Оңтүстік Африкадағы тұрғын үй фотоэлектрлік энергия сақтау шешімі: 5kWh қабырғаға орнатылатын LiFePO4 батареясы мен 6.2kW гибридтік инвертор конфигурациясының толық түсіндірмесі

Оңтүстік Африка — Африкадағы ең үлкен фотоэлектрлік энергия сақтау нарықтарының бірі. Eskom (Оңтүстік Африка ұлттық электр энергиясы компаниясы) үздіксіз жүргізіп отырған load-shedding (кезеңдік электр өшіру) қарапайым тұрғын үйлерді күн сайын 2–6 сағатқа дейін жоспарлы электр өшіруге тап қылады. Жарықтандыру, байланыс, қауіпсіздік және күнделікті өмірді электр қуатына тәуелді ұстайтын Оңтүстік Африка отбасылары үшін сенімді тұрғын үй энергия сақтау шешімі енді "niCE to have" емес, қажеттілік. Бұл мақала Оңтүстік Африкадағы 3–4 бөлмелі жеке тұрғын үйлердің load-shedding кезіндегі қосалқы электр қажеттілігіне арналған, негізі 5kWh қабырғаға орнатылатын LiFePO4 батареясы мен 6.2kW гибридтік инверторынан тұратын конфигурациялық шешімді ұсынады, ол жүктеме тізімін, сыйымдылықты таңдауды, ROI талдауын және орнату ерекшеліктерін қамтиды.

I. Оңтүстік Африкадағы Load-Shedding және тұрғын үй энергия сақтау қажеттілігі

Оңтүстік Африкадағы load-shedding ауырлық деңгейіне қарай 1–8 деңгейге бөлінеді, оның ішінде 3-деңгей және одан жоғары күн сайын 4–6 сағат электр қуатының өшірілуін білдіреді. 2023–2024 жылдары Оңтүстік Африканың көптеген қалалары ұзақ уақыт бойы 3–6 деңгейдегі load-shedding жағдайында болды.

Тұрғын үй деңгейіндегі негізгі мәселелер мыналарды қамтиды:

• Қауіпсіздік жүйесінің электр қуатынан ажырауы: Оңтүстік Африкадағы тұрғын үйлер әдетте электр қақпаларға, қауіпсіздік дабылдарына және бақылау камераларына тәуелді, электр қуаты өшкенде қауіпсіздік қорғанысы нөлге теңеледі;
• Тоңазытқыштағы азық-түліктің бұзылуы: 4–6 сағаттық электр үзілісі мұздатылған азық-түліктің еріп, бұзылуына жеткілікті;
• Байланыстың үзілуі: Wi-Fi роутері электр қуатынан ажырағанда үйдегі байланыс үзіледі, электр үзілісі туралы хабарламаларды немесе шұғыл ақпаратты қабылдау мүмкін болмайды;
• Су сорғысының тоқтауы: электр сорғысымен сумен жабдықталатын тұрғын үйлерде электр қуаты өшкенде су болмайды.

5kWh қабырғаға орнатылатын батарея + 6.2kW гибридті инвертор конфигурациясы жоғарыда аталған маңызды жүктемелерді 4–6 сағат қамтуы мүмкін, бұл Оңтүстік Африкадағы 3–4-деңгейлі load-shedding кезіндегі бір реттік электр үзілісінің ұзақтығына дәл сәйкес келеді. Жоғарырақ деңгейдегі load-shedding үшін қуаттылықты арттыру бойынша біздің [10kWh қабырғаға орнатылатын батареяны таңдау нұсқаулығын](/zh/news/10kWh-battery-guide) қараңыз.

II. Конфигурация жүйесі: 5kWh қабырғаға орнатылатын батарея + 6.2kW гибридті инвертор

Негізгі жабдық сипаттамалары

Негізгі жүктемелер тізімі және жұмыс уақытын есептеу

5kWh батареясы 90% DoD кезінде 4.5kWh пайдалануға болатын сыйымдылықты ұсынады, жоғарыдағы жүктеме тізімін (3.49kWh) жапқаннан кейін шамамен 1kWh қор қалады, бұл тоңазытқыш компрессорының іске қосылу кезіндегі асқын кернеуін және қысқа мерзімді қосымша жүктемені өтеуге мүмкіндік береді.

