1. Energia salvestamine ja fotogalvaanika on kaks tööstusharu
Nendevaheline suhe on see, etfotogalvaaniline süsteemmuudab päikeseenergia elektrienergiaks jaenergia salvestamise süsteemsalvestab fotogalvaaniliste seadmete toodetud elektrienergiat. Kui seda osa elektrienergiast on vaja, muundatakse see vahelduvvooluks energiasalvestava muunduri kaudu, et seda saaks kasutada koormus või võrk.
2. Põhimõistete selgitus
Google'i selgituse kohaselt on igapäevaelus teatud olukordades vaja vahelduvvoolu toidet muuta alalisvooluks, mida nimetataksealaldusahel. Muudes olukordades on vaja alalisvoolu toidet teisendada vahelduvvooluks, mis vastab alaldamise pöördprotsessile ja on määratletud kuiinverteri ahel. Teatud tingimustel saab türistori ahelate komplekti kasutada nii alaldi kui ka inverteri ahelatena. Seda seadet nimetatakse amuundur, mis hõlmab alaldeid, invertereid, vahelduvvoolu muundureid ja alalisvoolu muundureid.
Saame jälle aru:
Konverteri ingliskeelne nimetus on 'inverter', mida kasutatakse üldiselt toiteülekande elektroonikakomponendina. Selle võib pingetüübi alusel enne ja pärast teisendamist jagada järgmisteks tüüpideks:
DC/DC muundur, nii ees kui taga on alalisvoolu, erineva pingega, toimides aDC trafo
AC/DC muundur, vahelduvvoolu-alalisvoolu muundamine,alaldifunktsiooni
DC/AC muundur, DC-AC muundur, funktsiooninverter
AC/AC inverter, erinevate esi- ja tagasagedustega, funktsiooninverter
Lisaks põhiahelale (alaldi ahel, inverteri ahel, vahelduvvoolu muundamisahel ja alalisvoolu muundusahel) vajab inverter ka päästikuahelat (või ajamiahelat), et juhtida toitelülituselementide sisse/välja lülitamist ja juhtahelat reguleerida ja juhtida elektrienergiat.
Nimienergia salvestamise muunduron Power Conversion System, lühendatult PCS, mis juhib aku laadimis- ja tühjendusprotsessi, muundab vahelduv- ja alalisvoolu ning koosneb alalis-/vahelduvvoolu kahesuunalistest muunduritest, juhtplokkidest jne.
3. PCS tavaklassifikatsioon
Selle võib jagada kaheks erinevaks tööstusharuks: fotogalvaanika ja energiasalvestus, kuna nende vastavatel funktsioonidel on olulised erinevused:
Fotogalvaanilises tööstuses ontsentraliseeritud, string- ja mikroinverterid
Inverter - DC-AC: Peamine funktsioon on päikeseenergiast päikeseenergiast vahelduvvoolu elektrienergiaks muudetud alalisvoolu ümberpööramine fotogalvaaniliste seadmete abil, mida saab kasutada koormustel või integreerida elektrivõrku või salvestada.
