Máy biến áp QDTB®
All figures are configurator-generated feasibility-level estimates; drawings are schematic deliverables pending refinement by a licensed design institute, not construction documents.
Tất cả giải pháp

400 kW BIPV Điện mặt trời+Lưu trữ+Tòa nhà DC: PV 200 kWp + BESS 150 kW/300 kWh Tự tiêu thụ Phân tích chuyên sâu

PV tích hợp tòa nhà 200 kWp · BESS 150 kW/300 kWh · SCB13-400/10 · tự tiêu thụ chống phát ngược

1 · TL;DR Conclusion

Kết luận: tòa nhà BIPV điện mặt trời+lưu trữ+DC 400 kW này sử dụng 200 kWp PV + 150 kW/300 kWh BESS + nguồn cấp lưới 10 kV với tự tiêu thụ chống phát ngược, trên máy biến áp khô SCB13-400/10 (phân phối DC, tích hợp tòa nhà) — tổng cấu hình ≈ $169.717, EPC ≈ $192.500, hoàn vốn 5 năm, IRR 24,57%, tránh 121,8 t CO2/năm (mức khả thi).

  • •Kết hợp PV+BESS: 200 kWp PV (tỷ lệ 63%) + 150 kW BESS (38%), 750 kW lắp đặt, 100% tái tạo
  • •Tự tiêu thụ chống phát ngược (antiExport=yes): không phát lên lưới; rơ le công suất ngược APR-1000 được tự động thêm vào
  • •Tòa nhà phân phối DC: PV cấp cho các tải DC của tòa nhà qua bus DC, giảm một tầng chuyển đổi AC/DC
  • •tự tiêu thụ PV tiết kiệm ≈$50.398/năm (bao gồm cắt đỉnh BESS)
  • •Kinh tế: $192.500 EPC, hoàn vốn 5 năm, IRR 24,57%, LCOE $0,0983/kWh, 121,8 t CO2/năm được tránh

2 · Solution Overview

Một tòa nhà BIPV tích hợp năng lượng mặt trời + lưu trữ + DC kết hợp vật liệu xây dựng quang điện, lưu trữ và phân phối DC vào chính tòa nhà: PV là lớp phủ/mái, đầu ra DC của nó cấp trực tiếp cho các tải DC và BESS thông qua bus DC, tránh chuyển đổi AC/DC lặp lại; lưới điện dự phòng qua máy biến áp, và chống phát ngược đảm bảo không có dòng chảy ngược. Sơ đồ 400 kW này được xây dựng dựa trên kinh tế tự tiêu thụ.

1×400 kVA (SCB13-400/10)
Máy biến áp
200 kWp (BIPV)
PV
150 kW / 300 kWh
BESS
10 kV
Lưới điện
Nối lưới · tự dùng không phát ngược
Chế độ
320 kW (tải 400 kW)
Nhu cầu
Bus DC tích hợp tòa nhà
Phân phối DC
60 + 60 kW
Tải nhạy cảm/quan trọng
SourceRoleShare kWShare
Grid 10 kVbase0 kW0%
Solar PV 200 kWpvariable200 kW63%
BESS 150 kW / 300 kWhvariable120 kW38%

3 · Design Process & Rationale

1. Xác định yêu cầu

Một tòa nhà BIPV muốn tự tiêu thụ, không xuất điện và tích hợp thẩm mỹ. Trước tiên xác định ranh giới: phụ tải tòa nhà 400 kW (bao gồm 60 kW DC/IT nhạy cảm + 40 kW tải chỉnh lưu phi tuyến); PV là vật liệu xây dựng, BESS thực hiện quản lý theo thời gian sử dụng và nhu cầu.

2. Phân loại phụ tải

Nhu cầu 320 kW (hệ số 0,8), với 60 kW quan trọng (chữa cháy/thang máy/IT), 60 kW nhạy cảm, 40 kW tải phi tuyến — dự phòng BESS bao phủ tải quan trọng, sóng hài cần giảm thiểu.

3. Hỗn hợp nguồn

200 kWp PV (63%) + 150 kW/300 kWh BESS (38%) + lưới 10 kV. Lưu trữ 2 giờ để kinh doanh chênh lệch giá, cắt đỉnh và quản lý nhu cầu (storageUse: peak-shaving/backup/demand).

4. Phân phối DC và tích hợp tòa nhà

Đầu ra BIPV cấp trực tiếp cho tải DC và BESS qua bus DC (giảm một tầng chuyển đổi AC/DC, tổn thất thấp hơn); tải AC đi qua inverter; lưới dự phòng qua máy biến áp khô (SCB13-400/10, ưu tiên trong nhà).

