Комплексное автономное проектное решение для жилых районов Ирака​

Фотоэлектрическое хранилище энергии + Комплексное проектное решение для автономных дизельных генераторов для жилых районов Ирака​

1. Обзор решения

Этот план предусматривает создание чистой автономной энергетической системы для жилых районов Ирака., с основной идеей “фотоэлектрический + накопитель энергии как основной, аварийный дизель-генератор“: использование накопителя энергии мощностью 5 МВтч в качестве базового модуля, настроено по региону (4 дачные участки по 30 МВтч каждый, 2 высотные помещения по 25 МВтч каждая), единая система с фотоэлектрическим/установленным накопителем энергии мощностью 1,5 МВт (всего 51 МВт), через прямое соединение постоянного тока для достижения фотоэлектрической 4 Часы полного хранения энергии, для удовлетворения суточной потребности в электроэнергии 122,500 кВтч. Система подключена к сети низкого напряжения., изолирующие трансформаторы добавляются в высотных зданиях для обеспечения безопасности., и дизель-генераторы (2 5МВт) используются только для борьбы с экстремальными погодными условиями. Для больших вилл, вы можете добавить бытовой аккумулятор емкостью 30 кВтч, чтобы улучшить стабильность электропитания., или вы можете использовать базовое решение (нет домашнего хранилища) сократить расходы. Оба режима подходят для условий высокой температуры и высокой запыленности в пустыне Ближнего Востока..

2. Основные параметры и структура проектирования

2.1. Ключевые параметры

• Общее потребление электроэнергии: 3500 домохозяйства х 35 кВтч/домохозяйство/день = 122500 кВтч/день (среднее потребление электроэнергии виллами и многоэтажными зданиями рассчитывается на основе медианного значения 35 кВтч)
• Основные требования к хранению энергии: встретиться 100% потребления электроэнергии в течение дня (122,500 кВтч/день), и дизель-генератор не запустится, если не возникнут особые обстоятельства (экстремальная погода для более чем 3 дни подряд).
• Требования к фотоэлектрической зарядке: Полностью зарядите систему хранения энергии в течение 4 часы (необходимо покрыть энергопотребление в реальном времени во время зарядки + объем зарядки накопителя энергии)​
• Конфигурация ПКС: Настроено в соотношении 1/4 емкости накопителя энергии, с использованием системы первого уровня мощностью 1,45 МВт (поддержка подключения к низковольтной сети 1500 В → 400 В)
• Разделение территории: 6 места хранения энергии (включая 2 районы высотных зданий, которым требуются изолирующие трансформаторы)​
• Эквивалент солнечного света: 1790 часов/год → 4.9 часов в день (пик солнечного света)​
• Эффективность системы: Фотоэлектрическая → накопление энергии (Прямое соединение постоянного тока) эффективность 0.92, разрядка накопителя энергии → эффективность нагрузки 0.88, комплексная эффективность зарядки и разрядки 0,81​
• Система хранения энергии: принимает стандартную конфигурацию 5 МВтч/комплект, и общая мощность доведена до 170 МВтч. (удовлетворение потребности в электроэнергии 122,500 кВтч/день, и кратно 5)​
• Бытовое хранилище энергии: Виллы большого размера оснащены электроэнергией 30 кВтч/домохозяйство. (предполагая, что есть 200 большие виллы , учет 10% от общего количества вилл), и подключен к общественной сети.

2.2. Логика проектирования

С “5накопитель энергии МВтч” в качестве основного модуля, каждая зона состоит из нескольких модулей, оснащен фотоэлектрическим, конвергенция, конверсионное и другое оборудование; бытовое хранилище энергии используется в качестве дополнения для повышения гибкости электроснабжения.. Следуя логике конфигурации ближневосточной пустыни, фотогальваника отвечает за 85% среднесуточного потребления электроэнергии + зарядка накопителя энергии, и хранилище энергии настроено на 1.2 раз среднесуточное потребление электроэнергии (справляться с краткосрочными колебаниями). ​

