在當(dāng)今能源轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展的背景下，太陽能光伏發(fā)電作為一種清潔、可再生的能源形式，受到了全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注和應(yīng)用。特別是在某些偏遠(yuǎn)地區(qū)和特殊應(yīng)用場景中，直流負(fù)載太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)成為了解決電力供應(yīng)問題的有效途徑。
本文將以一個實際案例為切入點(diǎn)，深入探討儲能設(shè)備設(shè)計的關(guān)鍵要素，旨在為相關(guān)領(lǐng)域的從業(yè)者提供參考和借鑒。該直流負(fù)載太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)位于氣候條件較為嚴(yán)苛的地區(qū)，最低氣溫可達(dá)-20℃，且考慮到最長連續(xù)陰雨天數(shù)為6天的情況，這對儲能系統(tǒng)的設(shè)計提出了更高的要求。系統(tǒng)需要同時滿足兩套設(shè)備的供電需求：一套設(shè)備工作電流為2A，每日持續(xù)工作24小時；另一套設(shè)備工作電流為5A，但每日僅需工作12小時?；诖耍覀儗⒅攸c(diǎn)分析如何計算儲能系統(tǒng)蓄電池組的容量以及確定串并聯(lián)個數(shù)。
我們需要根據(jù)負(fù)載的工作特性來計算日平均用電量。
對于第一套設(shè)備，其日用電量為2A×24h=48Ah；而第二套設(shè)備由于工作時間減半，其日用電量為5A×12h=60Ah。因此，整個系統(tǒng)的總?cè)沼秒娏繛?8Ah+60Ah=108Ah。然而，這僅僅是理想狀態(tài)下的計算結(jié)果，實際應(yīng)用中還需考慮蓄電池的放電深度、環(huán)境溫度對電池性能的影響等因素。
深循環(huán)蓄電池通常選用75%的放電深度進(jìn)行設(shè)計。結(jié)合本案例中的最長連續(xù)陰雨天6天，我們可以使用公式：蓄電池容量(Ah)=負(fù)載日平均用電量(Ah)×連續(xù)陰雨天數(shù)÷最大放電深度，來計算所需蓄電池的總?cè)萘俊?shù)值代入公式：108Ah×6÷0.75 ≈ 864Ah。這意味著，為了確保在連續(xù)陰雨天氣下系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，我們需要配置總?cè)萘考s為864Ah的蓄電池組。
在確定了蓄電池的總?cè)萘恐?，接下來需要考慮的是電池的串并聯(lián)方式。串聯(lián)連接可以增加電壓，而并聯(lián)連接則用于增加電流容量。假設(shè)我們選擇的單個蓄電池單體標(biāo)稱電壓為12V，那么為了達(dá)到直流負(fù)載所需的24V工作電壓，至少需要兩個蓄電池單體串聯(lián)。此時，每個串聯(lián)組合的蓄電池能夠提供24V的輸出電壓。
為了實現(xiàn)864Ah的總?cè)萘?，如果采用兩個蓄電池單體串聯(lián)的方式，每個串聯(lián)組合的容量應(yīng)為：864Ah ÷ 2 = 432Ah。若市場上有單個容量為216Ah的蓄電池產(chǎn)品，那么可以通過兩組這樣的蓄電池并聯(lián)來達(dá)到所需的容量。當(dāng)然，具體的串并聯(lián)方案還需要根據(jù)實際可用的蓄電池規(guī)格和參數(shù)來確定。
針對本案例中的直流負(fù)載太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，我們通過詳細(xì)的計算得出了結(jié)論：需要配置總?cè)萘看蠹s為864Ah的深循環(huán)蓄電池組，并通過適當(dāng)?shù)拇⒙?lián)方式以滿足系統(tǒng)的電壓和容量需求。
（來源鋰電行天下）
