Una configurazione di stoccaggio del sistema di energia solare ibrido off-grid utilizza fotovoltaico, batterie, un caricabatterie inverter e spesso un generatore per alimentare carichi senza una rete pubblica. Il termine ibrido si riferisce a più fonti di energia che lavorano insieme, come l’energia solare, la batteria e il generatore. INJET HanCang progetta armadi di stoccaggio off-grid per case remote, fattorie, siti di telecomunicazioni e cliniche.
I componenti principali sono moduli fotovoltaici, un regolatore di carica MPPT, un banco batterie LFP, un caricabatterie inverter, un ingresso generatore, un sistema di gestione dell'energia e protezione elettrica. Il banco batterie è spesso da 48 V o 51,2 V per i sistemi piccoli e medi. Le batterie ad alta tensione vengono utilizzate per i sistemi più grandi. Il caricabatterie inverter converte la corrente continua in corrente alternata e può anche caricare la batteria da un generatore. INJET HanCang integra queste parti in un armadio quando lo spazio e la velocità di installazione sono importanti.
Il dimensionamento fuori rete inizia con un controllo del carico. Elenca ogni carico, la sua potenza in watt, ore al giorno e giorni di autonomia. Ad esempio un sito utilizza 12 kWh al giorno e necessita di 2 giorni di autonomia. Con una profondità di scarica dell'80% e un'efficienza del sistema del 90%, la capacità nominale della batteria è 12 × 2 ÷ 0,8 ÷ 0,9 = 33,3 kWh. Il dimensionamento del fotovoltaico dipende dalle ore di punta del sole. Se il sito ha 4,2 ore di picco solare e un rapporto di prestazione di 0,75, un carico giornaliero di 12 kWh necessita di circa 12 ÷ 4,2 ÷ 0,75 = 3,8 kW di fotovoltaico. INJET HanCang utilizza i dati meteorologici del sito per adattare queste cifre.
Le batterie LFP sono comuni per lo stoccaggio fuori rete perché offrono da 4.000 a 8.000 cicli con una profondità di scarica dell'80% e hanno un comportamento termico stabile. Un modulo da 51,2 V 100 Ah fornisce circa 5,12 kWh di energia nominale. Quattro moduli in parallelo forniscono circa 20,5 kWh nominali e circa 14,7 kWh utilizzabili all'80% di profondità di scarica e al 90% di efficienza. I tassi di carica e scarica devono essere confrontati con l'inverter e il carico. Il sistema di gestione della batteria deve bilanciare le celle e proteggerle da sovraccarico, scaricamento eccessivo e temperature estreme. INJET HanCang seleziona rack e armadi per batterie in base all'autonomia e al carico di picco.
Il caricabatterie dell'inverter deve supportare il carico continuo e il carico di picco. Una pompa da pozzo o un compressore d'aria potrebbe richiedere da 2 a 3 volte la sua potenza di funzionamento per un breve periodo. Il generatore deve essere dimensionato per alimentare il carico e caricare la batteria. Una regola comune è da 1,2 a 1,5 volte il carico continuo più la potenza di carica della batteria. L'avvio e l'arresto del generatore possono essere controllati dallo stato di carica della batteria. Ad esempio, inizia con uno stato di carica del 30% e fermati all'80%. INJET HanCang configura i contatti puliti del generatore e le impostazioni di carica per un funzionamento stabile.
La gestione dell’energia fuori rete dà priorità al fotovoltaico, quindi alla batteria e infine al generatore. I carichi possono essere suddivisi in gruppi critici e non critici. I carichi non critici possono essere eliminati quando lo stato di carica della batteria è basso. I limiti dello stato di carica sono spesso impostati tra il 20% e il 90% per supportare la durata della batteria. Il sistema dovrebbe registrare la resa FV, il carico, la tensione della batteria e il tempo di funzionamento del generatore. Il monitoraggio remoto è utile per i siti lontani dai team di assistenza. INJET HanCang fornisce opzioni di monitoraggio per armadi off-grid.