III. Фотоэлектрлік зарядтау конфигурациясы және ROI талдауы

Фотоэлектрлік массив конфигурациясы

6.2kW гибридті инвертор екі жолды MPPT максимум 8kW фотоэлектрлік кірісті қолдайды. Оңтүстік Африкада жылдық күн сәулесінің ұзақтығы шамамен 2,500–3,000 сағат, тәуліктік орташа шыңдық күн сәулесі 5–6 сағат. 6 дана 550W фотоэлектрлік панельді (жалпы 3.3kWp) орнату 5kWh батареяны 5 сағат ішінде толық зарядтауға, сонымен қатар жүктемені тікелей қуаттандыруға мүмкіндік береді.

Инвестицияның қайтарымдылық талдауы

Оңтүстік Африкадағы тұрғын үй электр қуатының бағасы шамамен 0.09 USD/kWh (2024 жылғы Eskom Tariff), load-shedding кезінде энергия сақтау қуатын пайдалану арқылы үнемдеуге болады:

• Күнделікті үнемдеу: 3.49kWh × 0.09 USD = 0.31 USD (тек электр қуаты бөлігі)
• Электр үзілісінен болатын шығынды болдырмау: тоңазытқыштағы азықтың бүлінуі шамамен 15–30 USD/рет (аптасына 2 рет есептегенде)
• Күнделікті жиынтық табыс: шамамен 4–6 USD (болдырмаған шығынды қоса)
• Инвестицияның өтелу мерзімі: 18–24 ай

ROI талдауы көрсеткендей, тек тікелей электр қуатын үнемдеуді есептегеннің өзінде өтелу мерзімі шамамен 3–4 жыл. Электр үзілісінен болатын шығынды болдырмауды қосқанда, өтелу мерзімі 18–24 айға қысқарады. Оңтүстік Африкадағы B2B дистрибьюторлары үшін бұл деректер түпкілікті тұтынушыларға сатудың бастапқы нүктесі ретінде қолданыла алады. Неғұрлым үлкен сыйымдылықты шешім қажет болса (10kWh немесе 20kWh+), біздің [20–64kWh модульдік қабаттасқан энергия сақтау жүйесіне](/zh/news/Chanming-stackable-storage-system) жүгінуге болады.

Төртінші. Орнату және орналастырудың негізгі тұстары

Оңтүстік Африка нарығындағы нақты орналастыру тәжірибесіне сүйене отырып, тұрғын үй энергия сақтау жүйесін орнату кезінде мынадай негізгі тармақтарды ескеру қажет:

1. Батареяны орнату орны

Қабырғаға ілінетін батареяны ішкі жабық, құрғақ және желдетілетін жерге орнату керек, тікелей күн сәулесі мен жаңбыр суының әсерінен қорғау қажет. Оңтүстік Африкада жазда кейбір аймақтарда температура 35°C-тан жоғары болуы мүмкін, сондықтан гараж немесе қойма қабырғасына орнатып, қоршаған орта температурасын 25°C-тан төмен ұстау батареяның циклдік қызмет мерзімін ұзартады.

2. Инвертордың жылу шығаруы

6.2kW гибридті инверторы толық жүктемеде жұмыс істегенде салқындату желдеткіші жиі іске қосылады. Орнату орны жоғары және төмен жағынан 30 см желдету аралығын қамтамасыз етуі керек, жабық кеңістікте орнатудан аулақ болу қажет. Оңтүстік Африкада ашық ауада орнату кезінде күнқағар қалқанын таңдау қажет, құрылғының тікелей күн сәулесі астында қызып кетуін болдырмау керек.

3. BMS байланыс конфигурациясы

5kWh Қабырғаға орнатылған батарея мен 6.2kW инвертор CAN шинасы арқылы байланысады. Орнату кезінде байланыс кабелінің дұрыс қосылғанын тексеру қажет — CAN-H және CAN-L кері қосылуы мүмкін емес, әйтпесе BMS деректері жүктелмейді, инвертор батареяның SOC және температура параметрлерін оқи алмайды, белсенді қорғаныс қабілетінен айырылады. Байланыс протоколының егжей-тегжейлі параметрлері туралы біздің [өнеркәсіптік және коммерциялық энергия сақтау шешімдері](/zh/solutions/commercial-energy-storage) техникалық құжаттамасынан қараңыз.

