(0)  

Pin lưu trữ Năng lượng mặt trời

Pin lưu trữ và sản xuất năng lượng khi cần thiết. Trong các hệ thống PV, chúng thu năng lượng dư thừa do hệ thống PV của bạn tạo ra để cho phép bạn lưu trữ năng lượng để sử dụng sau này . Giống như các công nghệ pin nhiên liệu, một pin chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện. Pin sạc cũng chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng hóa học. Tùy thuộc vào hệ thống PV cụ thể của bạn, pin có thể được tích trữ nhiều hay ít bởi hệ thống PV. Pin có thể cung cấp năng lượng khi nhu cầu của bạn yêu cầu nhiều năng lượng hơn so với hệ thống PV đang tạo ra. Điều này có thể do điều kiện thời tiết bất lợi, tạo ra ít năng lượng hơn, hay nhu cầu sử dụng lớn hơn mức sử dụng năng lượng bình thường hoặc các vấn đề khác với bộ sưu tập điện PV. Pin cũng giúp thiết lập điện áp hoạt động DC cho các thành phần phụ trợ cần thiết trong hệ thống PV. Tuy nhiên, chúng có thể đắt tiền, và mỗi hệ thống cần phải được thiết kế cực kỳ tốt để chúng xứng đáng với chi phí gia tăng.

Trong ngày:

• Hệ thống PV tạo ra năng lượng mặt trời
• Hệ thống sẽ kiểm tra xem liệu tất cả các nguồn năng lượng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho gia đình bạn hay không 
• Bất kỳ năng lượng dư thừa nào sẽ được sử dụng để sạc pin 
• Nếu pin đã được sạc, năng lượng dư thừa sẽ bán cho EVN

Vào ban đêm hoặc khi có điện năng thấp:

• Hệ thống PV tạo ra ít hoặc không có năng lượng mặt trời 
• Năng lượng được lấy từ hệ thống pin lưu trữ
• Sau khi dùng hết năng lượng pin, có thể lấy điện từ lưới điện quốc gia

Các hệ thống PV năng lượng mặt trời không có phương pháp lưu trữ năng lượng (hệ thống năng lượng mặt trời hòa lưới) sẽ vận chuyển năng lượng dư thừa vào điện lưới quốc gia và khi các tấm PV không tạo ra đủ năng lượng cho nhu cầu của bạn, điện cần được cung cấp bởi điện lưới.

Các hệ thống PV có pin lưu trữ tốn nhiều chi phí hơn để cài đặt vì có rất nhiều thiết bị khác cần thiết, chẳng hạn như bộ biến tần, pin và bộ điều khiển sạc. Việc thiết kế và lắp đặt các hệ thống này bao gồm tiến hành phân tích tải và nối dây cụ thể trong các lớp con cụ thể. Kích cỡ pin dựa trên tải điện trung bình hàng ngày và số ngày lưu trữ pin.

Các loại pin

Có nhiều loại pin có thể được sử dụng trong các hệ thống PV. Loại axit chì là loại pin phổ biến nhất, nhưng pin lithium-ion đang trở nên phổ biến hơn. Bảng 1 so sánh hai loại pin phổ biến nhất. Pin kéo được sử dụng trong các hệ thống PV độc lập và khác với pin phóng điện sâu vì chúng sử dụng các tấm nặng hơn, dày hơn và kết nối liên động mạnh mẽ để chịu được các ứng suất cơ học từ phóng điện sâu.

Pin Lithium-ion Pin chì - Axit
  • Phổ biến hơn cho hệ thống lưu trữ pin mặt trời hòa lưới
  • Chi phí đắt hơn
  • Nhẹ hơn, nhỏ gọn hơn
  • Yêu cầu bộ điều khiển tích hợp để quản lý sạc và xả
  • Hiệu quả hơn
  • Lưu trữ được nhiều năng lượng hơn
  • Tuổi thọ ước tính dài hơn
  • Được sử dụng cho hệ thống lưu trữ ngoài lưới nơi cần lưu trữ bổ sung
  • Ít tổn kém hơn
  • Nặng hơn và to hơn
  • Yêu cầu quá trình sạc và xả tốt để kéo dài tuổi thọ pin
  • Ít hiệu quả hơn
  • Tuổi thọ dự tính ngắn hơn

Bảng 1: Hai loại pin phổ biến để lưu trữ hệ thống PV

Pin axit có dung dịch điện phân lỏng. Pin axít chì thông hơi giải phóng khí hydro và oxy; do đó, thông gió đầy đủ phải được cung cấp cho cả hệ thống pin thông hơi và kín. Thông thường nên cung cấp đầy đủ các yêu cầu thông gió tương tự như máy nước nóng đốt. Không có yêu cầu thông gió cụ thể, các tế bào có lỗ thông hơi nên kết hợp với thiết bị chống cháy để giúp ngăn chặn các vụ nổ từ các nguồn đánh lửa bên ngoài và pin bịt kín phải có lỗ thông hơi áp suất.

