اختيار وحساب البطارية

【نبذة مختصرة】

تعد بطارية التخزين أحد المكونات الرئيسية في محطة الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في تخزين الطاقة وتحويل الطاقة الكهربائية التي توفرها الخلايا الشمسية إلى طاقة كيميائية للتخزين. بشكل عام ، يتم شحن حزمة البطارية بواسطة مجموعة الخلايا الشمسية خلال النهار ، ويتم توفير الحمل بواسطة حزمة البطارية ليلاً ، وتكون البطارية في حالة شحن شبه عائمة. في التشغيل الفعلي لمحطات الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة ، غالبًا ما يتأثر التشغيل العادي للنظام بأكمله بفشل البطارية. لذلك ، عند تصميم محطة طاقة كهروضوئية خارج الشبكة ، من المهم جدًا تحديد نوع البطارية المناسب والسعة والتركيب الصحيح والتشغيل والصيانة للتشغيل العادي لمحطة الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة.

【نص】

أنواع البطاريات شائعة الاستخدام في محطات الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة

1. بطارية خالية من الصيانة الرصاص الحمضية

أكبر ميزة "لا تحتاج إلى صيانة". بالمقارنة مع بطاريات الرصاص الحمضية ، فإن استهلاك المنحل بالكهرباء صغير جدًا ، ولا توجد حاجة أساسًا لتكملة الماء المقطر خلال فترة الخدمة. كما أن لديها خصائص مقاومة الصدمات ، ومقاومة درجات الحرارة العالية ، وصغر الحجم ، وانخفاض التفريغ الذاتي. في المقابل ، سيكون سعره أغلى من بطاريات الرصاص الحمضية. بالنسبة لعمر الخدمة ، تبلغ فترة الاستبدال الموصى بها للبطاريات التي لا تحتاج إلى صيانة في الظروف العادية حوالي 3 سنوات ، وهو ما يعادل بطاريات الرصاص الحمضية.

2. بطاريات الرصاص الحمضية العادية

تم اختراع البطارية من قبل الفرنسي بلانت في عام 1859 ولها تاريخ لأكثر من 100 عام. تتكون البطارية بشكل أساسي من لوحة موجبة أنبوبية ، لوحة سالبة ، إلكتروليت ، فاصل ، خزان بطارية ، غطاء بطارية ، عمود عمود ، غطاء حقن سائل ، إلخ. المزايا الرئيسية هي الجهد المستقر والسعر المنخفض. تتمثل العيوب في انخفاض الطاقة النوعية (أي الطاقة الكهربائية المخزنة لكل كيلوغرام من البطارية) وعمر خدمة قصير وصيانة روتينية متكررة. يبلغ عمر البطاريات العادية القديمة عمومًا حوالي عامين ، ومن الضروري التحقق بانتظام من ارتفاع الإلكتروليت وإضافة الماء المقطر. ومع ذلك ، مع تطور التكنولوجيا ، أصبح عمر بطاريات الرصاص الحمضية أطول وأصبحت الصيانة أسهل.

3. بطارية جل

تعد بطارية الرصاص الحمضية الغروية تحسينًا لبطارية حمض الرصاص العادية مع إلكتروليت سائل. يستبدل المنحل بالكهرباء حامض الكبريتيك بالمحلول الكهربائي الغروي ، وهو أفضل من البطاريات العادية من حيث السلامة وسعة التخزين وأداء التفريغ وعمر الخدمة. لا يوجد سائل حر بالداخل. تحت نفس الحجم ، تكون سعة الإلكتروليت كبيرة ، والقدرة الحرارية كبيرة ، وقدرة تبديد الحرارة قوية ، والتي يمكن أن تتجنب ظاهرة الهروب الحراري في البطاريات بشكل عام ؛ تركيز المنحل بالكهرباء منخفض ، وتأثير التآكل على لوحة القطب ضعيف ؛ التركيز موحد ولا يوجد التحليل الكهربائي ظاهرة التقسيم الطبقي السائل.

