命5～6年。
方阵支撑结构设计包括安装方式设计、底部支撑结构设计、方位角设计、支架倾角设计、阵列间距设计以及支承结构的基础、结构、零件的设计等内容。需根据总体技术要求、地理位置、气候条件、太阳能辐射资源、场地条件等具体情况来进行。
该项目采用固定方式安装，安装在楼顶地面上，基础采用混凝土预埋的方式，支架结构采用国标型钢，表面进行热镀锌处理，增强支架结构稳固性能，同时增强其支架表面的抗腐蚀能力，可有效的提高结构及系统的寿命，电池板支架结构采用三角形结构形式增强其稳定性，该支架结构具有良好的抗风性能，可抵御40米/秒的风力。
支架结构采用固定倾角的设计思想，倾角的选择以项目所在的各月平均水平面辐照量作为依据，通过专业设计软件对倾角的变化而引起的其相应倾斜面上辐照量的变化情况，选择其倾角平面上辐照量最大的作为倾斜面，其倾角作为该项目光伏组件板的最佳倾角约为15度，该倾角即为该太阳能光伏发电量最大的倾角。
太阳能组件支架基础的布置和选型是根据建造场地的地形和基础持力层情况确定的。根据场地情况和光伏组件组件支架情况，采用钢筋混凝土独立基础，
混凝土：根据设计需要,预制混凝土构件混凝土强度等级为C30～C40，现浇混凝土结构为C25～C30，素混凝土垫层为C10。
太阳电池组件（电池板）特有的电特性是借助于在晶体硅中掺入某些元素（例如：磷或硼等），从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡，形成具有特殊电性能的半导体材料，在阳光照射下，具有特殊电性能的半导体内产生自由电荷，这些电荷定向移动并积累，从而在其两端形成电动势，当用导体将两端闭合时形成回路便产生电流，这种现象被称为“光伏效应”。在大型光伏发电站将太阳电池组件装在一起形成“太阳电池方阵”。太阳电池方阵的输出电压和电流同样依据光伏系统的实际需要来确定。太阳电池片、太阳电池组件和太阳电池方阵示意图如下。
储能电池是一种化学电源，它能将直流电能转化为化学能储存起来，需要时再把化学能转变为电能。储能电池在系统中为解决电能贮存问题，调节功率和能量的作用，并向负载提供瞬间大电流。在系统中，储能电池的储能单元是设计与维护的重要组成部分，对整个系统的运行起到十分重要的作用。在电能贮存方面，目前主要是采用电池储能、抽水蓄能和飞轮储能。其中只有储能电池适合小规模发电系统和移动使用。在目前的独立型光伏发电系统中，几乎都采用储能电池作为电能贮存手段。
储能电池是太阳能发电系统的心脏。储能电池为电灯、电视等负载提供电能。太阳电池组件为蓄电池充电，补充电力负载（电灯、电视等）从储能电池中消耗掉的能量。设计储能电池容量时，很重要的一点就是要安装足以满足最大电能消耗的储能电池。
储能电池可以满足许多不同的应用需求。人们把电池用于电话、收音机以及便携式工具。有种通常称为“汽车蓄电池”的电池，它是用来启动汽车的，不适合用于太阳能系统。在太阳能系统中，储能电池必须能够经受深度放电，大概达到总容量的50%到70%。
尽管在独立型光伏发电系统中通常使用的储能电池看上去跟汽车储能电池差不多，但一般都是为深充放电设计的。储能电池壳体内部是不同的，电极板（铅板）比汽车蓄电池的要厚，酸的浓度或密度也不同。
类似于太阳电池组件，储能电池也可以有不同的大小。独立型光伏发电系统使用的通常是单电池。比如12V的储能电池由6个2V的单电池构成。在大系统中，这种2V的单电池可以多个串联起来，提供系统所需要的电压。
为保证安全用电、防止发生触电事故，光伏发电系统采用接地装置。接地分为工作接地、保护接地和防雷接地。
B、保护接地：当设备漏电时，为防止危及人身安全和设备的安全，将所有电气设备外露可导电部分通过接地线接地。
