빌라 에너지 저장 시스템 구성 계획: 25kW 전력, 100kWh 배터리 및 30kW 태양광 PV

프로젝트 개요

• 높은 재생에너지 보급률 달성

• 전력망 중단 시 전력 공급 안정화

• 피크-밸리 차익거래를 통해 장기 에너지 비용 절감

• 환경 지속 가능성 향상

핵심장비 선정

1. 배터리 시스템

• 유형 : 리튬인산철(LFP) 배터리

• 탁월한 안전성(내화성, 무독성)

• 긴 사이클 수명(6,000~8,000사이클 @ 80% DOD)

• 높은 에너지 효율(95%+ 충방전 효율)

• 유지보수가 적고 친환경적입니다.

• 장점 :

• 구성 :

• 5x 20kWh LFP 배터리 모듈(병렬 연결)로 총 용량 100kWh 도달

• 추천 브랜드 : CATL, BYD

2. 인버터 시스템

• 형식 : 30kW 양방향 하이브리드 인버터

• 그리드 연결 및 오프 그리드 작동 모두 지원

• 98% 이상의 PV 효율을 위한 MPPT(최대 전력점 추적)

• 내장된 보호 기능: 단독 운전, 과전압, 저전압, 과전류

• 스마트 에너지 관리 시스템(EMS)과 호환 가능

• 주요 특징 :

• 기능 :

• PV/배터리의 DC 전원을 빌라용 AC로 변환합니다.

• 양방향 에너지 흐름(그리드 ⇔ 배터리 ⇔ 부하) 관리

• 추천 브랜드 : GoodWe, Ginlong Technologies

3. 태양광 모듈

• 유형 : 500W 단결정 실리콘 PV 패널

• 최대 에너지 수확을 위한 높은 변환 효율(23%+)

• 내구성 있는 디자인(25년 출력 보증)

• 일관된 에너지 생산을 위한 저조도 성능

• 장점 :

• 구성 :

• 최적의 경사각(현지 위도 ±10°)으로 설치된 60x 500W 패널(총 30kW)

• 추천 브랜드 : LONGi, JinkoSolar

4. 배터리 관리 시스템(BMS)

• 핵심 기능 :

• 전압, 전류, 온도, SOC(충전 상태), SOH(건강 상태)에 대한 실시간 모니터링

• 과충전/과방전 방지, 셀 전압 균형 유지, 배터리 수명 연장

• RS485/CAN 프로토콜을 통해 인버터/EMS와 통신합니다.

• 주요 사양 :

• 병렬 배터리 구성 지원

• 오류 감지 및 조기 경고 기능

5. 에너지관리시스템(EMS)

• 지능형 제어 :

• 주간 : 부하에 대해 PV 전력을 우선시합니다. 초과 충전 배터리

• 야간/피크 시간 : 배터리 또는 그리드에서 전력을 끌어옵니다(필요한 경우)

• 백업 모드 : 정전 시 10ms 이내에 배터리 전원으로 전환

• PV 생성, 부하 수요 및 배터리 SOC를 기반으로 에너지 흐름을 최적화합니다.

• 모니터링 기능 :

• 실시간 데이터 대시보드(PV 출력, ESS 상태, 에너지 사용량)

• 시스템 제어 및 분석을 위한 모바일 앱/웹 포털을 통한 원격 액세스

시스템 통합 및 설치

전기 설계

• PV Array : 인버터 입력전압에 맞춰 직병렬 연결 (DC 300~800V)

• 배터리 뱅크 : 5x 20kWh 모듈 병렬 연결(48V DC 시스템)

• 배선 : 안전을 위해 내화케이블 및 서지보호기를 사용하십시오.

설치 지침

• 배터리 위치 : 단열 처리된 통풍이 잘되고 건조한 장소(예: 차고)

• 인버터 배치 : 쉽게 접근할 수 있도록 주 전기 패널에 가깝게 배치

• PV 마운팅 : 바람 방지(≥120km/h) 및 비 방지 기능을 갖춘 안전한 랙 시스템

• 접지 : 종합적인 낙뢰 보호 및 접지 시스템

모니터링 및 유지보수

실시간 관리

• EMS 플랫폼 : 주요 지표 추적(예: 일일 PV 생산량, 배터리 주기, 비용 절감)

• 경고 : 시스템 오류, 배터리 부족 또는 유지 관리 요구 사항에 대한 알림을 받습니다.

유지 관리 계획

• 분기별 : PV 패널 청소, 배선 연결 검사, BMS 펌웨어 업데이트

• 연간 : 배터리 상태(SOH) 테스트, SOC 보정, 시스템 성능 보고서 검토

기대성능

• 에너지 자급자족 : 일일 에너지 자립도 70~85% 달성(일사량에 따라 다름)

• 비용 절감 : 그리드 전력 소비량 50~70% 절감, 투자 회수 기간 5~8년

• 신뢰성 : 100kWh 백업 스토리지로 정전 시에도 무정전 전원 공급

결론