5. Chống phát ngược và tự tiêu thụ

antiExport=yes: không có dòng ngược; bộ cấu hình tự động thêm rơ le công suất ngược APR-1000. PV phục vụ tải trước, phần dư sạc BESS, BESS xả vào giờ cao điểm — đảm bảo không xuất điện và không rò rỉ hóa đơn.

6. Chọn máy biến áp

320 kW → ≈337 kVA → 400 kVA khô (redundancy=single; tòa nhà dùng một nguồn cấp chịu được mất điện ngắn). Tải 84% nằm trong vùng kinh tế.

7. Chất lượng điện năng

Tải DC và tải phi tuyến chỉnh lưu (40 kW, THDi 10%) cần cuộn kháng giải điều hưởng để ngăn khuếch đại sóng hài; bao gồm tụ bù PFC + cuộn kháng giải điều hưởng.

8. Kinh tế

PV phát 203.040 kWh/năm, tự dùng 0,8; BESS cắt 150 kW×4 h tiết kiệm ≈28.470 USD/năm. Hoàn vốn tổng thể 5 năm, IRR 24,57%, LCOE 0,0983 USD/kWh, giảm 121,8 t CO2/năm.

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

Phê duyệt lưới điện khó khăn; lo ngại về các khoản phạt do phát ngược

Solution

Tự tiêu thụ chống phát ngược (antiExport=yes), không phát lên lưới

Evidence

Rơ le công suất ngược APR-1000 được tự động thêm vào; đạt tuân thủ (không có lỗi)

Pain

Nhiều tải DC; việc chuyển đổi AC/DC lặp lại gây lãng phí năng lượng

Solution

Phân phối DC: PV cấp trực tiếp cho tải DC qua bus DC, giảm một tầng chuyển đổi

Evidence

Kiến trúc phân phối DC + tổn thất thấp hơn; tải 84% trong khu vực kinh tế

Pain

Phí công suất đạt mức trần và biểu giá giờ cao điểm tăng vọt

Solution

Cắt đỉnh bằng BESS + quản lý nhu cầu: 150 kW×4 h, xả vào giờ cao điểm

Evidence

economic.shaving: ≈28.470 USD/năm; demand.peakShaveKw 64 kW

Pain

Khi nào hoàn vốn?

Solution

≈192.500 USD EPC; tự dùng PV + cắt đỉnh BESS tiết kiệm ≈50.398 USD/năm

Evidence

economic: hoàn vốn 5 năm, IRR 24,57%, ROI 492% trong 25 năm

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
Công suất máy biến áp1×400 kVA (SCB13-400/10)320 kW → 337 kVA → 400 kVA loại khôTải 84%; loại khô phù hợp lắp đặt trong nhà
Chuyển lên 500/630 kVA cho tăng trưởng hoặc cấp nguồn kép
Công suất PV200 kWp (BIPV)Tỷ lệ 63%; sản lượng 203.040 kWh/nămCấp tải DC ban ngày, ưu tiên tự tiêu thụ
Giới hạn bởi diện tích mặt dựng/mái; thêm PV cần thêm lưu trữ
Công suất BESS150 kW / 300 kWh (2 h)Kinh doanh chênh lệch giá theo thời gian sử dụng + cắt đỉnh + quản lý nhu cầuCắt 150 kW×4 h, tiết kiệm $28.470/năm
Quản lý nhu cầu tích cực hơn cần BESS lớn hơn
Chế độ lướinối lưới + chống phát ngượcTòa nhà tự tiêu thụ và không xuấtKhông dòng ngược, tránh rào cản phê duyệt và hình phạt
Để đảo điện dùng nối lưới-đảo cộng diesel
Phân phối DCBus DC tích hợp tòa nhàDC BIPV cấp trực tiếp tải DC tòa nhàGiảm một tầng chuyển đổi — tổn thất và chi phí thấp hơn
Tải AC lớn vẫn cần inverter; bus DC định cỡ theo tải
Tải phi tuyến40 kW (THDi 10%)Tải DC/chỉnh lưu tạo sóng hàiCuộn kháng giải điều hòa ngăn khuếch đại sóng hài
Thêm APF nếu THDi vượt giới hạn
Kinh tếIRR 24,57% · 5 năm$192.500 EPC + $50.398/năm tiết kiệm + dòng tiền 25 nămChỉ số đầu tư cốt lõi
Biểu giá, bức xạ và tỷ lệ tự dùng là các độ nhạy chính

