Taastuvenergia kiire arenguga on fotogalvaaniline elektritootmine ja energia salvestamine järk-järgult muutunud rohelise energia olulisteks komponentideks. Viimase 20 aasta jooksul on fotogalvaanika ja energiasalvestus levinud linnade ja maapiirkondade igasse nurka erinevatesse tööstusharudesse. Niisiis, kas inverterid on fotogalvaanika ja energiasalvestuse põhikomponendid samad?
1 fotogalvaaniline inverter
Fotogalvaaniline inverter on võtmeseade, mis muudab fotogalvaaniliste moodulite tekitatud alalisvoolu vahelduvvooluks (AC). Tulenevalt asjaolust, et fotogalvaaniliste elektritootmissüsteemide väljundiks on alalisvool, samas kui enamik elektrisüsteeme ja kodumasinaid kasutab vahelduvvoolu, on fotogalvaaniliste inverterite ülesanne muuta alalisvool võrgustandarditele vastavaks vahelduvvooluks.
1. Fotogalvaanilise inverteri põhimõte
Fotogalvaanilise inverteri põhiprintsiibiks on alalisvoolu perioodiline ümberlülitamine lülituselementide, nagu IGBT või MOSFET, kaudu ja stabiilse vahelduvvoolu väljund pärast filtreerimist, juhtimist ja reguleerimist. See protsess saavutatakse inverterahela kaudu, kasutades tavaliselt impulsi laiuse modulatsiooni (PWM) tehnoloogiat, et tagada väljundpinge ja sageduse vastavus elektrivõrgu nõuetele.
Inverter sisaldab ka MPPT (Maximum Power Point Tracking) kontrollerit, mida kasutatakse fotogalvaaniliste moodulite tööpunkti reaalajas reguleerimiseks, et fotogalvaaniline süsteem saaks alati töötada optimaalse väljundvõimsusega, parandades seeläbi süsteemi võimsust. põlvkonna efektiivsus. Lisaks on paljudel inverteritel nüüd ka sellised funktsioonid nagu madalpinge läbisõidu ja saarte kaitse.
2. Fotogalvaaniliste inverterite klassifikatsioon
Struktuuri järgi liigitatud:
Tsentraliseeritud inverter:sobib suuremahuliste fotogalvaaniliste elektrijaamade jaoks, koondab kõigi fotogalvaaniliste moodulite alalisvoolu teisendamiseks ühte inverterisse. Tsentraliseeritud inverterid on suure võimsusega ja neid kasutatakse tavaliselt suurtes fotogalvaanilistes elektrijaamades.
Stringi muundur:sobib väikeste ja keskmise suurusega fotogalvaaniliste elektrijaamade jaoks, mitu fotogalvaanilist moodulit on ühendatud järjestikku ja iga stringi väljundi eraldi inverteerimiseks kasutatakse mitut inverterit. Stringinverterid on odava ja paindliku paigaldusega, mistõttu need sobivad hajutatud fotogalvaaniliste süsteemide jaoks, nagu elamud ja ärihooned.
Mikroinverter:Iga fotogalvaaniline moodul on varustatud väikese inverteriga, mis suudab iseseisvalt teisendada iga paneeli alalisvoolu. See meetod võib minimeerida osaliste varjude või rikete põhjustatud elektritootmise kadusid ja sobib elamute fotogalvaaniliseks elektritootmiseks.
Töömeetodi järgi liigitatud:
Võrku ühendatud inverter:See saadab fotogalvaanilise süsteemi genereeritud vahelduvvoolu avalikku võrku, mis vastab tavaliselt elektrivõrguettevõtte standardnõuetele ja sobib võrguga ühendatud fotogalvaaniliste elektritootmissüsteemide jaoks.
Võrgust väljas inverter:Kasutatakse piirkondades, kus pole võrguühendust, see salvestab elektrienergiat akude kaudu ja töötab iseseisvalt.
2 Energiasalvestav inverter
Energiasalvestavaid invertereid kasutatakse akudes salvestatud alalisvoolu (DC) muundamiseks vahelduvvooluks (AC) ning akude laadimis- ja tühjendusprotsessi juhtimiseks. Energiasalvestavatel inverteritel ja fotogalvaanilistel inverteritel on funktsionaalsuselt sarnasusi, kuid kuna energiasalvestussüsteemid ei hõlma mitte ainult võrguliideseid, vaid ka selliseid tegureid nagu akuhaldus, peavad energiasalvestavad inverterid omama rohkem juhtimis- ja haldusfunktsioone.
1. Energiasalvestava inverteri põhimõte
Energiasalvestava inverteri põhiprintsiip on muundada akuplokis olev alalisvool tavaliseks vahelduvvooluks inverteriahela kaudu. Sarnaselt fotogalvaanilistele inverteritele muudavad energiasalvestavad inverterid lülituselementide kaudu ka alalisvoolu vahelduvvooluks.
Lisaks on energiasalvestisel inverteril ka akuhaldussüsteem (BMS), mis vastutab aku laadimise ja tühjenemise oleku, pinge, voolutugevuse, temperatuuri ja muude parameetrite reaalajas jälgimise eest, et tagada aku ohutus ja kasutusiga. . Samal ajal saavad energiasalvestavad inverterid suhelda võrguga ja toetada kahesuunalist sidet, st anda akus oleva elektrienergia tagasisidet võrku või laadida võrgust, kui võrgu võimsus on ebapiisav.