Tsentraliseeritud: Kohaldatav suurte maapealsete elektrijaamade, hajutatud tööstuslike ja kaubanduslike fotogalvaaniliste energiaallikate puhul, mille üldine väljundvõimsus on üle 250 kW
Stringi tüüp: kasutatav suurte maapealsete elektrijaamade, hajutatud tööstuslike ja kaubanduslike fotogalvaaniliste (tavaliselt väljundvõimsusega alla 250 kW, kolmefaasiline) ja kodumajapidamises kasutatavate fotogalvaaniliste seadmete (tavaliselt väljundvõimsusega kuni 10 kW, ühefaasiline)
Mikro tagurpidi: rakendatakse hajutatud fotogalvaanilistele elementidele (üldiselt väljundvõimsus alla 5 kW või sellega võrdne, kolmefaasiline), kodumajapidamises kasutatavate fotogalvaaniliste elementide puhul (üldiselt ühefaasiline väljundvõimsus alla 2 kW või sellega võrdne)
Energiasalvestussüsteeme on kolme tüüpi:suur laod, tööstuslikud ja kaubanduslikud laoruumid ning majapidamisladu. Neid saab jagada ka energiasalvestavateks inverteriteks (traditsioonilised energiasalvestavad inverterid, hübriid) ja integreeritud masinateks
AC-DC muundamine: Põhifunktsioon on aku laadimise ja tühjenemise juhtimine. Fotogalvaanilise elektrienergia tootmisel toodetud alalisvoolu elekter muundatakse inverteri kaudu vahelduvvooluks. Sel ajal tuleb osa elektrienergiast salvestada akusse ja vahelduvvoolu elekter tuleb laadimiseks muuta läbi energiasalvestava muunduri alalisvooluks. Kui seda osa elektrienergiast on vaja, tuleb akus olev alalisvoolu elekter muuta vahelduvvooluks (tavaliselt 220 V, 50 HZ) läbi energiasalvestava muunduri koormuse kasutamiseks või võrguga ühendamiseks. See on tühjendusprotsess.
Suuremahuline energiasalvesti: maapealsed elektrijaamad, sõltumatud energiasalvestid, üldiselt väljundvõimsusega üle 250 kW
Tööstuslik ja kaubanduslik ladustamine: Üldiselt on väljundvõimsus väiksem või võrdne 250 kW
Majapidamisenergia salvestamine: üldiselt väljundvõimsus alla 10 kW või sellega võrdne
Traditsioonilised energiasalvestavad inverterid: kasutatakse peamiselt vahelduvvoolu sidestusskeeme, kusjuures rakendusstsenaariumid keskenduvad peamiselt suurele energiasalvestusele
Hübriid: kasutab peamiselt alalisvooluühenduse skeemi ja selle rakenduse stsenaarium on peamiselt kodumajapidamises ladustamine
Integreeritud masin: energiasalvestav inverter+aku, mida toodavad peamiselt Tesla ja Ephase
Energiasalvestavate inverterite kasutusstsenaariumid ja eelised
1. Rakenduse stsenaariumid:
Elektrivõrgu maksimaalne raseerimine: väikese koormuse korral elektrienergia salvestamine ja suure koormuse korral selle vabastamine, elektrivõrgu tippude vahe tasandamine ning elektrivõrgu stabiilsuse ja töökindluse parandamine. Näiteks alaldavad energiat salvestavad inverterid madala elektritarbimise perioodidel võrgu vahelduvvoolu alalisvooluks ja salvestavad selle akukomplekti; Elektritarbimise tippperioodidel pööratakse akuplokis olev alalisvool vahelduvvooluks ja suunatakse tagasi elektrivõrku.
Mikrovõrk: Sõltumatus mikrovõrgus toimib see peamise või lisatoiteallikana, tagades usaldusväärse toiteallika. Kui kohalik elektrivõrk on põhivõrgust lahti ühendatud, peab energiasalvestussüsteem toimima võrgu toiteallikana, pakkudes kohalikule elektrivõrgule pinge ja sageduse juhtimist.
Kaugpiirkonna toiteallikas: Tänu teisaldatavusele ja paindlikkusele saab seda kasutada kaugemate piirkondade toiteallikaks. Mõnel kaugemal mägisel piirkonnal või väikesaarel on energiasalvestavad inverterid ühendatud kohalike elektrivõrkudega, et tasandada muutuvatest toiteallikatest ja koormustest põhjustatud voolukõikumisi ning stabiliseerida elektrivõrku.
Avarii toiteallikas: hädaolukordades andke kiiresti hädaolukorras toide, et tagada impordi normaalne toimiminesipelgate rajatised.
2. Eelised:
Kõrge energiatihedus: mahuühiku kohta salvestatakse rohkem energiat, mis võib ruumi tõhusalt ära kasutada.
Pikk eluiga: Keemiliste reaktsioonide omadused muudavad selle pikema eluea ning seda saab mitu korda laadida ja tühjendada. Statistika järgi võib energiasalvestavate inverterite kasutusiga ulatuda mitme aastani või isegi kauemaks.
