关于离网电力系统您应该了解的 4 件事

2023-07-30

对于许多房主(尤其是住在偏远地区)以及房车爱好者来说,过渡到离网电力系统可能是一个不错的决定。这些系统使您能够完全实现能源独立,让您更好地控制自己的日常生活。如果您拥有房屋,这意味着您不会像连接到电网的房屋那样经历日益常见的停电情况。此外,您无需支付电力公司可能收取的费用上涨费用。不过,完全能源独立确实会带来更多责任。当您使用并网系统时,您可以在需要时购买更多电力,而离网用户必须在安装前计算其能源使用量,以确保他们能够产生和存储足够的能源供家庭使用适当地。

切换到离网可以帮助您充分利用能源系统并减少碳足迹,但在切换之前您应该了解一些事情。

  1. 做好准备并熟悉离网系统所需的所有组件。

  2. 确定哪种类型的电池存储系统最适合您的需求。

  3. 计算您的能源使用和生产需求。

  4. 了解通过过渡到完全离网生活方式您将获得的其他财务和后勤好处。

#1:所需组件

对于大多数直流耦合离网系统来说,它实际上可以归结为四个主要组件:太阳能电池板、充电控制器、逆变器和电池组。当谈到太阳能电池板时,请记住有两种类型:单晶太阳能电池板,或由单晶制成的黑色太阳能电池板;以及由许多硅晶体组成的多晶或蓝色太阳能电池板。总体而言,多晶面板更便宜,但单晶面板效率更高。此外,面板可以安装在屋顶、杆子或地面上。安装时,需要注意的是,太阳能电池板应朝南,以最大限度地产生能量,并且不应被树木或其他阻碍阳光直射的结构包围。

充电控制器是调节从太阳能电池板到电池的能量流的设备。这些很重要,因为它们可以防止太阳能电池在白天过度充电,并在晚上防止太阳能电池的电量回流到电池板中。充电控制器有两种类型:脉宽调制 (PWM) 和最大功率点跟踪 (MPPT)。在 PWM 充电控制器中,电池板和电池组之间存在连续且直接的连接,因此太阳能电池阵列的标称电压必须与电池组的电压匹配。简单来说,12V太阳能板可以给12V电池充电,或者一块24V太阳能板可以给两块12V电池充电。对于 MPPT 充电控制器,它们会将面板电压降压以匹配电池电压。借助 MPPT 充电控制器,20V 电池板可为 12V 电池充电,从而开辟了可在离网系统中使用的各种太阳能电池板。

离网系统中的逆变器通常是基于电池的逆变器,可将直流(DC)功率转换为交流(AC)功率。通过这样做,可以按照与将交流电源插入家中插座相同的方式使用电源。逆变器具有多种容量,用户应考虑逆变器是否可以处理系统中同时运行的所有负载。

电池也是任何离网电力系统的重要组成部分。在直流耦合离网系统中,太阳能电池板或太阳能电池阵列直接连接到电池。最常见的电池是铅酸电池和锂电池。这些电池之间的差异将在下面的部分中介绍。


#2:确定您需要什么类型的电池存储系统

优质电池对于高效且运行良好的离网电力系统至关重要,因此决定投资哪种储能系统是一个重大决定。两种最流行的电池类型是铅酸电池和锂电池。人们有一种误解,认为铅酸电池由于前期价格较低而比锂电池便宜。然而,当您考虑可用容量和使用寿命等数据点时,从长远来看,锂太阳能电池几乎总是更具成本效益。锂电池需要的维护也较少,进一步降低了其使用寿命内的成本。

RB300-LT锂低温电池

锂电池的成分有多种,包括磷酸铁锂、钴酸锂、镍锰钴酸锂等。锂钴基电池容易发生热失控和火灾。为了保护用户免受这种情况的影响,锂钴电池需要额外的冷却系统,这会影响能源的总成本。这就是 RELiON 提供磷酸铁锂电池的部分原因它们非常安全、重量轻,并且几乎不需要维护。

在考虑安装哪种电池时,您还应该考虑放电深度、往返效率和循环寿命,因为所有这些因素都会影响所谓的平准化成本,或者一旦达到前期价格点,存储系统的实际成本和相关数据点一起评估。

放电深度与需要给电池充电之前可以使用多少能量有关。与锂电池相比,铅酸电池一次放电通常不能超过其容量的 30% 至 50%,锂电池可以放电至其总额定容量的近 100%。

往返效率是进入电池的能量与释放的能量的比率。对于任何电力系统,效率低下都会导致一些能量损失,但锂电池的总能量损失通常要低得多,这进一步促进了其可用容量的增加。

最后,循环寿命也很重要。循环寿命是指电池在其整个使用寿命内可以进行的充电和放电次数。考虑到锂电池几乎完全放电,并且在充电和放电过程中损失的能量更少,锂电池为用户提供了更大的性价比,并且是一项巨大的投资,可确保用户充分利用其离网系统。

在锂电池和铅酸电池之间做出选择时,其他差异也很重要。重量差异显着,铅酸电池更大、更重,有时超过一倍。出于安全考虑,某些类型的铅酸电池(例如凝胶电池和水式铅酸电池)也必须存放在通风隔间中,以免氢气积聚。如果储存不当,这些电池可能会污染空气,在最严重的情况下,甚至会引起爆炸。要详细了解如何计算您的能源需求并找到适合您的应用和使用的最佳电池,请访问我们的锂电池选择工具

#3:计算您的能源使用和生产需求

投资离网系统的第一步也是最重要的 - 计算您使用的电量以及未来需要的电量可以为您省去无数麻烦。离网意味着您独立负责自己的电力供应。当您并网且电力不足时,您可以从公用事业公司购买更多电力。当你脱离电网并且没有足够的电力时,情况就不同了。因此,当涉及离网系统时,高估而不是低估您的能源需求更为安全。最好添加比您想象的任何离网系统多 20% 到 30% 的太阳能电池板和电池存储。提前正确计算您的能源生产需求可以避免您意外地意识到您需要调整和扩展系统的规模。如果您发现自己将来需要扩展,如果可能的话,最好在构建时使用更大的电线。他们可以更好地适应增加容量或升级以满足意外需求。

节能电器还将帮助您充分利用离网系统。其他做法也可以帮助您产生更多能量,例如经常清洁面板以防止潜在的能量损失。

#4:离网电力系统的财务和其他好处

除了更大的独立性和不依赖公用事业的无形收益之外,自力更生还带来了巨大的经济收益。与并网系统相比,离网用户在系统的使用寿命内可以节省 10,000 至 30,000 美元。离网用户也不会受到公用事业公司可能实施的价格上涨或激增的影响。此外,在恶劣天气期间,离网系统不会遇到与并网系统相同的停电情况,因此用户可以更好地应对风暴,提供能源弹性并安心无忧。在过去的二十年中,恶劣天气导致的停电频率增加了一倍,这使得弹性成为离网太阳能加储能采用者的最大驱动因素之一。由于现在恶劣天气发生的频率越来越高,更多的上网用户将在紧急情况下面临停电的情况。

脱离电网可能会令人生畏,但其实不应该如此。采取正确的预防措施、寻求计算帮助以及对您的设备充满信心,都是确保您的离网电力系统适合您的关键步骤。脱离电网在经济、物流和环境方面有很多好处。如果您在设置离网电力系统方面需要帮助,请立即联系我们团队的成员,我们将很乐意为您提供帮助。