前言

現階段戶用光伏以并網光伏電站為主，近些年以屋頂租賃、光伏貸等模式大規模開展，但是這種模式發展到一定階段后，會給電網穩定運行帶來挑戰，尤其是對配電網的消納能力和對新能源的功率波動問題影響更大。

戶用儲能在國外非常盛行，目前在國內也開始受到關注，戶用儲能可以實現能量搬移，減少光伏對電網的沖擊和家庭電費支出。現在一位用戶想在自家屋頂安裝5kW光伏逆變器和10kWh儲能電池，那么這個電站是怎樣設計的呢？

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設計選型階段

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對房屋進行探勘后，根據屋頂面積排布出光伏組件，計算出光伏組件容量，同時定好電纜放線位置和逆變器、電池、配電箱的位置；這里主要的設備有光伏組件、儲能逆變器、儲能電池。

1.1 光伏組件

本項目采用高效單晶組件560Wp，具體參數如下：

整個屋頂使用了10塊組件，總容量為5.6kWp，一路接入逆變器直流側，屋頂排布圖如下所示：

 1.2 儲能逆變器

本項目選用固德威儲能逆變器GW5000-ES-20, 具體參數如下：

該儲能產品具備外觀精美、操控簡單、超靜音、多種工作模式、UPS級切換、4G通訊等多個優點。

1.3 儲能電池

固德威提供與儲能逆變器相匹配的電池方案（含BMS），該電池是一種用于家庭的低壓儲能鋰電池，安全可靠，可安裝在戶外，具體參數如下：

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系統安裝調試階段

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整個項目的系統圖如下所示：

以下是儲能逆變器和電池的接口：

儲能逆變器接口

當整套系統安裝完畢，就進入了調試階段：

2.1 工作模式設定

通用模式：減少電網依賴，降低買電量。通用模式下，光伏發電優先供給負載，其次給電池充電，最后多余的電量可以并網。光伏發電量較低時，優先電池放電補充。

經濟模式：適用于峰谷電價差較大的地區。選擇經濟模式，可以設置四組不同的電池充放電時間和功率，并指定充放電時間，在電價較低的時候逆變器給電池充電，在電價較高時電池進行放電，同時可對充放電功率百分比及一周內循環次數進行設置。

備用模式：適用于電網不穩定的地區。備用模式下可設置電池放電深度，預留電量可在離網時使用。

離網模式：離網模式下儲能系統可正常運行，光伏發電依次給負載使用及電池充電，逆變器不發電或發電量不夠使用時，電池會放電供負載使用。

2.2 云端電站設置

功率曲線

 發電量及效益

能量統計

能量流圖

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應用場景拓展

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3.1 電池擴展方案

ES G2 單臺最多可支持6節Lynx U5.4-20電池并聯，儲能容量最多可提升至32.4kWh,滿足用戶多天用電的需求。

3.2 離網并聯方案

ES G2可以實現并網端、離網端的并聯，盡管ES G2的單機功率只有5kW，但是通過ES G2的并聯，可以實現離網負載，可帶大功率的負載（最大15kVA）。

3.3 光儲柴微電網方案

光儲柴微電網方案可以接4個電源，光伏、儲能電池、柴油發電機和電網，是目前可行的最完備、最可靠的供電方案之一；正常工作狀態下無電網接入，柴發待啟動狀態，負載主要由光伏+儲能供電；當負荷出現大的波動以及儲能電量耗盡時，由逆變器給柴發啟動信號，柴發熱啟動后，正常給負載和儲能電池供電；如電網正常工作，此時柴發處于停機狀態，由電網給負載和儲能電池供電。

注：也可以應用于無電網切換的光儲柴場景。

3.4 家庭光儲充方案

隨著電動汽車行業的發展和普及，家庭的電動汽車越來越多，大概每天有5~10度電的充電需求（按1度電可以行駛5公里計算），剛好可以在夜間把儲能的電量釋放出來，滿足電車充電的需求，同時緩解用電高峰時段電網的壓力。

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小結

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本文從戶用儲能電站的設計選型、安裝調試、應用擴展介紹了一個5kW/10kWh的儲能系統，儲能系統實現了家庭用電低碳化，智慧用電為智慧家居解鎖了更多的應用場景。隨著政策的支持力度加大和人們觀念的轉變，相信越來越多的儲能系統會出現在我們的身邊。