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/29Sơ đồ đơn tuyến — Lưới 10 kV + BIPV 200 kWp + BESS 150 kW/300 kWh → SCB13-400/10 → thanh cái DC + thanh cái hạ áp → phụ tải tòa nhà
Why: Nhiệm vụ của sơ đồ đơn tuyến là thể hiện thanh cái kép DC+AC: BIPV cấp trực tiếp cho phụ tải DC và BESS qua thanh cái DC, phụ tải AC qua inverter/máy biến áp, lưới dự phòng qua máy biến áp khô — vị trí vật lý của 'giảm một tầng chuyển đổi'.
Dwg 4/29Cấu trúc hệ thống — Lưới (dự phòng) · PV (63%) · BESS (38%) → máy biến áp → phân phối DC/AC → phụ tải tòa nhà
Why: Cấu trúc thể hiện thứ bậc năng lượng: ba nguồn → máy biến áp → thanh cái kép DC/AC → phụ tải tòa nhà, làm rõ điều độ — ưu tiên PV, dư thừa vào BESS, lưới dự phòng, không phát ngược.
Dwg 5/29Hệ thống phân phối — Máy biến áp khô SCB13-400/10 · Phân phối DC · Phân phối AC
Why: Điều này cụ thể hóa 'tích hợp tòa nhà phân phối DC': thanh cái DC phục vụ phụ tải DC (IT/sạc/điều hòa DC), thanh cái AC phục vụ phụ tải thông thường, và máy biến áp khô phù hợp lắp đặt trong nhà — lõi kết cấu của phân phối DC linh hoạt BIPV.
Dwg 20/29Hòa lưới / chuyển đổi chống đảo lưới — PCC · chống đảo lưới 81U/81O+32R · chống phát ngược APR-1000
Why: Tự dùng không phát ngược là chìa khóa tuân thủ của BIPV: rơ le công suất ngược APR-1000 cùng chống đảo lưới đảm bảo ngắt tức thời khi mất lưới và dòng ngược bằng không trong điều kiện bình thường — câu trả lời kỹ thuật cho nỗi đau 'khó phê duyệt / bị phạt phát ngược'.
Dwg 26/29Hồ sơ vận hành cắt đỉnh — Hồ sơ 24 giờ · PV ban ngày / BESS đỉnh-thấp / không phát ngược
Why: Điều này biến chênh lệch giá theo giờ + quản lý nhu cầu thành dòng thời gian 24 giờ: PV ban ngày phục vụ phụ tải, BESS xả giờ cao điểm cắt đỉnh, sạc giờ thấp điểm ban đêm — thể hiện nhu cầu được cắt giảm và hóa đơn tiết kiệm.

The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):

Dwg 1 · Cơ sở thiết kế điệnDwg 6 · Hệ thống phân phối trung ápDwg 7 · Hệ thống phân phối hạ ápDwg 8 · Tính toán ngắn mạchDwg 14 · Cấu hình bảo vệDwg 19 · Bù công suất phản kháng và sóng hàiDwg 16 · Hệ thống nối đấtDwg 17 · Bảo vệ chống sét và quá ápDwg 24 · Nguồn phụ tải DCDwg 27 · Truyền thông BMSDwg 28 · Phân vùng cháy và nhiệtDwg 29 · Máy trạng thái EMSDwg 13 · Kiến trúc SCADADwg 9 · Tiêu chuẩn áp dụng

6 · Operation Demo (Deep-Read)

Dòng năng lượng

BIPV 200 kW cấp trực tiếp cho tải DC và BESS qua bus DC, phần dư sạc pin; BESS xả 150 kW vào giờ cao điểm và sạc vào giờ thấp điểm; lưới bù đắp thiếu hụt không có dòng ngược (APR-1000 chống phát ngược). Chuỗi cho thấy cấp trực tiếp DC + không phát lên lưới.

Kinh tế

203.040 kWh/năm phát, 162.432 kWh tự dùng (0,8), không phát lên lưới; tiết kiệm $50.398/năm, đầu tư $192.500, hoàn vốn 5 năm, IRR 24,57%, LCOE $0,0983/kWh, NPV $303.489.

Quản lý nhu cầu

Nhu cầu tối đa 320 kW; BESS cắt giảm 64 kW phí công suất; xả giờ cao điểm cắt 150 kW×4 h, tiết kiệm ≈$28.470/năm.

Vận hành 24h

Đường cong ngày điển hình: cấp trực tiếp PV ban ngày trùng với tải, xả BESS giờ cao điểm cắt đỉnh, sạc giờ thấp điểm ban đêm, tất cả không phát lên lưới — tự tiêu thụ và quản lý nhu cầu theo thứ tự thời gian.

Other views (shown): Chất lượng điện năng và sóng hài · Đặc tính điện áp · Đặc điểm sơ đồ · Giảm định mức theo môi trường

7 · Economics & Payback

Tổng thiết bị ≈ $169.717, EPC ≈ $192.500 (bao gồm BIPV PV/BESS/phân phối DC/lắp đặt). Tự dùng PV tiết kiệm ≈$50.398/năm (bao gồm cắt đỉnh BESS); tổng thể hoàn vốn 5 năm, IRR 24,57%, ROI 492% trong 25 năm, LCOE $0,0983/kWh, NPV $303.489, 121,8 t CO2 tránh được/năm.