Kõrge efektiivsus: Energia muundamise efektiivsus on suhteliselt kõrge, ulatudes üle 85%, vähendades energia raiskamist.
Madal hoolduskulu: Süsteem on suhteliselt lihtne ja madalate hoolduskuludega.
Kiire reageerimine: suudab kiiresti reageerida elektrivõrgu kõikumistele ja koormuse muutustele, parandades elektrivõrgu stabiilsust ja töökindlust.
Fotogalvaaniliste inverterite kasutusstsenaariumid ja eelised
1. Rakenduse stsenaariumid:
Majapidamiste hajutatud fotogalvaanilise elektritootmine: väikese võimsusega, tavaliselt mitmest kilovatist kuni kümnete kilovatini, saab selle kasutamiseks otse majapidamise elektrivõrku integreerida ja ülejäänud elektrienergia võrku müüa.
Tööstus- ja kaubandussektorid: Suured tehased, ärihooned ja muud suuremahulised kohad võivad tõhusalt vähendada ettevõtete elektrikulusid ja süsinikdioksiidi heitkoguseid.
Maa- ja äärealad: Võrguväliseid fotogalvaanilisi invertereid kasutatakse koos energiasalvestussüsteemidega, et tagada stabiilne toiteallikas.
Rakendused erikeskkondades: nagu avamere tuuleenergia platvormid ja uurimisjaamad kõrbealadel, nõuavad suuremat töökindlust ja kohanemisvõimet ekstreemsete keskkondadega.
2. Eelised:
Maksimaalse võimsuspunkti jälgimise tehnoloogia: see suudab automaatselt reguleerida tööpunkti vastavalt valguse intensiivsuse ja temperatuuri muutustele, tagades, et fotogalvaaniline paneel töötab alati maksimaalse võimsuspunkti lähedal ja parandab energiatootmise efektiivsust.
Tõhususe optimeerimine: Valige suure jõudlusega jõuelektroonilised komponendid, nagu IGBT, MOSFET jne, ning optimeerige juhtimisalgoritme, et vähendada energiakadu ja parandada muundamise efektiivsust.
Ohutus ja töökindlus: projekteerida ülekoormuskaitse ahelad, paigaldada piksepiirikud ja muud kaitseseadmed, et tagada seadmete ohutu töö ebasoodsates ilmastikutingimustes. Samal ajal kasutades IoT-tehnoloogiat andmete kaugkogumise ja jälgimise saavutamiseks, andmete analüüsi kaudu tõrkehoiatuseks ja hoolduskulude vähendamiseks.
PCS-i rakendusstsenaariumid ja eelised
1. Rakenduse stsenaariumid:
Energiasalvestav elektrijaam: võimsus on üldiselt suurem kui 10 MW ja valitud on kaskaadne mitmetasandiline topoloogia. IGBT-mooduli disain on vastu võetud ja tavaliselt paigaldatakse konteinerisse N AC-muundurit, et toetada mitme masina paralleelset töötamist. Toitevõimendamiseks ja elektrivõrguga ühendamiseks on vaja trafosid.
Tsentraliseeritud või stringitüüp: Tsentraliseeritud PCS-i võimsus on üle 250 kW. Praegu kasutatakse tavaliselt kahetasandilist topoloogiat ja kasutusele võetakse ka IGBT modulaarne disain. Kasutatakse vähem toiteseadmeid ja ühe masina võimsus võib ulatuda MW tasemeni, mis nõuab süsteemi kõrget töökindlust; Stringi tüüpi kasutatakse peamiselt väikestes ja keskmise suurusega energiasalvestussüsteemides.
Tööstuslik, kaubanduslik ja koduseks kasutamiseks: Tööstuslike ja kaubanduslike personaalarvutite võimsus on üldiselt alla 250 kW. Praegu kasutatakse tavaliselt kolmetasandilist topoloogiat, mis on kombineeritud hajutatud fotogalvaanikaga, mis võimaldab saavutada omakasutust ja teenida elektrivõrgu tipptasemel hinnaerinevust; Kodumajapidamises kasutatavate PCS-i võimsus on alla 10KW, kombineerituna majapidamises kasutatava fotogalvaaniga, avariitoiteallikana, elektrihaldusena jne, kõrgete nõuetega ohutusnõuetele, mürale jne.