C、防雷接地：为防止电气设备和建筑物遭受雷击，将避雷装置（避雷针、避雷线、避雷器等）进行接地。
E、接地线应能承受接地故障电流和对地泄露电流，并具有足够的机械强度或附加的机械保护，
A、为了防止电气设备因安装不当和绝缘不良而使外壳带电，发生触电事故，通常采用接地装置。电气设备在使用时，须将电气外壳与大地进行连接。
B、接地装置包括接地体和接地线两部分，与土壤直接接触的金属叫接地体，接地体与电气设备的金属连接叫接地线。接地体又分为自然接地体和人工接地体。自然接地体是利用与大地有可靠连接的技术管道和就建筑物的金属结构等作为接地体。人工接地体是利用钢材制成不同形状，打入地下而形成的接地体，接地装置应保证其接地电阻不大于10欧姆。
C、接地体应用两根以上的钢管或角钢组成，以提高可靠性。常见几根钢管或角钢埋设成一排或一圈，距离不小于5米。然后用扁钢或用接地线连接起来。在埋设之前，应先挖深约1米的地沟，然后再将接地体打入地下，上端露出沟底约0.2米，供连接接地线之用。接地体打入地下的深度不小于2米。
D、接地体应尽量埋在大地冰冻层以下潮湿的土壤中。若土壤电阻系数较大，不能满足接地电阻值要求的，可在接地体埋设之前先放置降阻剂，以降低其电阻系数或在土壤电阻率较低的地方做外引接地。
控制器可分为独立型光伏电源和并网光伏电源用两种。由于大型独立光伏发电系统必定使用蓄电池，该系统的控制器主要用于控制充放电。而并网系统绝大多数不用蓄电池，因此不需要控制充放电，该系统的控制器主要用于控制相位、电压和电流等。由于控制器往往同逆变器一起使用，因此往往把二者做成一体。这里仅介绍独立电源系统用控制器。
控制器主要用于防止蓄电池被太阳能方阵和负载过放电。通过充放电控制器保护蓄电池免于过度充电（会引起极板腐蚀、放气和失水）和过度放电。
过度放电会使蓄电池电压低于其截止电压而引起蓄电池的永久损坏，丧失能力。而过度充电会造成水分损失、过度的电极腐蚀以及活性成分的损失。活性成分在蓄电池底部淤积，最后会导致电极在底部短路。
控制器是任何使用蓄电池的电气系统的关键部件，它防止蓄电池过度充放电。一般控制器被设置于太阳电池方阵和蓄电池组之间。蓄电池通过控制器向直流负载（包括逆变器）供电。
蓄电池厂家会给出最大充电电压和最小放电电压。在实践中，可根据蓄电池厂家的给定值设计蓄电池组的最大充电电压控制和最小放电电压控制。
控制蓄电池不被过度充电，这是由控制器通过调整来自太阳电池组件的电流来实现的。当蓄电池电压接近允许的最大电压，控制器会控制来自太阳电池组件的电流。依据控制器牌子和型号不同，可以是这样实现的：或者减小充电电流，使电池维持在一个特定的电压，或者简单地断开开关，使太阳电池组件开路，切断充电电流。后一种情况下，当电压下降到规定值的时候，太阳电池组件被重新连通，充电电流随之再次和蓄电池连上。
控制蓄电池不被过度放电到某个有损蓄电池的水平，控制器会在到达规定电压的时候切断负载，直到蓄电池电压恢复到设定值以上才会再次连通负载。
控制器按照充电电流的大小（来自太阳电池组件）和它能控制的负载电流的大小来额定。控制器可获得的充电电流范围从几安到几百安。在大型交流系统中，负载通常是由逆变器提供电流。当蓄电池电压降到一定值的时候，逆变器担当切断负载的任务。
逆变器又称电源调整器，根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型电源用和并网用二种。根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器，根据有无变压器又可分为变压器型逆变器和无变压器型逆变器。
如上所述，逆变器有多种类型，因此在选择机种和容量时需特别注意。尤其在太阳能发电系统中，逆变器效率的高低是决定太阳电池容量和蓄电池容量大小的重要因素。
逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力。一般由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压；逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。逆变器主要由晶体管等开关元件构成，通过有规则地让开关元件重复ON-OFF，使直流输入变成交流输出。当然，这样单纯地由ON-OFF回路产生的逆变器输出波形并不实用。一般需要采用高频PWM（脉宽调制），使靠近正弦波两端的电压宽度变狭，正弦波中央的电压宽度变宽，并在半周期内始终让开关元件按一定频率朝一方向动作，这样形成一个脉冲波列（拟正弦波）。然后让脉冲波通过简单的滤波器形成正弦波。
【光伏学堂】【能源学堂】致力于普及新能源项目基础知识，让投资、设计、施工不再困难！【光伏学堂】【能源学堂】在行业研究、新能源工程设计、项目评估与可行性分析、项目咨询等方面积累了多年的丰富经验，是客户在新能源领域进行项目分析、规划评估、顾问咨询、品牌宣传的优质合作伙伴。
由专业老师录制的《光伏电站设计教程》、《PVsyst7.2中文版从入门到精通》、《光伏升压站设计教程》、《光伏电站发电量计算教程》、《光伏电站开发教程》、《储能设计开发教程》视频教程已经正式上线了，你可以免费领取！不管你是一位职场小白，还是即将转岗光伏设计，又或者你只是一个跑腿打杂了一两年，希望做设计有所突破有自己的核心竞争力，听本课程都会有收获。
如果您在学习光伏行业知识的时遇到问题，不能解决的时候，可以咨询我！我愿意为那些刚入行的人提供一点帮助。
储能系统形式多种多样，今天我再次就不一一赘述。交谷集团作为一家起步于家庭级新能源系统集成商，我们主要深耕于长三角区域，疫情后我们的业务也向珠三角区域延伸。当然，国际贸易一直是我们主要的业务，离网光伏系统、并网光伏系统、光伏车棚系统远销欧美、中东、东南亚国家。2022年我们集中规模化出口并网光储系统，交大光谷户用并网光储系统深受欧美用户的喜爱，价格公道，系统安全稳定，效率明显高于其他同行。作为行业领军，我们愿意和大家分享我们积累的客户经验和工程经验，在产品的选型上面，我们也有自己独到的见解。不管是光储系统，光储充系统，储能是关键。现在，我就和朋友们分享交大光谷储能系统解决方案，这里的储能指的是锂电储能。
交大光谷储能系统解决方案，解决什么呢？我们主要解决来个问题。1、效率。2、安全
电力紧张是一个全球性的问题，除了倡导老百姓节约能源之外，也需要对于当前的能源结构进行调整，并建设新型的智慧能源系统，以便从发电、电网、载荷与存储等各方面，进行一体化的深度协调互动，建设出灵活的能源电力系统新模式。这个需求将催生大量储能应用场景与装配需求，储能将具有不可替代的关键地位，在电力系统应用中扮演更重要的角色。
储能技术指的是把能量存储起来，以便在需要时使用的技术。储能技术可在供电宽松的期间，将多余的电力存储起来，以便在电力吃紧时，能够有足够电力供电网使用。锂电池在储能的应用场景和商业模式在不断拓展，锂电电池储能系统的运作方式，通常是在白天时将太阳能板所产生电能存储在电池中，以便在夜间或紧急情况下，将电能从电池中提取出来以供应家庭或工厂使用。在储能系统的电力转换过程中，首先必须将电能对电池进行充电，通常是将来自电网的交流电（AC）通过逆变器转换为直流电（DC）为电池充电，随后当需要电力时，再将来自电池的直流电（DC）放电到逆变器，以转换为交流电返回电网。交大光谷光储系统，则是把光伏发的直流电直接存储到电池里面，一部分通过逆变器转换成交流电供当下正在使用的电器设备电机设备正常用电，一部分多余的光伏嗲直接存贮到电池里面，在夜间使用。在储能系统中，逆变器的转换效率和稳定性尤为重要。交谷集团推出了模块化的交大光谷双向储能逆变器参考设计。
