이라크 주거 지역을 위한 독립형 완전 설계 솔루션​

태양광 에너지 저장 + 이라크 주거 지역을 위한 디젤 발전기 독립형 완전 설계 솔루션​

1. 솔루션 개요

이 계획은 이라크 주거 지역을 위한 순수 독립형 에너지 시스템을 설계합니다., 의 핵심 아이디어로 “광전지 + 에너지 저장이 핵심, 디젤 발전기 비상“: 5MWh 에너지 저장 장치를 기본 모듈로 사용, 지역별로 구성 (4 빌라 면적 각 30MWh, 2 고층지역 각 25MWh), 1.5MW 태양광/세트 에너지 저장 장치를 갖춘 단일 시스템 (총 51MW), DC-DC 직접 연결을 통해 광전지 달성 4 시간 전체 에너지 저장, 일일 전력 수요를 충족시키기 위해 122,500 kWh. 시스템은 저전압에서 그리드에 연결됩니다., 안전을 보장하기 위해 고층 지역에 절연 변압기를 추가합니다., 그리고 디젤 발전기 (2 5MW) 극단적인 날씨를 처리하는 데에만 사용됩니다.. 대형 빌라의 경우, 전원 공급 안정성을 향상시키기 위해 30kWh 가정용 에너지 저장 장치를 추가하도록 선택할 수 있습니다., 또는 기본 솔루션을 사용할 수 있습니다 (가정용 저장 공간 없음) 비용을 절감하기 위해. 두 모드 모두 중동 사막의 고온, 먼지가 많은 환경에 적합합니다..

2. 핵심 매개변수 및 설계 프레임워크

2.1. 주요 매개변수

• 총 전력 소비량: 3500 가구수 x 35 kWh/가구/일 = 122500 kWh/일 (빌라 및 고층 건물의 평균 전력 소비량은 35 kWh)
• 에너지 저장 핵심 요구 사항: 만나다 100% 하루 동안의 전기 소비량 (122,500 kWh/일), 특별한 상황이 아닌 이상 디젤 발전기는 시동되지 않습니다. (이상 기상이변 3 연속 일).
• 태양광 충전 요구 사항: 내에서 에너지 저장 시스템을 완전히 충전하십시오. 4 시간 (충전 중 실시간 전력 소비를 감당해야 함 + 에너지 저장 충전량)​
• PCS 구성: 비율로 구성 1/4 에너지 저장 용량의, 1차 브랜드 1.45MW 시스템 사용 (1500V→400V 저전압 그리드 연결 지원)
• 지역구분: 6 에너지 저장 영역 (포함 2 고층 지역, 절연 변압기가 필요한 경우)​
• 동등한 햇빛: 1790 시간/년 → 4.9 하루에 시간 (최고의 햇빛)​
• 시스템 효율성: 태양광 → 에너지 저장 (DC-DC 직접 연결) 능률 0.92, 에너지 저장 방전 → 부하 효율 0.88, 종합 충방전 효율 0.81​
• 에너지 저장 시스템: 5MWh/set 표준 구성 채택, 총 용량은 170MWh로 조정되었습니다. (전력 수요를 충족시키다 122,500 kWh/일, 그리고 의 배수이다 5)​
• 가정용 에너지 저장: 대형 빌라에는 30kWh/가구를 갖추고 있습니다. (있다고 가정 200 대형 빌라 , 회계 10% 총 빌라 수 중), 커뮤니티 그리드에 연결되어 있습니다..

2.2. 디자인 로직

와 함께 “5MWh 에너지 저장 장치” 기본 모듈로, 각 영역은 여러 모듈로 구성됩니다., 태양광발전소를 갖춘, 수렴, 변환 및 기타 장비; 가정용 에너지 저장 장치는 전원 공급의 유연성을 향상시키기 위한 보완책으로 사용됩니다.. 중동사막의 구성논리를 따름, 태양광발전소가 책임진다 85% 일일 평균 전력 소비량 중 + 에너지 저장 충전, 에너지 저장 장치는 다음과 같이 구성됩니다. 1.2 일일 평균 전력 소비량의 곱 (단기적인 변동에 대처하기 위해). ​

