屋顶安装5kW光伏逆变器和10kWh储能电池

前言

目前，家用光伏主要是并网光伏电站。近年来，它以屋顶租赁、光伏贷款等模式进行了大规模的发展。然而，这种模式发展到一定阶段后，将挑战电网的稳定运行，特别是配电网的消耗能力和新能源的功率波动。

家庭储能在国外非常流行，目前在中国也开始受到关注。家庭储能可以实现能量移动，减少光伏对电网和家庭电费的影响。现在一个用户想在屋顶上安装5kW光伏逆变器和10kWh储能电池，那么该电站是如何设计的呢？

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设计选型阶段

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探测房屋后，根据屋顶面积排放光伏组件，计算光伏组件容量，确定电缆放线位置和逆变器、电池、配电箱位置；主要设备包括光伏组件、储能逆变器和储能电池。

1.1 光伏组件

本项目采用560Wp高效单晶组件，具体参数如下：

整个屋顶使用10个组件，总容量为5.6kWp，一路接入逆变器直流侧，屋顶布局如下：

1.2 储能逆变器

固德威储能逆变器GW5000-ES-20, 具体参数如下：

储能产品具有外观精美、操控简单、超静音、各种工作模式、UPS级切换、4G通信等优点。

1.3 储能电池

固德威提供与储能逆变器（包括BMS）相匹配的电池方案，是一种安全可靠的低压储能锂电池，可安装在室外，具体参数如下：

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系统安装调试阶段

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整个项目系统图如下：

储能逆变器与电池之间的接口如下：

储能逆变器接口

整个系统安装完毕后，进入调试阶段：

2.1 设置工作模式

一般模式：减少电网依赖，减少电力购买。在一般模式下，光伏发电优先提供负载，然后给电池充电，最后多余的电量可以并网。当光伏发电较低时，优先补充电池放电。

经济模式：适用于峰谷电价差较大的地区。选择经济模式，可设置四组不同的电池充放电时间和功率，并指定充放电时间。当电价较低时，逆变器给电池充电，当电价较高时，可设置充放电功率百分比和一周内的循环次数。

备用模式：适用于电网不稳定区域。电池放电深度可设置在备用模式下，离网时可使用预留电量。

离网模式:离网模式下的储能系统可以正常运行，光伏发电依次给负载和电池充电。当逆变器不发电或发电不足时，电池将放电供负载使用。

2.2 云电站设置

功率曲线

 发电量和效益

能量统计

能量流图

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扩展应用场景

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3.1 电池扩展方案

ES G2 单位最多可支持6个Lynx U5.4-20电池并联，储能容量最多可提高到32.4kWh,满足用户多天用电需求。

3.2 离网并联方案

ES G2可以实现并网端和离网端的并联，尽管ES G2的单机功率只有5kW，但通过ES G2并联，可实现离网负载，可带大功率负载(最大15kVA)。

3.3 光储柴微电网方案

光伏、储能电池、柴油发电机和电网是目前最可行、最完整、最可靠的供电方案之一；正常工作状态下无电网接入，柴油启动状态，负载主要由光伏组成 储能供电；当负载波动大，储能耗尽时，逆变器发出柴火启动信号。柴火加热启动后，负载和储能电池正常供电；如果电网工作正常，此时，柴发处于停机状态，电网为负载和储能电池供电。

注：也可应用于无电网切换的光储柴场景。

3.4 家庭光储充方案

随着电动汽车行业的发展和普及，家用电动汽车越来越多，每天充电需求约5~10度（1度可行驶5公里），只能在夜间释放储能，满足电动汽车充电需求，缓解高峰电网压力。

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小结

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本文从家用储能电站的设计选择、安装调试、应用扩展等方面介绍了5kW/10kWh的储能系统。储能系统实现了家用电的低碳化，智能用电为智能家居解锁了更多的应用场景。随着政策支持的增加和人们观念的转变，我相信越来越多的储能系统会出现在我们身边。