Sistem penyimpanan fotovoltaik (PV) perumahan terutama terdiri dari modul PV, baterai penyimpan energi, inverter penyimpanan, perangkat pengukur, dan sistem manajemen pemantauan. Tujuannya adalah untuk mencapai swasembada energi, mengurangi biaya energi, menurunkan emisi karbon, dan meningkatkan keandalan listrik. Mengonfigurasi sistem penyimpanan PV perumahan merupakan proses komprehensif yang memerlukan pertimbangan cermat terhadap berbagai faktor untuk memastikan pengoperasian yang efisien dan stabil.
I. Ikhtisar Sistem Penyimpanan PV Perumahan
Sebelum memulai pengaturan sistem, penting untuk mengukur resistansi isolasi DC antara terminal input susunan PV dan ground. Jika resistansi kurang dari U…/30mA (U… mewakili tegangan keluaran maksimum susunan PV), tindakan pembumian atau isolasi tambahan harus dilakukan.
Fungsi utama sistem penyimpanan PV perumahan meliputi:
- Konsumsi sendiri: Memanfaatkan energi surya untuk memenuhi kebutuhan energi rumah tangga.
- Mencukur puncak dan mengisi lembah: Menyeimbangkan penggunaan energi pada waktu yang berbeda untuk menghemat biaya energi.
- Daya cadangan: Menyediakan energi yang andal selama pemadaman listrik.
- Catu daya darurat: Mendukung beban kritis selama kegagalan jaringan.
Proses konfigurasi mencakup analisis kebutuhan energi pengguna, merancang sistem PV dan penyimpanan, memilih komponen, menyiapkan rencana instalasi, dan menguraikan langkah-langkah pengoperasian dan pemeliharaan.
II. Analisis dan Perencanaan Permintaan
Analisis Permintaan Energi
Analisis permintaan energi yang terperinci sangatlah penting, termasuk:
- Muat pembuatan profil: Mengidentifikasi kebutuhan daya berbagai peralatan.
- Konsumsi harian: Menentukan rata-rata penggunaan listrik pada siang dan malam hari.
- Penetapan harga listrik: Memahami struktur tarif untuk mengoptimalkan sistem untuk penghematan biaya.
Studi Kasus
| Tabel 1 Statistik beban total | |||
| peralatan | Kekuatan | Kuantitas | Daya total (kW) |
| AC inverter | 1.3 | 3 | 3,9kW |
| mesin cuci | 1.1 | 1 | 1.1kW |
| Lemari es | 0,6 | 1 | 0,6kW |
| TV | 0,2 | 1 | 0,2kW |
| Pemanas air | 1.0 | 1 | 1.0kW |
| Kap acak | 0,2 | 1 | 0,2kW |
| Listrik lainnya | 1.2 | 1 | 1.2kW |
| Total | 8.2kW | ||
| Tabel 2 Statistik beban-beban penting (catu daya di luar jaringan) | |||
| peralatan | Kekuatan | Kuantitas | Daya total (kW) |
| AC inverter | 1.3 | 1 | 1,3kW |
| Lemari es | 0,6 | 1 | 0,6kW |
| Pemanas air | 1.0 | 1 | 1.0kW |
| Kap acak | 0,2 | 1 | 0,2kW |
| Penerangan listrik, dll. | 0,5 | 1 | 0,5kW |
| Total | 3,6kW | ||
- Profil Pengguna:
- Total beban tersambung: 8,2 kW
- Beban kritis: 3,6 kW
- Konsumsi energi siang hari: 10 kWh
- Konsumsi energi malam hari: 20 kWh
- Rencana Sistem:
- Memasang sistem hibrida penyimpanan PV dengan pembangkitan PV siang hari yang memenuhi kebutuhan beban dan menyimpan kelebihan energi dalam baterai untuk penggunaan malam hari. Jaringan listrik bertindak sebagai sumber listrik tambahan ketika PV dan penyimpanan tidak mencukupi.
-
AKU AKU AKU. Konfigurasi Sistem dan Pemilihan Komponen
1. Perancangan Sistem PV
- Ukuran Sistem: Berdasarkan beban pengguna sebesar 8,2 kW dan konsumsi harian sebesar 30 kWh, disarankan menggunakan susunan PV 12 kW. Array ini dapat menghasilkan sekitar 36 kWh per hari untuk memenuhi permintaan.
- Modul PV: Memanfaatkan 21 modul kristal tunggal 580Wp, mencapai kapasitas terpasang 12,18 kWp. Pastikan pengaturan optimal untuk paparan sinar matahari maksimal.
Daya maksimum Pmaks [W] 575 580 585 590 595 600 Tegangan operasi optimal Vmp [V] 43.73 43.88 44.02 44.17 44.31 44.45 Imp arus operasi optimal [A] 13.15 13.22 13.29 13.36 13.43 13.50 Tegangan rangkaian terbuka Voc [V] 52.30 52.50 52.70 52.90 53.10 53.30 Arus hubung singkat Isc [A] 13.89 13.95 14.01 14.07 14.13 14.19 Efisiensi modul [%] 22.3 22.5 22.7 22.8 23.0 23.2 Toleransi daya keluaran 0~+3% Koefisien suhu daya maksimum[Pmax] -0,29%/℃ Koefisien suhu tegangan rangkaian terbuka [Voc] -0,25%/℃ Koefisien temperatur arus hubung singkat [Isc] 0,045%/℃ Kondisi Uji Standar (STC): Intensitas cahaya 1000W/m², suhu baterai 25℃, kualitas udara 1,5 2. Sistem Penyimpanan Energi
- Kapasitas Baterai: Konfigurasikan sistem baterai litium besi fosfat (LiFePO4) 25,6 kWh. Kapasitas ini memastikan cadangan yang cukup untuk beban kritis (3,6 kW) selama kurang lebih 7 jam selama pemadaman listrik.