Pin axít chì được điều chỉnh bằng van (VRLA) có chất điện phân dạng gel và không có các yêu cầu bảo dưỡng giống như pin axit chì có lỗ thông hơi. Tuy nhiên, chúng ít chịu đựng quá tải và nhiệt độ cao hơn cũng như đắt hơn.

Dung lượng pin

Hệ thống lưu trữ pin thường có xếp hạng năng lượng tính bằng kiloWatts (kW) và thường trong khoảng 1 - 7 kW. Đánh giá năng lượng là khả năng của pin để cung cấp năng lượng. Việc đo dung lượng lưu trữ pin được tính bằng Ampe-giờ (Ah) hoặc kilowatt-giờ (kWh). Ví dụ như pin 12 volt được đánh giá ở mức 480 Ah lưu trữ 2,25 kWh năng lượng. Điều này thường lớn hơn dung lượng thực tế của pin vì:

• Pin mất một ít năng lượng trong quá trình sạc và xả 
• Pin không thể được xả hết

Sản lượng pin bị ảnh hưởng bởi thiết kế và hóa học của pin - vì vậy số lượng tấm, kích thước tấm và trọng lượng riêng của chất điện phân ảnh hưởng đến sản lượng điện. Dung lượng pin thực tế luôn nhỏ hơn dung lượng pin định mức. Dung lượng pin theo thời gian ảnh hưởng đến dung lượng pin có thể sử dụng, nghĩa là tuổi thọ pin, nhiệt độ hoạt động và tốc độ xả. Độ sâu xả của đầu ra cho các hệ thống pin axit-chì điển hình là khoảng 50% và là 75% đối với pin lithium-ion.

Tốc độ sạc hoặc xả được biểu thị bằng tỷ lệ dung lượng pin (C) với thời gian sạc hoặc thời gian xả tính bằng giờ. Pin 50 ampe giờ được xả ở tốc độ 5 amps trong 10 giờ được xếp hạng C / 10 hoặc tốc độ xả 10 giờ. Công suất điện thay thế có thể được đưa ra trong Ampe-giờ (Ah); Trong đó Ah x Điện áp = kWh. Phần trăm dung lượng pin khả dụng được gọi là trạng thái sạc. Độ sâu xả là phần trăm công suất đã bị loại bỏ. Hai cái này có liên quan với nhau như sau:

trạng thái phí + độ sâu xả = 100%

Độ sâu xả cho phép là khoảng 75 - 80% đối với pin chu kỳ sâu. Ở vùng khí hậu rất lạnh, pin phải được bảo vệ khỏi đóng băng vì mật độ chất điện phân giảm khi nhiệt độ tăng.

Tuổi thọ của pin phụ thuộc vào thành phần hóa học của pin và số chu kỳ (hoàn thành quá trình sạc và xả pin) mà chúng trải qua. Tuổi thọ của pin thường được tính theo năm hoặc chu kỳ xả sạc. Một ví dụ sẽ là một đặc điểm kỹ thuật của 10 năm hoặc 10.000 chu kỳ. Thông thường hiệu suất của pin sẽ được theo dõi thông qua hệ thống PV để bạn sẽ biết khi nào cần thay pin.

Khi xem xét thông số kỹ thuật của pin, có nhiều yếu tố cần xem xét:

• Công suất 
• Điện áp 
• Tốc độ sạc/xả 
• Vòng đời 
• Kích thước 
• Trọng lượng 
• Bị ngập nước hoặc VRLA 
• An toàn 
• Điều kiện môi trường 
• Yêu cầu lưu trữ 
• Bảo hành 
• Chi phí

Hệ thống PV yêu cầu bộ điều khiển sạc để bảo vệ pin khỏi quá tải. Một nguyên tắc chung là nếu tốc độ sạc tối đa từ các mô đun PV nhân với một giờ bằng 3% công suất giờ danh nghĩa của pin hoặc lớn hơn, thì cần phải có bộ điều khiển sạc. Pin bị sạc quá mức có thể tạo ra tình trạng nguy hiểm và làm giảm đáng kể tuổi thọ pin. Do đó, có thể tính phí bộ điều khiển có bảo vệ quá tải tích hợp.