3. Конфигурация системы хранения энергии

3.1. Общая мощность и региональное распределение

• Теоретический спрос: 122500 кВтч/день ÷ эффективность разряда 0.88 ≈ 139205 кВтч (количество электроэнергии, которое необходимо сохранить)​
• Фактическая конфигурация: 1.2 конструкция с временным резервированием (справиться с деградацией батареи и экстремальной нагрузкой) → 139205 кВтч × 1.2 ≈ 167046 кВтч, скорректировано до 170 МВтч (удовлетворение многочисленных требований 5)​
• Однорегиональная конфигурация:
• Площадь виллы (4): 30 МВтч каждый → 30МВтч÷5МВтч/единица = 6 единиц/площадь (4×6=всего 24 единицы)
• Высотные районы (2): 25МВтч каждый → 25МВтч÷5МВтч/комплект = 5 наборы/площадь (2×5=всего 10 комплектов)​
• Параметры батареи: 5МВтч/комплект для литий-железо-фосфатного аккумулятора (1500В Вашингтоне, цикл жизни 6000 раз, глубина разряда 80% → доступно 4 МВтч/комплект)​
• Конфигурация виллы и высотного здания может регулировать схему конфигурации хранения энергии в соответствии с фактической силовой нагрузкой.

3.2. 5Проектирование накопителя энергии МВтч (базовый модуль)

• Состав модуля: 5Батарейный отсек МВтч (включая БМС) + 1 комплект из 1,45 МВт ШТ первоклассного бренда + 1 набор DC-DC распределительный шкаф
• Фотоэлектрическая поддержка: Каждые 5 МВт накопителей энергии должны соответствовать 1,5 МВт фотоэлектрической энергии. (встретиться 4 часы полной зарядки: 1.5МВт×4ч×0,92 КПД = 5,52МВтч, покрытие потребностей в зарядке накопителей энергии)​
• Логика подключения: Фотоэлектрическая станция подключена к накопителю энергии мощностью 5 МВт через объединительный шкаф → DC-DC напрямую подключается к региональной сети 400 В через PCS.

4. Состав региональной системы хранения энергии

4.1. 5Список оборудования накопителя энергии МВтч

​

4.2 Интеграция региональной системы хранения энергии

• Площадь виллы (30МВтч): 6 5Агрегаты МВт соединены параллельно и подключены к региональной электросети через низковольтное распределительное устройство мощностью 10 МВт. (400В).
• Высотный район (25МВтч): 5 5МВтч параллельно, оснащен 5 1.5 Изолирующие трансформаторы МВА + 8Низковольтное распределительное устройство МВт
• Изолирующий трансформатор (высотное): Проводка Дин11, подавление третьей гармоники, сопротивление короткого замыкания 6%, удовлетворение требований к заземлению жилых помещений​

4.3 Бытовое хранилище энергии для больших вилл

• Емкость домашнего хранилища: 200 домохозяйства × 30 кВтч / домохозяйство = 6 МВтч (фосфат лития-железа, глубина разряда 80% → доступно 24 кВтч / семья)​
• Инвертор: 30Бытовое хранилище кВтч с инвертором 5 кВт (поддерживает подключение к сети 400 В, с функцией предотвращения обратного потока)​
• Логика работы: Отдавайте приоритет самостоятельному использованию, и объединить избыточную электроэнергию в общественную электросеть. Когда наблюдается нехватка электроэнергии, брать энергию из сети (когда СОК < 20%)

5. Конфигурация фотоэлектрической системы

5.1. Вывод установленной мощности

• Количество электроэнергии, необходимое для завершения 4 часы:
• Зарядная емкость накопителя энергии: 170МВтч (полное накопление энергии) × 80% (заряжен полностью) ÷ эффективность зарядки 0.92 ≈ 148,91 МВт​
• 4 часы потребления электроэнергии в режиме реального времени: 122500 кВтч/день×(4/24)≈20417 кВтч​
• Общий спрос на электроэнергию: 148910 кВтч + 20417 кВтч = 169327 кВтч​
• Фотоэлектрическая установленная мощность: 169327 градусов ÷ 4 часы ÷ эффективность системы 0.81 (включая потери в компонентах и ​​кабелях) ≈ 52539 кВт ≈ 52,5 МВт​
• Окончательная конфигурация: 52.5МВт (в сочетании с накопителем энергии мощностью 5 МВтч и фотоэлектрической батареей мощностью 1,5 МВт., 34 комплекты × 1,5 МВт = 51 МВт, плюс 1 МВт фотоэлектрических систем для больших вилл, всего 52 МВт)

