비오는 조건에서 태양 성능 소개
풍부한 햇빛으로 인해 태양 에너지가 점점 더 인기를 끌고있는 필리핀에서는 비오는 날씨, 특히 몬순 시즌 (6 월에서 11 월)이 태양계에 대한 도전을 제시합니다. 6 개의 550W 태양 광 패널, 5kW 인버터 및15kWh 리튬 배터리중소 지구에 전력을 공급하도록 설계되었습니다. 그러나 흐리고 비오는 날은 태양 광 출력을 줄여 배터리 충전 및 일일 에너지 사용에 영향을 미칩니다. 이 기사는 비오는 날씨 동안 필리핀에서 이러한 시스템이 어떻게 수행되는지, 충전 방전주기에 미치는 영향 및 지역 데이터 및 사용자 경험을 기반으로 일상 생활에 대한 영향을 조사합니다.
시스템 개요 및 기준 성능
시스템은 다음과 같습니다.
- 6 개의 550W 태양 전지판: 총 용량은 3.3kW이며, 22%의 효율성을 가정하면 13-16 kWh 매일 13-16 kWh를 생산합니다.
- 5kW 하이브리드 인버터: DC를 AC로 변환하고 MPPT 당 ~ 11-13 a의 최대 입력 전류로 배터리 충전을 관리합니다.
- 15kWh 리튬 배터리: 일반적으로 LifePo4, 90% 방전 깊이 (DoD), 6, 000-8, 000 사이클 및 10-15 년 수명.
이상적인 조건 (맑은 하늘, 5 시간의 햇빛)에서 패널은 15kWh 배터리 및 전력 주간 하중을 완전히 충전하기에 충분한 에너지를 생성합니다 (예 : 2-3 kWh). 그러나 비가 오는 날씨는 태양 조도를 줄여 시스템 성능에 영향을 미칩니다.
필리핀의 비오는 날에 태양열 세대
필리핀은 5. 68-6. 08 kWh\/m²\/일의 태양 조사를받지 만, 흐린 조건은 클리어 커버, 헤이즈 또는 비로 인해 햇빛이 감소 함을 나타냅니다. 비오는 날에는 구름 밀도 및 강우 기간에 따라 태양 출력이 최적의 수준의 20-40%로 떨어질 수 있습니다.
- 예상 출력: 6 개의 550W 패널 (3.3kW)의 2-3 시간의 비오는 날 ({200-400 w\/m²)은 매일 3-6 kWh를 생성합니다. 예를 들어, 세부의 한 연구에 따르면 2kW 시스템이 비가 내리는 동안 명확한 날 생산량의 ~ 30%를 생성했다고 언급했습니다.
- 지역적 변형: Metro Manila 및 Cavite와 같은 해안 지역은 몬순 비가 자주 발생하여 Cebu 또는 Davao와 같은 건조 지역보다 생산량을 줄입니다. 마닐라의 한 사용자는 3kW 시스템이 비오는 날에 4kWh를 생산했으며 맑은 날에는 12kWh에 비해 4kWh를 생산했다고보고했습니다.
배터리 충전 방전 사이클에 미치는 영향
비가 오는 날씨는 15kWh 리튬 배터리의 충전 및 배출에 영향을 미칩니다.
- 충전 효율성: 비오는 날에는 3-6 kWh 태양열 입력의 kWh는 배터리를 20-40% 용량으로 만 충전 할 수 있습니다 (3-6 kWh usable). 주간 하중이 2kWh를 소비하면 순 충전이 훨씬 낮아서 저장된 에너지 또는 그리드에 의존합니다.
- 배출 깊이 (DoD): 제한된 충전은 특히 8-10 kWh 야간 하중을 가진 가구의 경우 더 깊은 배출로 이어집니다. 빈번한 깊은 사이클 (20% 미만)은 배터리의 수명을 10-15%로 줄일 수 있습니다. Smart Battery Management System (BMS)은 DoD를 제한하여 수명을 보호합니다.
- 사이클 주파수: 비오는 계절은 배터리가 낮은 태양열 입력을 보상함에 따라 일일 사이클링을 증가시킵니다. Pampanga의 한 사용자는 15kWh 배터리가 장기간 동안 매일 두 번 순환했으며, 맑은 날에 한 번에 비해 주목했습니다.
- 온도 효과: 필리핀의 열대 기후 (23-34 학위)는 LifePO4 배터리 (25-35 학위)의 최적 범위 내에 있지만 해안 지역의 높은 습도 (95% RH)에는 부식 방지 설계가 필요합니다.
매일 가계 사용에 미치는 영향
비오는 날에 대한 시스템의 성과는 가구가 에너지를 관리하는 방법에 영향을 미칩니다.
- 에너지 가용성: 비 전에 완전히 충전 된 15kWh 배터리는 1-1. 2kw에서 12-15 시간에 필수 부하 (예 : 냉장고, 조명, 팬)에 전원을 공급할 수 있습니다. 그러나 낮은 태양열 입력 한계 재충전으로 비오는 날이 런타임을 줄입니다. CEBU 주택 소유자는 비가 오는 동안 시스템이 10 시간 동안 중요한 가전 제품을 지원했지만 그 이후에는 그리드 백업이 필요하다고보고했습니다.