3. 에너지 저장 시스템 구성

3.1. 총 용량 및 지역 분포

• 이론적 수요: 122500 kWh/일 ¼ 방전 효율 0.88 ≒ 139205 kWh (저장해야 할 전기량)​
• 실제 구성: 1.2 시간 중복 설계 (배터리 성능 저하 및 극한 부하에 대처하기 위해) → 139205 kWh × 1.2 ≒ 167046 kWh, 170MWh로 조정 (여러 요구 사항을 충족 5)​
• 단일 지역 구성:
• 빌라 지역 (4): 30 각각 MWh → 30MWh²5MWh/단위 = 6 단위/면적 (4×6=총 24개 단위)
• 고층 지역 (2): 25각각 MWh → 25MWh²5MWh/세트 = 5 세트/지역 (2×5=총 10세트)​
• 배터리 매개변수: 5인산철리튬 배터리 팩 MWh/세트 (1500DC에서, 사이클 수명 6000 타임스, 토출 깊이 80% → 4MWh/세트 가능)​
• 빌라 및 고층 구성은 실제 전력 부하에 따라 에너지 저장 구성 방식을 조정할 수 있습니다.

3.2. 5MWh 에너지 저장 장치 지원 설계 (기본 모듈)

• 모듈 구성: 5MWh 배터리실 (BMS를 포함한) + 1 1차 브랜드 1.45MW PCS 세트 + 1 DC-DC 세트 접합 캐비닛
• 태양광 지원: 5MWh의 에너지 저장 장치마다 1.5MW의 태양광 발전이 필요합니다. (만나다 4 완전 충전 시간: 1.5MW×4h×0.92 효율 = 5.52MWh, 에너지 저장 충전 요구 사항 충족)​
• 연결 논리: PV는 결합 캐비닛을 통해 5MWh 에너지 저장 장치에 연결됩니다. → DC-DC는 PCS를 통해 지역 400V 그리드에 직접 연결됩니다.​

4. 지역에너지저장시스템 구성

4.1. 5MWh 에너지 저장 장치 장비 목록

​

4.2 지역 에너지 저장 시스템 통합

• 빌라 지역 (30MWh): 6 5MWh 단위는 병렬로 연결되며 10MW 저전압 개폐 장치를 통해 지역 전력망에 연결됩니다. (400V).
• 고층 지역 (25MWh): 5 5MWh 단위 병렬, 갖춘 5 1.5 MVA 절연 변압기 + 8MW 저전압 개폐기
• 절연 변압기 (고층): Dyn11 배선, 3차 고조파 억제, 단락 임피던스 6%, 주거 지역의 접지 요구 사항 충족​

4.3 대형 빌라를 위한 가정용 에너지 저장 장치

• 가정용 저장 용량: 200 가구수 × 30kWh / 가구 = 6MWh (리튬철인산염, 토출 깊이 80% → 24kWh 가능 / 가정)​
• 인버터: 305kW 인버터를 갖춘 kWh 가정용 스토리지 (400V 그리드 연결 지원, 역류 방지 기능 포함)​
• 작동 논리: 자체 사용을 우선시, 잉여 전력을 지역 전력망에 병합합니다.. 전력이 부족할 때, 그리드에서 전력을 빼앗다 (언제 SOC < 20%)

5. 태양광발전 시스템 구성

5.1. 설치용량 도출

• 완료하는 데 필요한 전기량 4 시간:
• 에너지 저장 충전 용량: 170MWh (총 에너지 저장) × 80% (전액 청구됨) ¼ 충전 효율 0.92 ≒ 148.91MWh​
• 4 시간 실시간 전력 소비량: 122500 kWh/일×(4/24)20417kWh​
• 총 전력수요: 148910 kWh + 20417 kWh = 169327 kWh​
• 태양광 설치 용량: 169327 도 ¼ 4 시간 ¼ 시스템 효율성 0.81 (부품 및 케이블 손실 포함) ≒ 52539kW ≒ 52.5MW​
• 최종 구성: 52.5MW (5MWh 에너지 저장장치와 1.5MW 태양광 발전을 결합, 34 세트 × 1.5MW = 51MW, 대형 빌라용 태양광 1MW 추가, 총 52MW)