4. بطاريات قلوية من النيكل والكادميوم

بطارية نيكل - كادميوم (بطارية نيكل - كادميوم) بطارية قلوية تتكون فيها المادة الفعالة الإيجابية بشكل أساسي من النيكل والمواد الفعالة السلبية مصنوعة بشكل أساسي من الكادميوم. القطب الموجب هو هيدروكسيد النيكل ، والقطب السالب هو الكادميوم ، والإلكتروليت هو محلول هيدروكسيد البوتاسيوم. مزاياها هي الخفة ، ومقاومة الصدمات ، والعمر الطويل ، وغالبًا ما تستخدم في المعدات الإلكترونية الصغيرة. يمكن شحن بطاريات النيكل والكادميوم بسرعة ولها دورة حياة طويلة. إنها أكثر من ضعف بطاريات الرصاص الحمضية ويمكن أن تصل إلى أكثر من 2000 مرة ، لكن السعر يتراوح من 4 إلى 5 أضعاف سعر بطاريات الرصاص الحمضية. على الرغم من أن تكلفة شرائها الأولية مرتفعة ، إلا أن تكلفة استخدامها الفعلي على المدى الطويل ليست عالية بسبب مزاياها في لون الطاقة وعمر الخدمة. ومع ذلك ، يجب إعادة التدوير أثناء الاستخدام ، وإلا فإن معدن الكادميوم الثقيل سوف يلوث البيئة.

تصميم سعة حزمة البطارية لمحطة الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة

حزمة البطارية هي الجزء ذو أقصر عمر خدمة في محطة الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة.

سيتم تحديثه بعد فترة زمنية معينة. في مقاطعة تشينغهاي

تصميم سعة مجموعات البطاريات لمحطات الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة في مشروع "البلدة"

في وقت الاختيار ، أخذنا بعين الاعتبار مناطق المرتفعات وجبال الألب

المنطقة ، وخصائص درجة الحرارة ، وبيئة الضغط المنخفض للهضبة ، وما إلى ذلك ، محددة

سلسلة GFM عبارة عن بطارية رصاص مختومة تنظمها الصمامات.

في مشروع "الكهرباء إلى المدينة" في مقاطعة تشينغهاي ، في محطات الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة

جهد التشغيل المقدر للنظام هو 220 فولت ، والجهد المقدر لخلية البطارية

بالنسبة لجهد 2 فولت ، يمكن توصيل 110 بطارية مفردة في سلسلة.

الحصول على جهد تشغيل 220 فولت. استخدم حزم بطاريات متعددة في نفس الوقت

طريقة لتلبية السعة التصميمية للبطارية لمحطة الطاقة.

صيغة حساب سعة البطارية هي:

ج- Q · د

نيم ض

في الصيغة: Q —— استهلاك الطاقة اليومي (kWh) ؛

D —— أيام الدعم (بشكل عام 3 ~ 5d) ؛

كفاءة العاكس (تأخذ 0.92) ؛

- كفاءة شحن البطارية والتفريغ (خذ 0.85) ؛

2

معامل تصحيح درجة الحرارة K (خذ 1.2) ؛

S —— عمق التفريغ (عادة 60٪ ~ 70٪).

وفقًا للمعايير المذكورة أعلاه ، يمكن تحديد حزمة البطارية لمحطة الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة

【خاتمة】

عند اختيار البطاريات ، من الضروري جدًا فهم الاختلافات بين العمليات واستخدام البطاريات المختلفة. بادئ ذي بدء ، يجب أن نفهم تمامًا احتياجات المستخدمين أنفسهم. على سبيل المثال ، متطلبات السعة لنظام الطاقة الاحتياطية ، وتكرار الاستخدام ، وبيئة الاستخدام ، والغرض الرئيسي ، وعمر الخدمة ، ومتطلبات الموثوقية ، ومعدل التفريغ الفوري ، ومواصفات المقوم ، وغيرها من البطارية ذات الصلة متطلبات الأداء. ثانيًا ، من الضروري فهم الأداء الكهربائي للبطارية ، بما في ذلك معلمات تصميم المنتج (طراز البطارية ، حجم المظهر ، السعة المقدرة ، الجهد المقنن ، الوزن ، طاقة نسبة الوزن ، طاقة نسبة الحجم ، عمر التصميم ، عدد اللوحات الإيجابية والسلبية ، نسبة السماكة ، الألواح الموجبة والسالبة ، كثافة الإلكتروليت ، نوع اللوحة ، مادة الشبكة ، إلخ.) ، معلمات الأداء الكهربائي للمنتج ، عمر الخدمة الفعلي للمنتج ، بيئة التركيب والاستخدام ، أداء وسعر الطرز المختلفة ، وفترات الضمان لأنواع مختلفة من منتجات.