$192.500
Đầu tư EPC
5 năm
Thời gian hoàn vốn
24,57%
IRR
492%
ROI 25 năm
$0,0983/kWh
LCOE
121,8 tấn/năm
CO2 tránh được
Key assumptions driving these numbers
$0.12/kWh
Electricity price
$0.06/kWh
Feed-in tariff
203040 kWh
Annual generation (P50)
80%
Self-consumption
$0.13/kWh
Peak-valley spread

8 · FAQ

BIPV solar+lưu trữ+DC (光储直柔) là gì?
PV tích hợp tòa nhà + lưu trữ + phân phối DC + điều khiển linh hoạt: PV là vật liệu xây dựng, đầu ra DC của nó cấp trực tiếp cho tải DC và BESS — ít chuyển đổi hơn, ưu tiên tự tiêu thụ.
Nên lắp đặt bao nhiêu PV?
Phương án này sử dụng 200 kWp (63% tỷ lệ) cho 203.040 kWh/năm, ưu tiên tự tiêu thụ. Nhiều PV hơn cần nhiều lưu trữ hơn để hấp thụ.
BESS lớn cỡ nào?
150 kW / 300 kWh = 2 giờ, cho chênh lệch giá theo thời gian sử dụng, cắt đỉnh và quản lý nhu cầu; 150 kW×4 giờ cắt đỉnh tiết kiệm ≈$28.470/năm.
Chống phát ngược (không xuất) được thực hiện thế nào?
antiExport=yes; bộ cấu hình tự động thêm rơ le công suất ngược APR-1000, và chống đảo chiều ngắt ngay khi mất lưới.
Phân phối DC tiết kiệm bao nhiêu?
DC từ PV cấp trực tiếp cho tải DC, loại bỏ một tầng chuyển đổi AC/DC (mỗi tầng ~98,7% hiệu suất nhưng cộng dồn), giảm cả tổn thất và chi phí thiết bị.
Khi nào hoàn vốn?
≈$192.500 EPC; tự dùng PV + cắt đỉnh BESS tiết kiệm ≈$50.398/năm; hoàn vốn ~5 năm, IRR 24,57%.
Tải quan trọng (thang máy/chữa cháy/IT) được đảm bảo thế nào?
storageUse của BESS bao gồm dự phòng cho tải quan trọng 60 kW; không có N-1 trên một máy biến áp, nhưng tải quan trọng được BESS hỗ trợ.
Sóng hài DC/chỉnh lưu được xử lý thế nào?
Tải phi tuyến 40 kW (THDi 10%) sử dụng cuộn kháng giải điều chỉnh để ngăn khuếch đại; thêm APF khi vượt giới hạn.
Máy biến áp khô hay dầu?
Tòa nhà trong nhà ưu tiên loại khô (SCB13-400/10) vì an toàn cháy và bảo trì thấp — phương án này sử dụng loại khô.
Cần giấy tờ gì để kết nối lưới?
Tự tiêu thụ không xuất chỉ cần đăng ký; xuất cần phê duyệt lưới + chống phát ngược/PF (gridCodeNote).

Special Considerations

  • Tự tiêu thụ chống phát ngược (antiExport=yes) đã tự động thêm rơ le công suất ngược APR-1000; chuyển sang antiExport=no cùng với sự chấp thuận của lưới điện nếu muốn phát điện lên lưới.
  • Kiến trúc phân phối DC là sơ đồ; điện áp thanh cái DC và phân bổ tải đang chờ khảo sát tải DC tại chỗ của viện thiết kế.
  • Máy biến áp đơn (redundancy=single) không có dự phòng N-1; tòa nhà chịu được mất điện ngắn và tải quan trọng 60 kW được BESS dự phòng.
  • Tải phi tuyến 40 kW (THDi 10%) có cuộn kháng giải điều hòa; thêm APF khi tải sạc nhanh DC/chỉnh lưu tăng lên.
  • Ước tính ở mức khả thi; bản vẽ đang chờ hoàn thiện bởi viện thiết kế được cấp phép.

Turn this into your project

Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.

Open in Power System Configurator →

Cung cấp một lần các thiết bị năng lượng mặt trời và thông thường

Từ thiết kế hệ thống phân phối điện đến năng lượng mặt trời - máy biến áp, thiết bị đóng cắt, trạm biến áp và thiết bị năng lượng mặt trời, được định cỡ và báo giá ở một nơi. Sử dụng máy tính của chúng tôi để nhận hóa đơn nguyên vật liệu và giá FOB đầy đủ.