5.2 Единый накопитель энергии мощностью 5 МВтч с фотоэлектрической батареей

• Установленная мощность: 1.5МВт (обеспечить 4-часовую зарядку: 1.5МВт×4ч×0,92 КПД = 5,52МВтч, покрытие потребностей в зарядке накопителей энергии)​
• Количество модулей: 1.5МВт÷0,69кВт/модуль≈2174 модуля (690W-модули)​
• Конвергентный дизайн: Последовательное подключение к шкафу конвергенции мощностью 1,5 МВт (включая молниезащиту и защиту предохранителей)

5.3 Региональное распределение фотоэлектрических систем ( опционально для крыши виллы )

• Отдельная вилла (30Накопитель энергии МВтч): 6 комплекты модулей 5 МВтч → 6×1,5 МВт=9 МВт фотоэлектрические
• Распределение вилл на одну семью: 2,000 домохозяйства (обычные виллы) будет оснащен фотоэлектрической мощностью в среднем 51 МВт → 25,5 кВт/домохозяйство (25.5кВт÷0,69кВт/блок≈37 блоков/домохозяйство)​
• Площадь крыши: 37 блоки × 2,31㎡ × 1.1 ≈ 95㎡/домохозяйство (обычная вилла), большие виллы резервируют дополнительные 10 кв.м для бытовых фотоэлектрических накопителей.

5.4 Фотоэлектрическое слияние и соединение

• Комбайнерный шкаф: 1 комбайнерный шкаф (1500 В постоянного тока, номинальный ток 1250А) на каждые 1,5 МВт фотоэлектрической энергии, в общей сложности 34 шкафы (соответствие количеству комплектов накопления энергии мощностью 5 МВтч)
• кабель постоянного тока: Кабель (90термостойкость °C, пылестойкость и устойчивость к старению), фотоэлектрическая → сумматор → DC-DC → накопление энергии​

6. Настройка основного электрооборудования

6.1 Распределительное устройство низкого напряжения (переменного тока)​

• Технические характеристики: 400В переменного тока, номинальный ток , оборудован автоматическим выключателем выдвижного типа​
• Количество: 6 наборы (1 набор на площадь ), высотная зона с интерфейсом изолирующего трансформатора
• Функция защиты: сверхток, перенапряжение, защита нулевой последовательности, и отключение связи PCS

6.2 Вспомогательное оборудование дизель-генератора

• Распределительный шкаф генератора: 10 1 Дизель-генераторы МВт, каждый из которых оснащен 1 распределительный шкаф (включая синхронное сетевое устройство)
• Распределительный шкаф АТС: 10 единицы (автоматический переключатель передачи, время переключения <50РС), подключение генератора к общей электросети

6.3 Измерительное и контрольное оборудование

• Счетчик шлюза: 1 уровень 0.2 умный счетчик на площадь (мониторинг фотоэлектрической мощности, зарядка и разрядка накопителя энергии, и энергопотребление нагрузки)​
• Экологические мониторы: 6 (1 за площадь), контроль температуры, концентрация пыли, скорость ветра (связано с фотоэлектрической очисткой)​

7. Дизель-генераторы и аварийная поддержка

7.1 Конфигурация дизель-генератора

• Емкость: Поддерживать 10 единицы 1000 Вт (всего 10 МВт), в сочетании с накопителем энергии емкостью 170 МВтч. (встретиться 3 дней электроснабжения в экстремальных погодных условиях)

7.2 Оптимизация логики запуска

• Уровень 1 курок: Региональное хранилище энергии SOC < 15% и фотоэлектрический выход < 30% (длительный 12 часы)​
• Триггер второго уровня: 2 или несколько областей обесточены одновременно, или средний SOC домашнего хранилища меньше, чем 10% ( централизованная сигнализация для больших вилл )