2. Energiasalvestavate inverterite klassifikatsioon
Võrku ühendatud energiasalvestav inverter: sobib võrku ühendatud energiasalvestussüsteemidele, mis on võimeline edastama salvestatud elektrienergiat võrku või tagama avariitoite võrgu rikke korral.
Võrgust väljas energiasalvestav inverter: kasutatakse isoleeritud piirkondades või avariivarusüsteemides, et muundada energiasalvestites olevat elektrienergiat vahelduvvooluks kasutamiseks kodumajapidamistes või seadmetes.
3. Energiasalvestavate inverterite rakendusstsenaariumid
Kodune energiasalvestussüsteem:Kui kasutatakse koos fotogalvaaniliste päikesesüsteemidega, saavad kodused energiasalvestid muundada akusse salvestatud elektrienergia koduseks kasutamiseks mõeldud vahelduvvooluks või saata ülejäänud elektrienergia võrku.
Tööstuslik ja kaubanduslik energiasalvestussüsteem:kasutatakse toiteallika ja nõudluse tasakaalustamiseks, nõudlusele reageerimise toetamiseks ja toitetoe pakkumiseks, eriti elektrihinna tippperioodidel.
Võrgu energia salvestamine:tagab võrgu koormuse tasakaalustamise ning võrgu energiasalvestussüsteem suudab salvestada elektrit madala nõudluse perioodidel ja vabastada elektrit tippperioodidel, et optimeerida võrgu koormust.
3 Fotogalvaaniliste inverterite ja energiat salvestavate inverterite võrdlus
Kuigi fotogalvaanilised inverterid ja energiasalvestusmuundurid on mõlemad jõuelektroonilised seadmed, mida kasutatakse alalisvoolu vahelduvvooluks muundamiseks, on nende põhimõtetes, funktsioonides ja rakendusstsenaariumides olulisi erinevusi.
| Eristavad esemed | PV inverter | Energiasalvestav inverter |
|---|---|---|
| Põhifunktsioon | Teisendage fotogalvaaniliste moodulite tekitatud alalisvool vahelduvvooluks (AC). | Teisendage akusse salvestatud alalisvool vahelduvvooluks (AC). |
| Kahesuunaline võimsuse muundamine | Peamiselt ühesuunaline muundamine, alalisvoolult vahelduvvoolule. | Varustatud kahesuunalise võimsuse muundamise funktsiooniga, saab see muundada vahelduvvoolu alalisvooluks ja laadida akusid. |
| Rakenduse stsenaariumid | Fotogalvaanilised elektritootmissüsteemid, näiteks võrguga ühendatud süsteemid majapidamis-, äri- või suuremahuliste fotogalvaaniliste elektrijaamade jaoks. | Aku laadimist ja tühjenemist toetavad energiasalvestussüsteemid, nagu majapidamises ja kaubanduses kasutatavad energiasalvestid või võrgukoormuse reguleerimine. |
| Aku haldamise funktsioon |
See ei hõlma akuhaldust ja keskendub peamiselt fotogalvaaniliste süsteemide energia muundamisele. |
Sealhulgas akuhaldussüsteem (BMS), aku oleku jälgimine, laadimis- ja tühjendusprotsessid, et tagada aku ohutus. |
| Maksimaalse võimsuspunkti jälgimine (MPPT) | Varustatud MPPT funktsiooniga fotogalvaaniliste moodulite väljundvõimsuse optimeerimiseks. | See ei hõlma fotogalvaaniliste elementide maksimaalse võimsuspunkti jälgimist, vaid keskendub rohkem aku haldamisele ja laadimise tõhususele. |
| Pinge reguleerimine | Tavaliselt ei hõlma see aku pinge reguleerimist ja muudab alalisvoolu otse vahelduvvooluks. | Varustatud pinge reguleerimise funktsiooniga, saab see reguleerida aku väljundpinget, et see vastaks koormusnõuetele. |
| Grid-interaktiivne | Suhelge elektrivõrguga ja sisestage võrku fotogalvaanilise voolu tekitatud vahelduvvool. | Toetage kahesuunalist vooluvoogu, toite võrku või andke võrku elektrienergia tagasisidet. |
| Võimsusvahemik | Peamiselt rakendatakse fotogalvaaniliste süsteemide mastaabis alates väikesemahulistest majapidamissüsteemidest kuni suuremahuliste fotogalvaaniliste elektrijaamadeni. | Sobib energiasalvestussüsteemidele, võimsusvahemik on üldiselt väikesed kuni keskmise suurusega süsteemid. |
| Turuhind | Suhteliselt madal, tavaliselt sõltub süsteemi suurusest ja inverteri võimsusest. | Kõrgem, akuhalduse ja kahesuunalise võimsuse muundamise vajaduse tõttu on hind tavaliselt kõrgem. |
| Tehnoloogilise arengu suund | Parandage tõhusust, vähendage kadusid ning arenege luure ja kaugseire suunas. | Täiustage aku haldamise võimalusi, intelligentset ajastamist ja laadimise tühjenemise optimeerimist. |