针对ESS应用，交谷集团推出了交大光谷双向储能逆变器参考设计，能够进行AC/DC双向电源转换，最大限度的充电功率可达到6.6kW，交流输入电压则可支持180Vac至265Vac 50Hz，直流输出电压则为60Vdc至90Vdc，最大限度的逆变功率可达6.6kW，逆变额定输入为80Vdc，逆变额定输出则为220Vac 50Hz，转换效率可93%。
该参考设计采用模块化设计，包括图腾柱（Totem-Pole）PFC双向电源转换板、CLLC双向电源转换板、AC转12V隔离辅助电源板、12V转12V隔离辅助电源板，以及隔离门极驱动板，可以方便客户依据产品的实际需求，进行各种调整与变化。交大光谷逆变控制器则是按应用场景可分离网式逆变器及并网式逆变器，两者在软件控制上存在明显差别，侧重点也不同。并网逆变控制更像是PFC整流器的反向控制，与整流一样需要锁相环实现电压电流相位同步，离网逆变控制更侧重适应不同负载的带载能力，控制对象也有差别，并网逆变器控制并网电流，离网控制输出电压。交大光谷储能逆变器解决方案的设计要点包括市电过零尖峰处理、相位补偿、THD的改善、控制器参数调整、采样信号处理、轻载控制、CBC限流与离网逆变带载能力，可以解决客户在设计上所面对的各种挑战。
储能系统安全问题，主要表现在由于单体容量过大，锂离子电池在充放电过程中易产生高温，诱发不安全因素。在长期数千次的充放电循环中，尤其是过充过放状态下，电化学反应中负极会有锂晶体析出现象发生，若持续累积则可能最终将刺破隔膜，造成电芯短路故障，局部热失控。基于锂离子的电化学储能系统将数千个电芯进行串/并联放在集装箱有限空间内，其中任何一个电芯出现安全问题，如果没有严密的安全防护措施提前应对，都可能引起系统的连锁反应，造成爆炸事故。交谷集团在大量的应用案例中尤其关注储能系统电站的建设过程控制。我们建立了一套储能电站建设运维安全指引标准，完善电化学储能电池系统热失控发生前预警、事故时保护机制、事故后防扩散技术要求，逐步完善储能电站安全体系建立，降低储能电站失火风险，为储能安全、有序、高质量发展打好基础。
针对于产品缺陷，交谷集团优选供应商，和供应商积极沟通协调储能产品设计和生产安全架构指引标准。在系统设备的技术层面，交谷集团作为一家储能系统制造商从电芯、模块、电池簇、到集装箱系统建立多级安全保障设计，用先进的技术架构提供安全、可靠的储能产品整机方案。交谷集团和交大等多家大学以及科研机构的教授级工程师共同探讨，充分发挥新材料和新技术的作用。例如，充分发挥气凝胶的隔热防火功能，加速气凝胶在锂电池安全防护领域的推广应用。
交谷集团在不断积累项目经验的同时，也在进军大型储能领域，我们认为，目前针对大型储能系统的安全设计问题，大致有六大方面值得关注：1、超长寿命锂电池；2、一致性、低成本电池材料体系；3、电池动态阻抗在线识别与动态一致性管理；4、单体与模块寿命衰减机制及预测；5、电池单体及模块的安全性能表征和评测标准；6、大规模储能系统集成与应用。大型储能系统测试方面，需要从系统层面进行系统设计、电气安全、电池安全、并网特性、环境适应、功能安全等方面的技术审核和严格测试。用组串式的架构去转换，通过把电池的化学技术、热管理技术以及电力电子技术、数字技术进行综合，来实现综合安全生命周期可用性更高的储能系统。伴随各种数字化技术、电力电子技术对储能进行更精细化的管理，储能系统将逐渐走向 “智能化” “模块化”。这就是交谷集团一直倡导的智慧能源系统理念。