4. Найзағайдан қорғау және жерге тұйықтау

Оңтүстік Африканың кейбір аймақтарында найзағайлы дауылдар жиі болады (әсіресе Гаутенг провинциясында), жүйеде тұрақты ток жағындағы найзағайдан қорғау модулі және сенімді жерге тұйықтау болуы қажет. Жерге тұйықтау кедергісі ≤10Ω болуы керек, фотоэлектрлік массивтің тұрақты ток жағында SPD (аса кернеуден қорғау құрылғысы) орнатылуы қажет.

Жиі қойылатын сұрақтар (FAQ)

Оңтүстік Африкадағы load-shedding кезеңінде бұл шешім қанша уақыт қуат бере алады?

5kWh батареясы 90% DoD кезінде 4,5kWh пайдалануға болатын сыйымдылықты ұсынады, бұл типтік тұрғын үйдегі маңызды жүктемелерді (жарықтандыру, байланыс, қауіпсіздік, тоңазытқыш, су сорғы) шамамен 4–6 сағат қамтиды, бұл 3–4-деңгейлі load-shedding кезіндегі бір реттік электр өшіру кезеңіне жеткілікті.

5kWh жеткілікті ме? 10kWh-ге жаңарту керек пе?

Егер тек қауіпсіздік, жарықтандыру, байланыс және тоңазытқыш сияқты маңызды жүктемелерді қамту қажет болса, 5kWh жеткілікті. Егер электр өшіру кезінде кондиционер немесе электр су жылытқышы сияқты қуатты құрылғыларды пайдалану қажет болса, 10kWh қабырғаға орнатылатын батареясына жаңарту ұсынылады. Таңдау кезінде қажетті сыйымдылықты «маңызды жүктемелердің жалпы тұтынылатын электр қуаты × электр өшіру ұзақтығы ÷ 0,9 (DoD)» формуласы бойынша есептеуге болады.

Күн панельдері қанша болуы керек?

6 дана 550W күн панелін (жалпы 3,3kWp) орнату арқылы Оңтүстік Африкадағы 5 сағаттық ең жоғары күн сәулесі кезінде 5kWh батареясын толық зарядтауға болады. 6,2kW инверторы максимум 8kW күн панелі кірісін қолдайды, кейіннен 12 данаға (6,6kWp) дейін кеңейтіп, үлкенірек батарея сыйымдылығын қолдауға болады.

Бұл шешімді басқа елдерде қолдануға бола ма?

Иә. Бұл шешім электр желісі тұрақсыз немесе электр бағасы жоғары барлық нарықтарға жарамды. LiFePO4 батареясының CE сертификаты қамтылған, инвертордың CE (IEC 62109) сертификаты қамтылған. UN38.3 сынақ есептері қажеттілігіне қарай ұсынылады. Мақсатты нарықтың электр желісінің кернеуі мен электр үзілісінің ерекшеліктеріне сәйкес конфигурацияны реттеу ұсынылады.

Орнату үшін мамандар қажет пе?

Иә. Жүйе тұрақты токтың жоғары кернеуі мен айнымалы токты қосуға қатысты, сондықтан электрші біліктілігі бар орнатушының жұмысы міндетті. Chanming орнату нұсқаулығы мен техникалық оқыту қолдауын ұсынып, жергілікті дистрибьюторларға орнату қабілетін жылдам қалыптастыруға көмектесе алады.

Қорытынды

5kWh қабырғаға орнатылатын LiFePO4 батареясы + 6.2kW гибридті инвертордан тұратын тұрғын үй энергия сақтау шешімі Оңтүстік Африкадағы тұрғын үйлерде load-shedding кезіндегі маңызды жүктемені 4.5kWh пайдалануға болатын сыйымдылықпен қамтиды, инвестицияның өтелу мерзімі 18–24 ай. CE сертификаты батарея мен инверторды қамтиды, 5 жыл/3 жыл кепілдік, техникалық топ шешімді жобалау, орнату бойынша оқыту және сатудан кейінгі қолдау көрсете алады. Көтерме баға ұсынысын немесе теңшелген шешімді алу үшін бізге BestChanming.com арқылы хабарласыңыз.

— Chanming техникалық инженерлік тобы