- Modul Baterai: Gunakan desain modular dan dapat ditumpuk dengan penutup berperingkat IP65 untuk pemasangan di dalam/luar ruangan. Setiap modul berkapasitas 2,56 kWh, dengan 10 modul membentuk sistem yang lengkap.
3. Pemilihan Inverter
- Inverter Hibrid: Gunakan inverter hibrida 10 kW dengan kemampuan manajemen PV dan penyimpanan terintegrasi. Fitur utama meliputi:
- Masukan PV maksimum: 15 kW
- Output: 10 kW untuk operasi yang terikat jaringan dan di luar jaringan
- Perlindungan: Peringkat IP65 dengan waktu peralihan jaringan ke luar jaringan <10 ms
4. Pemilihan Kabel PV
Kabel PV menghubungkan modul surya ke inverter atau kotak penggabung. Mereka harus tahan terhadap suhu tinggi, paparan sinar UV, dan kondisi luar ruangan.
- EN 50618 H1Z2Z2-K:
- Inti tunggal, diberi nilai 1,5 kV DC, dengan ketahanan UV dan cuaca yang sangat baik.
- TUV PV1-F:
- Fleksibel, tahan api, dengan rentang suhu yang luas (-40°C hingga +90°C).
- Kawat PV UL 4703:
- Berinsulasi ganda, ideal untuk sistem di atap dan di tanah.
- Kabel Surya Terapung AD8:
- Dapat direndam dan tahan air, cocok untuk lingkungan lembab atau perairan.
- Kabel Surya Inti Aluminium:
- Ringan dan hemat biaya, digunakan dalam instalasi skala besar.
5. Pemilihan Kabel Penyimpanan Energi
Kabel penyimpanan menghubungkan baterai ke inverter. Mereka harus menangani arus tinggi, memberikan stabilitas termal, dan menjaga integritas listrik.
- Kabel UL10269 dan UL11627:
- Berinsulasi dinding tipis, tahan api, dan kompak.
- Kabel Berisolasi XLPE:
- Tegangan tinggi (hingga 1500V DC) dan tahan panas.
- Kabel DC Tegangan Tinggi:
- Dirancang untuk menghubungkan modul baterai dan bus tegangan tinggi.
Spesifikasi Kabel yang Direkomendasikan
Jenis Kabel Model yang Direkomendasikan Aplikasi Kabel PV EN 50618 H1Z2Z2-K Menghubungkan modul PV ke inverter. Kabel PV Kawat PV UL 4703 Instalasi atap membutuhkan insulasi tinggi. Kabel Penyimpanan Energi UL 10269, UL 11627 Koneksi baterai yang ringkas. Kabel Penyimpanan Terlindung Kabel Baterai Terlindung EMI Mengurangi interferensi pada sistem sensitif. Kabel Tegangan Tinggi Kabel berisolasi XLPE Koneksi arus tinggi dalam sistem baterai. Kabel PV Mengambang Kabel Surya Terapung AD8 Lingkungan rawan air atau lembab.
IV. Integrasi Sistem
Integrasikan modul PV, penyimpanan energi, dan inverter ke dalam sistem yang lengkap:
- Sistem PV: Merancang tata letak modul dan memastikan keamanan struktural dengan sistem pemasangan yang sesuai.
- Penyimpanan Energi: Pasang baterai modular dengan integrasi BMS (Battery Management System) yang tepat untuk pemantauan waktu nyata.
- Inverter Hibrid: Hubungkan susunan PV dan baterai ke inverter untuk manajemen energi yang lancar.
V. Instalasi dan Pemeliharaan
Instalasi:
- Penilaian Lokasi: Periksa atap atau area tanah untuk kesesuaian struktur dan paparan sinar matahari.
- Instalasi Peralatan: Pasang modul PV, baterai, dan inverter dengan aman.
- Pengujian Sistem: Verifikasi sambungan listrik dan lakukan uji fungsional.
Pemeliharaan:
- Inspeksi Rutin: Periksa kabel, modul, dan inverter dari keausan atau kerusakan.
- Pembersihan: Membersihkan modul PV secara teratur untuk menjaga efisiensi.
- Pemantauan Jarak Jauh: Gunakan alat perangkat lunak untuk melacak kinerja sistem dan mengoptimalkan pengaturan.
VI. Kesimpulan
Sistem penyimpanan PV perumahan yang dirancang dengan baik menghasilkan penghematan energi, manfaat lingkungan, dan keandalan daya. Pemilihan komponen yang cermat seperti modul PV, baterai penyimpan energi, inverter, dan kabel memastikan efisiensi dan umur panjang sistem. Dengan mengikuti perencanaan yang tepat,
protokol pemasangan, dan pemeliharaan, pemilik rumah dapat memaksimalkan manfaat investasi mereka.
Waktu posting: 24 Des-2024