5.2 태양광 발전을 이용한 단일 5MWh 에너지 저장 장치

• 설치용량: 1.5MW (4시간 충전을 만나다: 1.5MW×4h×0.92 효율 = 5.52MWh, 에너지 저장 충전 요구 사항 충족)​
• 모듈 수: 1.5MW 0.69kW/모듈 2174 모듈 (690W 모듈)​
• 융합디자인: 1.5MW 컨버전스 캐비닛에 직렬 연결 (낙뢰 보호 및 퓨즈 보호 포함)

5.3 지역별 태양광 할당 ( 별장 지붕을 위한 선택 사항 )

• 싱글빌라 지역 (30MWh 에너지 저장): 6 5MWh 모듈 세트 → 6×1.5MW=9MW 태양광
• 단독주택 빌라 배정: 2,000 가구 (일반 빌라) 평균 51MW의 태양광 발전 설비를 갖추게 됩니다. → 25.5kW/가구 (25.5kW 0.69kW/블록 ≒ 37개 블록/가구)​
• 지붕면적: 37 블록 × 2.31㎡ × 1.1 ≒ 95㎡/가구 (일반 빌라), 대형 빌라는 가정용 태양광 저장을 위해 추가로 10㎡를 확보합니다.

5.4 태양광 합류 및 연결

• 결합기 캐비닛: 1 결합기 캐비닛 (DC 1500V, 정격 전류 1250A) 태양광 발전량 1.5MW당, 총 34 캐비닛 (5MWh 에너지 저장 세트 수와 일치)
• DC 케이블: 케이블 (90°C 온도 저항, 먼지 저항과 노후화 저항), 태양광 → 결합기 → DC-DC → 에너지 저장

6. 주요 전장품 구성

6.1 저전압 배전반 (교류)​

• 명세서: 400V AC, 정격 전류 , 서랍식 차단기 장착​
• 수량: 6 세트 (1 지역별로 설정 ), 절연 변압기 인터페이스가 있는 고층 지역
• 보호 기능: 과전류, 과전압, 제로 시퀀스 보호, 및 PCS 연결 트리핑

6.2 디젤 발전기 지원 장비

• 발전기 스위치 캐비닛: 10 1 MW 디젤 발전기 각각 장착 1 스위치 캐비닛 (동기식 그리드 연결 장치 포함)
• ATS 스위치 캐비닛: 10 단위 (자동 전환 스위치, 전환 시간 <50ms), 발전기와 지역사회 주 전력망 연결

6.3 측정 및 모니터링 장비

• 게이트웨이 미터: 1 수준 0.2 면적당 스마트미터 (광전지 출력 모니터링, 에너지 저장 충전 및 방전, 및 부하 전력 소비)​
• 환경 모니터: 6 (1 지역별), 온도 모니터링, 먼지 농도, 풍속 (태양광 청소와 연계)​

7. 디젤 발전기 및 긴급 지원

7.1 디젤 발전기 구성

• 용량: 유지하다 10 단위 1000 여 (총 10MW), 170MWh의 에너지 저장 장치와 일치 (만나다 3 극단적인 기상 조건에서 전력 공급이 가능한 일수)

7.2 스타트업 로직 최적화

• 수준 1 방아쇠: 지역에너지저장 SOC < 15% 및 광전지 출력 < 30% (일종의 튼튼한 나사 12 시간)​
• 두 번째 수준 트리거: 2 또는 더 많은 지역이 동시에 전원이 꺼졌습니다., 또는 가정용 저장 장치의 평균 SOC가 다음보다 낮습니다. 10% ( 대형 빌라의 중앙 집중식 경보 )

8. 시스템 운영 로직

8.1 단일 5MWh 에너지 저장 장치 + 1.5MW 태양광 운전

• 아침 ( ~에 대한 8 :00-12 : 00 ) : PV는 에너지 저장 장치 충전을 우선시합니다. (1.5MW 최대 전력), 에너지 저장장치를 충전하다 20% 에게 100% 이내에 4 시간
• 오후 ( ~에 대한 12 :00-18:00): 태양광 전원 직접 공급, 에너지 저장을 보충하기 위한 초과 전력 (SOC ≥ 유지 90% )
• 야간 (18:00- 8:00 ): 에너지 저장장치는 PCS를 통해 방전되며, 지역별 부하수요에 따라 분배됩니다. (단일 세트의 최대 방전량은 1.45MW입니다.)

