户用光储系统方案设计

【古瑞瓦特储能逆变器】户用光储系统方案设计

户用光储系统主要由光伏组件、储能电池、储能逆变器、计量设备及监控管理系统等组成，旨在实现家庭能源的自给自足、节能减排以及提高供电可靠性;户用光储系统的配置是一个综合性的过程，需要考虑多个因素以确保系统的高效、稳定运行。

一、系统概述

应在系统启动前测量光伏方阵输入端与地之间的直流绝缘电阻。如果阻抗小于 U…/30mA(U…是光伏方阵最大输出电压)，那么：户用光储系统主要应用功能包括电力自发自用、峰谷电价套利、削峰填谷以及紧急备电等。

户用光储系统的配置需要根据不同用户的具体需求和实际情况进行定制，了解用户用电需求、收集用户用电功率以及用电量分布、光伏系统配置设计、储能系统配置设计以及配套系统设计;除此之外，还需要制定施工与安装方案以及后期运维与优化措施。

二、需求分析与规划

户用光储系统的设计，首先需对家庭的能源需求进行详细分析，统计各用电设备功率以及日常用电量、用电量分布等。了解家庭的电力供应情况和电价政策，以便更好地规划项目。本次设计案例用电设备功率表如下：

根据提供用电情况，该用户累计用电负载功率8.2kW，其中重要负载功率约3.6kW;白天平均用电量约10度电，夜间平均用电量约20度电;本次计划安装一套户用光储并离网系统，白天光伏系统发电供负载使用，剩余光伏电储存到储能电池，无光伏发电或夜间期间通过电池放电供负载使用，当光伏发电不足，无法满足负载使用时再由电网补充;当电网供电不稳定或断电时，储能系统放电满足部分重要负载离网用电。

三、系统配置与选型

根据用电情况，用户总计功率8.2kW，日用电量约30度电，建议光伏安装容量12kW，日平均发电量约36度电，可满足用户整体用电需求;夜间用户用电约20度电，考虑用户白天用电波动以及离网备电需求，需考虑部分预留，储能电池配置25kWh，满容量情况下，离网时可满足3.6kW负载运行约7H。

注：以上光伏容量为测算所需，如光伏实际装机量受现场因素限制，可按实际情况配置容量。

1.光伏组件选型

选择合适的光伏组件类型(如单晶硅、多晶硅或薄膜组件)，考虑效率、寿命、成本等因素。确保光伏组件能够适应当地的气候条件和光照条件;本次采用单晶580Wp组件，共计21块，装机容量12.18kWp。

2.储能系统配置

确定储能电池的类型和容量，常用的电池类型包括铅酸电池、锂离子电池和磷酸铁锂电池等;考虑电池的寿命、成本、安全性和充放电效率等因素，本次采用磷酸铁锂电池，堆叠式方案，由电池管理系统模块及电池模块组成，集成更灵活可靠，单个电池模组2.56kWh，防护等级IP65，适用多种环境场景;本次电池设计容量25.6kWh，由10个电池模组堆叠组成。

3.储能逆变器选择

储能逆变器采用直流耦合方案产品，光伏逆变器与双向变流器整合为光储一体机，并与光伏组件、电网、电池等直接相接，构成一个整体，集成度更高，降低系统集成故障率。光伏系统运行时，所发电力可通过光储一体机给电池充电，也可为负载供电或输入电网。

根据该用户累计用电负载功率8.2kW，重要负载功率约3.6kW，光伏功率12.18kWp，采用10kW光储并离网一体机，最大光伏输入功率15kW，交流并离网输出10kW，满足光伏及负载接入需求;防护等级P65，具备并离网切换功能，切换时间<10ms。

注：纯离网系统逆变器功率选择需考虑负载启动功率，以免过载。

四、系统设计与集成

1.光伏系统设计

设计光伏组件的布局和排列方式，确保最大化光照接收量;确定支架系统的结构和安装细节，考虑屋顶承重和安全性;针对家庭户用式系统，光伏系统可根据屋顶类型进行平铺或抬高支架安装;光伏共计21块580Wp组件，以两路组串方案接入储能逆变器两路组串接口。

2.储能系统设计

设计储能电池的安装位置和连接方式，确保电池组的安全和高效运行。配置电池管理系统，用于监控和管理电池的状态。

本次储能系统由1台10kW储能逆变器及1套25.6kWh储能电池系统组成，储能逆变器壁挂安装，储能电池系统由电池管理系统模块及电池模块组成，堆叠式落地安装，IP65防护等级，支持室内外安装;各电池模组功率线经串联后接入储能逆变器，同时接入电池管理系统通讯线，完成功率及通讯连接。

3.系统集成

将光伏系统、储能系统和储能逆变器等各个部分有机结合，形成一个完整的解决方案。考虑各部分的兼容性、通信协议以及整体的设计优化。

本次光储系统配置光伏12.18kWp+储能系统10kW/25.6kWh，系统集成系统图如下：

五、施工与安装

现场勘察与准备：在安装前进行详细的现场勘察，确认屋顶的实际情况和安装条件;制定详细的施工方案和安全措施，确保施工过程中的安全。

设备安装与调试：按照施工方案进行设备安装，包括光伏组件、支架、储能逆变器、电池等;确保所有设备正确安装和连接，并进行初步调试。

系统验收与运行：相关专业人员进行系统验收，确认系统达到设计要求和安全标准;验收合格后，签署验收报告，系统正式投入运行。

六、后期运维与优化

定期检查与维护：定期对光伏组件、储能逆变器、电池等进行检查，确保其正常运行;检查内容包括外观检查、电气连接检查、系统运行状态检查等。

清洁与保养：定期清洁光伏组件，确保其表面无灰尘、污垢等，保持较高的光电转换效率。

故障监控优化：通过云端软件及时关注系统运行状态、故障监控及运行数据监控;根据实际运行情况，对系统进行优化调整，提高系统的整体性能和效率。

七、总结

综上所述，户用光储项目的设计流程涉及需求分析、设备选型、系统设计、施工安装和后期运维等多个方面;通过科学的设计和施工，可以确保项目顺利实施并达到预期的节能减排和经济效益目标;具体设计过程中还需根据家庭实际情况和当地政策要求进行详细规划和调整。

原文链接：https://www.growatt.com/media/news/526

审核编辑 黄宇