- 로드 관리: 사용자는 저전력 장치 (예 : LED 조명, 100W; 냉장고, 200W)보다 고출력 장치 (예 : 1.5hp Aircon, 1.2kw)를 우선시해야합니다. 마닐라 사용자는 비가 오는 동안 매일 2 시간 만 에어컨을 실행하여 배터리 수명을 연장하여 사용을 조정했습니다.
- 그리드 의존: 그리드 묶인 시스템은 낮은 태양 광 출력을 보충하지만 오프 그리드 사용자는 도전에 직면합니다. 오프 그리드 설정이있는 Cavite 거주자는 몬순 동안 배터리 고갈을 피하기 위해 자주 수동 부하 조정을 기록했습니다.
- 백업 전원: 태풍 동안 필리핀에서 흔히 볼 수있는 정전 중에 배터리는 안정적인 백업을 제공합니다. 그러나 장기간의 비 (2-3 일)는 그리드 또는 발전기 지원없이 매장량을 소진 할 수 있습니다.
비오는 조건에 대한 기술적 고려 사항
비가 오는 날씨 동안 성능을 최적화하려면 다음을 고려하십시오.
1. 패널 효율 및 배치:
- 고효율 패널 (예 : 22% 효율의 550W)은 저조도 모델 (예 : 280W)보다 저조도에서 더 나은 성능을 발휘합니다.
- 빗물과 잔해를 흘리기 위해 15-20 정도의 패널을 기울여 확산 광 캡처를 향상시킵니다. Davao 설치 프로그램은 5-10% 효율을 복원하기 위해 레인 후 청소 패널을 권장했습니다.
2. 인버터 및 MPPT 최적화:
- 5kW 인버터의 MPPT 컨트롤러는 저조도 조건을 처리해야합니다. 550W 패널은 MPPT의 11A 한계를 초과하여 패널 당 ~ 458W로 클리핑 출력을 클리핑 할 수 있지만, 470W 패널이 확산광에서 우수합니다.
- 스마트 하중 관리가있는 하이브리드 인버터는 짧은 햇볕이 잘 드는 간격 동안 배터리 충전을 우선시합니다.
3. 배터리 설계:
- 사이클 수명이 높은 LIFEPO4 배터리 (6, 000+) 및 90% DoD는 자주 사이클링에 이상적입니다.
- 부식 방지 인클로저 (예 : 아연 무장)는 해안 필리핀의 소금 공기와 습도를 보호합니다.
4. 시스템 모니터링:
- 실시간 모니터링을위한 앱은 사용자가 부하를 조정하는 데 도움이됩니다. Quezon City의 한 사용자는 시스템 앱이 낮은 태양열 입력을 경고하여 사전 에너지 배급을 가능하게하는 앱을 칭찬했습니다.
비교 : 비와 맑은 날
|
상태 |
태양 출력 (KWH) |
배터리 충전 (KWH) |
런타임 (1kW로드) |
사용자 경험 |
|---|---|---|---|---|
|
맑은 날 (5h) |
13-16 |
11-14 (2kWh로드 후) |
11-14 시간 |
최소 그리드 사용, 전체 기기 지원 |
|
비오는 날 (2h) |
3-6 |
1-4 (2kWh로드 후) |
7-10 시간 |
로드 배급, 그리드 백업이 필요했습니다 |
Bacolod의 한 사용자는 15kWh 시스템이 맑은 날에 요구의 90%를 충족했지만 폭우 중 50% 만 충족하여 신중한 계획이 필요하다고보고했습니다.
비오는 날 도전을 완화합니다
- 패널을 추가하십시오: 8-10 패널로 증가하면 (4. 4-5. 5kw) 비오는 날에 5-8 kWh로 출력이 증가하여 그리드 의존성이 줄어 듭니다.
- 하이브리드 설정: 그리드 타이어 시스템은 비에도 불구하고 청구서에 60%를 절약 한 마닐라 가정에서 볼 수 있듯이 중단되지 않은 전력을 보장합니다.
- 에너지 효율: LED 조명과 인버터 기기를 사용하여 소비를 낮추십시오. 효율적인 장치에서는 캐비테스 사용자 절단 부하가 20% x 20%입니다.
- 백업 생성기: 그리드 오프 시스템의 경우 소규모 발생기 (2kw)가 장기간 비기 동안 배터리를 충전 할 수 있습니다.
결론
6 개의 550W 패널, 5kW 인버터 및 15kWh 리튬 배터리가 장착 된 태양계는 필리핀에서 안정적으로 성능을 발휘하지만 비오는 날에는 출력 (3-6 kWh)이 감소하여 배터리 충전 및 일일 사용에 영향을 미칩니다. 패널 배치를 최적화하고 부식성 구성 요소를 사용하고 부하를 관리함으로써 가정은 이러한 과제를 완화 할 수 있습니다. 강력한 솔루션을 찾는 해안 주택 소유자의 경우에너지를 whet습한 짠 환경의 내구성을 위해 설계된 15kWh 아연 무장 태양열 배터리를 제공하여 일년 내내 안정적인 에너지 저장을 보장합니다.