Các yêu cầu lắp đặt pin giới hạn điện áp của pin axit-chì không quá 48 volt. Điều này ngụ ý 24 tế bào axit chì 2 volt được kết nối nối tiếp hoặc 40 tế bào niken-cadmium loại 1,2-volt trong chuỗi. Lắp đặt pin phải bao gồm đủ không gian làm việc, giải phóng mặt bằng và thông gió. Nếu các pin được kết nối với nhau tạo ra nhiều hơn 48V, thì pin nên được tách hoặc kết nối theo cách chỉ cho phép tối đa 48 volt.

Gắn hệ thống pin

Giá đỡ và khay để gắn hệ thống pin thường được làm từ kim loại, sợi thủy tinh hoặc các vật liệu không dẫn điện khác. Các giá đỡ kim loại nên được sơn hoặc phủ lớp cách nhiệt để bảo vệ khỏi rò rỉ chất điện phân từ pin. Các giá đỡ dẫn điện không được đặt trong phạm vi 150 mm tính từ đỉnh của vỏ pin. Bất kỳ giá đỡ dẫn điện nào cũng cần được nối đất đúng cách và phải lắp đặt các thiết bị quá dòng giới hạn dòng điện.

Khi lắp đặt hệ thống pin, biện pháp phòng ngừa an toàn đặc biệt là cần thiết. Pin có các mối nguy hiểm như chất điện phân ăn da, dòng điện ngắn mạch cao, mối nguy tia hồ quang và khí hydro và oxy. Hệ thống điện áp cao có thể có nguy cơ tia hồ quang. Pin cũng rất nặng và đôi khi có thể cần phải di chuyển bằng các phương pháp thích hợp được nhà sản xuất hỗ trợ.

Chủ động

Số ngày mà pin được sạc đầy có thể đáp ứng tải hệ thống mà không cần sạc lại được gọi là tự chủ. Tự chủ có thể được tính bằng cách sử dụng tải trung bình hàng ngày, dung lượng pin danh nghĩa và độ sâu xả tối đa cho phép. Những điều cơ bản để chọn pin có kích thước phù hợp là:

• Tính toán tải hệ thống 
• Chọn số ngày mà pin cần để tự chủ trong hệ thống 
• Sử dụng độ sâu xả thích hợp để tính số giờ sử dụng được

Nếu tải hệ thống là 75Ah mỗi ngày và pin 300Ah được chọn với độ phóng điện cho phép là 75%, thì sẽ có thể sử dụng được 225Ah. Thiết kế pin sau đó sẽ cung cấp 225Ah/(75 Ah / ngày) = 3 ngày. Một số tải nhất định có thể cần nhiều hơn 3 ngày tự cung cấp và nếu có một nguồn dự phòng khác như máy phát điện, thì có thể cần ít quyền tự chủ hơn.

Chi phí và lợi ích

Chi phí của hệ thống pin với các lợi ích ước tính nên được so sánh:

• Chi phí của hệ thống, bao gồm chi phí để vận hành hệ thống 
• Chi phí thay thế hệ thống lưu trữ pin ít nhất một lần trong suốt thời gian sử dụng bảng PV 
• Mỗi kWh từ pin là một kWh bạn không phải sử dụng từ lưới điện. Điều này phụ thuộc vào kích thước hệ thống PV, hệ thống dự phòng pin và hồ sơ tải của bạn trong suốt cả năm.

Nếu tổng chi phí được so sánh với lợi ích mỗi năm, bạn có thể tính toán bao nhiêu năm để hệ thống tự trả. Nếu có thể, sẽ có lợi cho yếu tố thay đổi sử dụng, thay đổi giá điện và lạm phát.

Phần kết luận

Chúng tôi đã nêu lên những điều cơ bản của hệ thống lưu trữ pin, các loại pin phổ biến nhất, thông số kỹ thuật của pin, chủ động và chi phí. Khi so sánh các hệ thống pin, sẽ rất hợp lý khi nhận được một số báo giá cho các hệ thống tương tự - có thể là hệ thống pin độc lập hoặc toàn bộ hệ thống lưu trữ pin PV +.

 

HÃY LIÊN HỆ VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ ĐƯỢC TƯ VẤN GIẢI PHÁP VÀ LẮP ĐẶT.

CÔNG TY TNHH WELLTECH

Địa chỉ:

- TP.HCM: Tầng 3, Toà nhà Gaden Gate, số 8 Hoàng Minh Giám, phường 9, quận Phú Nhuận, Tp Hồ Chí Minh

- TP.Hà Nội: Tầng 5, Tòa nhà Bưu Điện Đại Kim, số 14 Nguyễn Cảnh Dị, quận Hoàng Mai, TP Hà Nội  

Điện thoại: (028) 35400400 | Di động: 0908 102 248

Web: www.welltech.vn | Email:  info@welltech.vn

  

0908102248