8.2 지역 조정 (빌라 지역의 30MWh를 예로 들어)​

• 6 5MWh 단위 세트가 병렬로 연결됩니다., 총 방전용량 6×1.45MW=8.7MW​
• 최대 부하 (18:00-22:00): 6 약 8MW의 지역 최대 수요를 충족시키기 위해 동시에 방전을 설정합니다.
• 피크 외 시간 (2:00-6:00): 2-3 세트로 충분하다, 나머지는 대기 모드입니다​

8.3 대형빌라 가계예금 조정

• 정오 (12:00-14:00): 가정용 태양광 발전 → 가정용 에어컨 우선 (최대 부하), 나머지 전력은 커뮤니티 전력망에 통합됩니다.
• 야간 (20:00-22:00): 가정용 전기 소비를 보충하고 지역사회의 에너지 저장 방전 압력을 줄이기 위한 가정용 저장 방전​
• 비상상황: 지역사회 전력망에 장애가 발생한 경우, 가정용 저장 장치가 자동으로 독립형 모드로 전환됩니다. (지원 4 주요 가정용 부하에 대한 전원 공급 시간)​

8.4 기상이변에 대한 대응 (3 며칠 연속 모래폭풍)​

• PV 출력이 다음으로 떨어집니다. 20% → 일평균 발전량 52MW×4.9시간×0.2=50.96MWh​
• 에너지 저장은 다음으로 방전됩니다. 50% 첫날에, 퇴원하다 30% 둘째 날, 디젤 발전기는 3일째에 시동됩니다 (보충하다 71540 도/일)

9. 장비 목록

​

10. 신뢰성과 경제성

10.1. 신뢰성 설계

• 태양광 먼지 저항: 모듈 표면에 나노코팅 (먼지 부착을 감소시킵니다. 30%), 일주일에 한 번 청소
• 에너지 저장 이중화: 30MWh (별장), 25MWh (고층) 한 지역에서, 포함 10% 백업 용량, 다른 영역을 지원할 수 있습니다.
• 전원공급보증: 시스템 가용성 ≥ 99.8% (정전 ≤ 7 연간 시간)​
• 가정용 스토리지로 신뢰성 향상: 대형 빌라의 가정용 보관함은 다음을 지원할 수 있습니다. 5% 커뮤니티의 총 부하 중 (~에 대한 6,000 도/일), 극단적인 경우 디젤 발전기 시동 횟수를 줄입니다.; 가정용 저장 장치는 메인 그리드와 연결되어 있습니다.: EMS를 통해, “메인 그리드 우선순위, 가정용 저장 장치가 사용됩니다” 섬 효과를 피하기 위해

11. 솔루션 요약

이 솔루션은 모듈형 설계를 통해 표준화된 시스템 구성과 유연한 확장을 구현합니다. “5MWh 에너지 저장 + 1.5MW 태양광”. 새롭게 추가된 고전압 배전반, 접속 캐비닛 및 기타 장비는 전기 안전 링크를 향상시킵니다., 대형 빌라의 가정용 저장 공간으로 전원 공급 이중화를 향상시킵니다.. 이 솔루션은 이라크 주거 공동체의 순수 독립형 운영 요구 사항을 충족합니다., 중동 사막지역의 환경적 특성에 적응, 신뢰성과 경제성 측면에서 우수한 성능을 발휘합니다.. 실제 대형 빌라 수에 따라 가구 저장 규모를 조정할 수 있습니다. , 또는 태양광 모듈 사이의 간격을 최적화하여 더 작은 지붕 면적에 맞출 수 있습니다..