La temperatura influisce sulla capacità e sulla durata della batteria. Le batterie LFP spesso si caricano da 0°C a 45°C e si scaricano da -20°C a 60°C. Nei climi freddi potrebbe essere necessario un riscaldatore per mantenere la batteria a una temperatura superiore a 0°C durante la ricarica. Nei climi caldi, la ventilazione o il raffreddamento attivo aiutano a ridurre il declassamento. Un armadio IP54 o IP55 può proteggere da polvere e spruzzi d'acqua. La luce solare diretta dovrebbe essere evitata. INJET HanCang esamina i dati climatici locali quando specifica gli involucri.
I sistemi off-grid spesso servono carichi critici, quindi la pianificazione dell'affidabilità è importante. Fusibili, interruttori e moduli di comunicazione di ricambio possono ridurre i tempi di inattività. L'ispezione della batteria deve essere eseguita ogni 6-12 mesi. È necessario controllare la coppia dei terminali, l'isolamento, la ventilazione e il firmware. I test di capacità possono essere eseguiti ogni 1 o 2 anni. Una piattaforma di monitoraggio remoto può inviare allarmi per basso stato di carica, alta temperatura e perdita di comunicazione. INJET HanCang supporta la pianificazione della manutenzione con i dati di sistema.
Lo storage ibrido off-grid viene utilizzato in case remote, fattorie, ranch, torri di telecomunicazioni, stazioni meteorologiche, cliniche, scuole e siti militari. Una piccola cabina può utilizzare 3 kW di fotovoltaico e 10 kWh di accumulo in batteria. Un’azienda agricola può utilizzare 10 kW fotovoltaici, 30 kWh di accumulo e un generatore di riserva. Un sito di telecomunicazioni può utilizzare 5 kW fotovoltaici e 20 kWh di accumulo per carichi continui a bassa potenza. INJET HanCang regola le dimensioni e la protezione dell'armadio per ciascuna applicazione.
Gli array fotovoltaici devono essere inclinati in base alla latitudine locale e controllati per l'ombra. La caduta di tensione del cavo deve essere mantenuta al di sotto del 3% per ridurre le perdite. Gli armadietti delle batterie devono essere collocati in un'area ventilata con accesso libero. I cavi CC e CA devono essere separati ed etichettati. Sono necessarie la messa a terra e la protezione da sovratensione. Le misure di sicurezza antincendio dovrebbero seguire le normative locali. INJET HanCang fornisce schemi elettrici e liste di controllo per la messa in servizio.
Il costo di stoccaggio fuori rete include fotovoltaico, batteria, caricabatterie inverter, generatore, armadio e installazione. Nelle aree remote, evitare l’estensione della rete può far risparmiare notevolmente sui costi perché l’estensione delle linee elettriche può essere costosa per chilometro. Anche il consumo di carburante e la manutenzione del generatore diesel possono essere ridotti mediante l'accumulo di energia solare e batteria. Un sistema ibrido off grid spesso utilizza meno carburante di un sistema con solo generatore. INJET HanCang aiuta a confrontare l'autonomia della batteria, il tempo di funzionamento del generatore e il costo della vita utile.
INJET HanCang costruisce armadi di stoccaggio di sistemi di energia solare ibridi fuori rete con capacità della batteria definita, potenza dell'inverter e controllo del generatore. L'azienda esamina i profili di carico, i dati climatici e i requisiti di backup prima della spedizione. I test di fabbrica e una documentazione chiara aiutano gli installatori a completare i progetti con meno problemi sul sito. Per progetti remoti e indipendenti dalla rete, INJET HanCang fornisce una pratica piattaforma di storage.
La progettazione di un sistema di accumulo di energia solare ibrido off-grid deve bilanciare il carico, la capacità della batteria, la resa fotovoltaica e il supporto del generatore. Il corretto dimensionamento e la gestione energetica possono ridurre il consumo di carburante e migliorare l'affidabilità. INJET HanCang può configurare un armadio in base ai dati del sito e alle esigenze operative.