2. Eelised:
Kahesuunaline energia salvestamise funktsioon: see suudab täpselt ja kiiresti reguleerida pinget, sagedust ja võimsust elektrivõrgu ja energiasalvestussüsteemi vahel, saavutades pideva võimsuse ja voolu laadimise ja tühjenemise, samuti sujuva ja kõikuva väljundvõimsuse.
Mitu töörežiimi: jagatud võrguga ühendatud režiimiks, võrgu väljalülitatud režiimiks ja hübriidrežiimiks, mida saab lülitada vastavalt erinevatele vajadustele, et kohaneda erinevate rakendusstsenaariumidega.
Arukas juhtimine: varustatud kaitsefunktsioonidega, nagu ülepinge, alapinge, ülekoormus, ülevool, lühis ja ületemperatuur, saarte tuvastamise võimalus režiimide vahetamiseks, sidefunktsiooni saavutamine kõrgema taseme juhtimissüsteemide ja energialülititega, sujuv lülitusjuhtimine võrgu ja väljalülitamise vahel võrk jne.
Energiasalvestavate inverterite kasutusstsenaariumid ja eelised
1. Rakenduse stsenaariumid:
Kodune päikeseenergia tootmissüsteem: kasutajad saavad kasutada katusel olevaid päikesepaneele päikeseenergia kogumiseks ja kogutud alalisvoolu elektrienergia salvestamiseks vahelduvvooluks muundada kodumasinate toiteks. Tagada koduvalgustuse ja põhiliste kodumasinate normaalne töö voolukatkestuse või võrgutõrgete ajal.
Võrgust väljas rakenduse stsenaarium: äärealadel ja arengumaades koos päikese- või tuuleenergia tootmissüsteemidega, mis pakuvad kohalikele elanikele usaldusväärset energiat.
Avarii varutoiteallikas: piirkondades, kus esineb sagedasi looduskatastroofe või elektrikatkestusi, toimib see hädaolukorra varutoiteallikana, et varustada olulisi seadmeid ja tagada kriisi ajal oluliste rajatiste, näiteks haiglate ja koolide normaalne töö.
Tark linnaehitus: Nutikate linnade arendamisel optimeerige voolujaotust ja leevendage tipptarbimisest tingitud survet. Taastuvenergia kasutamise kombineerimine ressursitõhususe parandamiseks ja säästva arengu edendamiseks.
Põllumajandus ja kasvuhoonesüsteemid: Tagage kasvuhoonetele stabiilne elekter, et tagada põllukultuuride tervislik kasv. Kombineerimine päikeseenergia tootmissüsteemidega, et vähendada energiakulusid põllumajandustootmises ja suurendada majanduslikku kasu.
2. Eelised:
Ilmamuutuste piirangute läbimurdmine: See võib muuta vahelduvvoolu alalisvooluks ja salvestada seda akusse. Pärast voolukatkestust võib see muuta akus oleva alalisvoolu vahelduvvooluks, mida kasutajad saavad kasutada, vähendades ilmastikutingimuste mõju energiatootmise stabiilsusele.
Suurema elektritõhususe omamine: Võrreldes võrku ühendatud fotogalvaaniliste inverteritega, on sellel kõrgem elektritõhusus, pakkudes kasutajatele stabiilsemat ja vastupidavamat elektrit, vältides toitesüsteemist tulenevaid ebamugavusi ja probleemem ebaõnnestumisi.
Kõrge stabiilsusega: Elektrivõrgusüsteemi rikke korral suudab see salvestatud alalisvoolu otse muundada vahelduvvooluks, et seda saaks kasutada elektrivõrgusüsteemis, vähem välistegurite mõju ja elektrikulusid vähendades.