Growatt WIT シリーズ産業用および商用エネルギー貯蔵インバータのユーザー側エネルギー貯蔵設計

大規模なエネルギー貯蔵ピークシェービングおよび周波数調整発電所とは異なり、産業用および商業用エネルギー貯蔵システムの主な目的は、送電網の山と谷の価格差を利用して投資収益を達成することです。主な負荷は、産業や商業自体の電力需要を満たすこと、自家用の太陽光発電を最大化すること、または山と谷の価格差による裁定取引です。このシステムは、主に太陽電池モジュール、太陽電池統合機、バッテリーパック、負荷などで構成されます。光があるとき、太陽電池モジュールアレイは太陽エネルギーを電気エネルギーに変換し、太陽電池統合機を通じて負荷に電力を供給し、同時にバッテリーパックを充電することもできます。光がないときは、バッテリーパックが統合された機械を通じて負荷に電力を供給します。主なアプリケーション シナリオは、オフィス ビル、ショッピング モール、工業団地および商業公園、島のマイクログリッド、村、大世帯です。

01 太陽電池集積機

太陽電池モジュールで発電した電力を調整・制御し、正弦波交流電力に変換する機能です。

02 バッテリーパック

その主な役割は、エネルギーを貯蔵し、エネルギーバランスとエネルギー供給の安定性を確保し、夜間や雨の日の負荷電力需要を確保することです。

03 AC配電盤

主にAC出力側を遮断し保護します。

04 スマートエネルギーマネージャーSEM

一体化した太陽光発電蓄電機、スマートメーター、バッテリーとの通信相互接続を実現します。オイルマシンを外部から制御するためのドライ接点を備えています。お客様の非常停止、防火、セキュリティなどのシステムと接続し、複雑なシステム連携要件を実現します。

05 太陽光発電モジュール

太陽光発電システムの主要部分であり、その機能は太陽放射エネルギーを直流電力に変換することです。

WIT 産業用および商業用太陽光発電ストレージのアプリケーション シナリオ ソリューション システム図

WIT オフアイランド マイクログリッド アプリケーション シナリオ ソリューション システム図

産業用および商業用エネルギー貯蔵システムの設計原則

01. 負荷のタイプと電力が統合型太陽光発電ストレージの選択を決定します

負荷は一般に誘導負荷と抵抗負荷に分けられます。セントラルエアコン、コンプレッサー、クレーン、およびモーターを備えたその他の負荷は誘導負荷です。モーターの始動電力は定格電力の 3 ～ 5 倍です。設計の初期段階では、機器がオフグリッドの場合、通常、これらの負荷の起動電力を考慮する必要があります。インバータの出力電力は負荷の電力より大きくなければなりません。監視局、通信局、その他の厳しい用途では、出力電力はすべての負荷電力の合計となります。ただし、このエネルギー貯蔵システムでは、WIT シリーズ (現在 50K/63K/75K/100K、4 つの電力レンジ) は強力な負荷容量を備えており、モーター負荷と 100% 三相不平衡負荷をサポートし、長期間 110% の過負荷に耐えることができます。

02. 1 日の消費電力に基づいてコンポーネントの電力を確認する

コンポーネントの設計原則は、平均的な気象条件下での負荷の 1 日の消費電力を満たすことです。つまり、太陽電池コンポーネントの年間発電量が負荷の年間消費電力と等しくなければなりません。気象条件は平均よりも低い場合と高い場合があるため、太陽電池コンポーネントの設計は基本的に、太陽光の最も悪い季節のニーズを満たします。つまり、太陽光の最も悪い季節でも毎日バッテリーを完全に充電できます。コンポーネントの発電量を完全に電力消費量に換算することはできません。コントローラーの効率、機械の損失、バッテリーパックの損失も考慮する必要があります。バッテリーパックは、充電および放電プロセス中に 10 ～ 15% の損失も発生します。エネルギー貯蔵システムの利用可能な電力 = コンポーネントの総電力 * 太陽光発電の平均時間 * コントローラーの効率 * バッテリー パックの効率。

03. 蓄電池の設計容量

蓄電池パックの役割は、日射不足時にシステム負荷の通常の電力消費を確保することです。バッテリーパックの容量は実際の状況に応じて設計できます。設計時に注意すべき点は 3 点です。 電池パックの電圧が太陽光発電システムの電圧に達する必要があります (WIT シリーズ電池の動作電圧範囲は 600 ～ 1000V (3P3W 条件下) / 680 ～ 1000V (3P4W 条件下))。バッテリーパックに蓄えられる電気量は、ユーザーの要件（エネルギータイムシフト、ピークバレーアービトラージなど）を満たす必要があります。オフグリッド運用が必要な場合は、雨の日のバックアップ電源の状況を考慮してください。

04. EMS ソリューション

大規模エネルギー貯蔵システムと同様、産業用および商業用エネルギー貯蔵システムにもエネルギー管理システム (EMS) が含まれています。 Growatt の EMS ソリューションは、エネルギー貯蔵装置としてリチウム電池を使用する SEM (Smart Energy Manager) です。ローカルおよびリモートの EMS 管理システムを通じて、電力網、バッテリー、統合マシン、負荷間の電力供給と電力需要のバランスと最適化を実現します。また、ドライ接点を使用して他のタイプの機器に簡単にアクセスできるため、ピークとバレーの消費電力と電力の安全性において応用価値がもたらされます。産業用および商業用エネルギー貯蔵システムの EMS も、大規模なエネルギー貯蔵発電所とは異なります。通常、グリッド ディスパッチングのニーズを考慮する必要はありません。主にローカル エリアに電力を供給し、ローカル エリア ネットワーク内でのエネルギー管理と自動スイッチングのみが必要です。

まとめ

「太陽光発電 + エネルギー貯蔵」産業用および商業用エネルギー貯蔵は、現在最も信頼性が高く、最も有望なアプリケーションであり、大規模に適用される可能性が最も高い分散型太陽光発電ソリューションでもあります。電気料金が高く、ピークとバレーの価格差が大きい場所では、合理的な設計により高い投資収益率を達成できます。 (グロワット)