8. Логика работы системы

8.1 Единое хранилище энергии емкостью 5 МВтч + 1.5МВт фотоэлектрический режим

• Утро ( о 8 :00-12 : 00 ) : Фотоэлектрические системы отдают приоритет зарядке накопителя энергии (1.5МВт полная мощность), зарядка накопителя энергии от 20% к 100% в пределах 4 часы
• Полдень ( о 12 :00-18:00): Фотоэлектрический источник питания напрямую, избыточная мощность для пополнения запасов энергии (поддерживать SOC ≥ 90% )
• Ночь (18:00- 8:00 ): Накопленная энергия разряжается через PCS и распределяется в соответствии с региональной потребностью в нагрузке. (максимальная разрядка одного комплекта составляет 1,45 МВт.)

8.2 Региональная координация (в качестве примера возьмем 30 МВтч на территории виллы)​

• 6 комплекты блоков мощностью 5 МВт-ч соединены параллельно, с суммарной разрядной мощностью 6×1,45МВт=8,7МВт​
• Пиковая нагрузка (18:00-22:00): 6 устанавливает разряд одновременно, чтобы удовлетворить региональную пиковую потребность около 8 МВт​
• Непиковые часы (2:00-6:00): 2-3 наборов достаточно, а остальные в режиме ожидания

8.3 Координация вкладов населения для больших вилл

• Полдень (12:00-14:00): Бытовая фотоэлектрическая электростанция → Приоритет отдается домашнему кондиционированию воздуха (пиковая нагрузка), а оставшаяся мощность включается в общественную электросеть​
• Ночь (20:00-22:00): Разряды бытовых аккумуляторов дополняют потребление электроэнергии в домашних хозяйствах и уменьшают нагрузку от сброса накопителей энергии в обществе​
• Аварийный статус: Когда выходит из строя общественная электросеть, бытовое хранилище автоматически переключается в автономный режим (поддержка 4 часов электроснабжения ключевых бытовых потребителей)​

8.4 Реакция на экстремальную погоду (3 последовательные дни песчаных бурь)​

• Выходная мощность фотоэлектрической системы падает до 20% → среднесуточная выработка электроэнергии 52 МВт×4,9 часа×0,2=50,96МВтч​
• Энергетический аккумулятор разряжается 50% в первый день, выписан в 30% на второй день, и дизель-генератор запускается на третий день (дополняющий 71540 градусов/день)

9. Список оборудования

​

10. Надежность и экономичность

10.1. Надежность

• Фотоэлектрическая пылестойкость: Нанопокрытие на поверхности модуля (уменьшает прилипание пыли за счет 30%), уборка раз в неделю
• Резервирование накопителей энергии: 30МВтч (вилла), 25МВтч (высотное) в одной области, включая 10% резервная емкость, может поддержать другие области​
• Гарантия на электроснабжение: доступность системы ≥ 99.8% (отключение электроэнергии ≤ 7 часов в год)​
• Домашнее хранилище повышает надежность: Домашнее хранилище на больших виллах может поддерживать 5% от общей нагрузки сообщества (о 6,000 градусов/день), и сократить количество запусков дизель-генератора в крайнем случае; бытовое хранилище связано с основной сетью: через EMS, “основной приоритет сети, используется бытовое хранилище” чтобы избежать островного эффекта

11. Краткое описание решения

Это решение обеспечивает стандартизированную конфигурацию системы и гибкое расширение за счет модульной конструкции. “5Накопитель энергии МВтч + 1.5МВт фотоэлектрический”. Недавно добавленное высоковольтное распределительное устройство, распределительный шкаф и другое оборудование повышают уровень электробезопасности, а хранение домашних хозяйств на больших виллах повышает резервирование электропитания.. Решение отвечает потребностям автономной работы жилых комплексов Ирака., адаптируется к экологическим характеристикам пустынной местности Ближнего Востока, и хорошо работает с точки зрения надежности и экономичности. Масштаб домашнего хранения можно отрегулировать в соответствии с фактическим количеством больших вилл. , или расстояние между фотоэлектрическими модулями можно оптимизировать для адаптации к меньшей площади крыши..