1. Enerģijas uzglabāšana un fotoelementi ir divas nozares
Attiecības starp tām ir tādasfotoelektriskā sistēmapārvērš saules enerģiju elektroenerģijā, unenerģijas uzkrāšanas sistēmauzglabā fotoelektrisko iekārtu radīto elektroenerģiju. Kad šī elektroenerģijas daļa ir nepieciešama, to pēc tam pārvērš maiņstrāvā, izmantojot enerģijas uzglabāšanas pārveidotāju, ko izmanto slodze vai tīkls.
2. Galveno terminu skaidrojums
Saskaņā ar Google skaidrojumu, dažās ikdienas dzīves situācijās ir nepieciešams pārveidot maiņstrāvu par līdzstrāvu, ko sauc parrektifikācijas ķēde. Citās situācijās līdzstrāva ir jāpārvērš maiņstrāvā, kas atbilst reversajam taisnošanas procesam un tiek definēta kāinvertora ķēde. Noteiktos apstākļos tiristoru ķēžu komplektu var izmantot gan kā taisngriežu, gan invertora ķēdes. Šo ierīci sauc par apārveidotājs, kas ietver taisngriežus, invertorus, maiņstrāvas pārveidotājus un līdzstrāvas pārveidotājus.
Sapratīsim vēlreiz:
Pārveidotāja nosaukums angļu valodā ir "invertors", kas parasti tiek ieviests kā jaudas elektronisks komponents, lai pārsūtītu enerģiju. To var iedalīt šādos veidos atkarībā no sprieguma veida pirms un pēc konversijas:
DC/DC pārveidotājs, gan priekšā, gan aizmugurē ir līdzstrāva, ar dažādiem spriegumiem, kas kalpo kā aLīdzstrāvas transformators
AC/DC pārveidotājs, maiņstrāvas uz līdzstrāvas pārveidošana,taisngriezisfunkciju
DC/AC pārveidotājs, DC uz maiņstrāvas pārveidotājs, funkcijainvertors
AC/AC invertors, ar dažādām priekšējām un aizmugurējām frekvencēm, funkcijainvertors
Papildus galvenajai ķēdei (taisngrieža ķēde, invertora ķēde, maiņstrāvas pārveidošanas ķēde un līdzstrāvas pārveidošanas ķēde) pārveidotājam ir nepieciešama arī sprūda ķēde (vai piedziņas ķēde), lai kontrolētu jaudas pārslēgšanas elementu ieslēgšanu/izslēgšanu, un vadības ķēde regulēt un kontrolēt elektroenerģiju.
Nosaukumsenerģijas uzglabāšanas pārveidotājsir Power Conversion System, saīsināti kā PCS, kas kontrolē akumulatora uzlādes un izlādes procesu, pārveido maiņstrāvas un līdzstrāvas elektroenerģiju un sastāv no līdzstrāvas/maiņstrāvas divvirzienu pārveidotājiem, vadības blokiem utt.
3. PCS parastā klasifikācija
To var iedalīt divās dažādās nozarēs: fotoelementi un enerģijas uzglabāšana, jo to attiecīgajām funkcijām ir būtiskas atšķirības:
Fotoelementu nozarē ircentralizētie, virkņu un mikroinvertori
Invertors - DC uz maiņstrāvu: Galvenā funkcija ir invertēt līdzstrāvas elektroenerģiju, kas no saules enerģijas pārveidota par maiņstrāvas elektroenerģiju, izmantojot fotoelementu aprīkojumu, ko var izmantot slodzes vai integrēt elektrotīklā vai uzglabāt.
Centralizēta: Piemērojams lielām zemes spēkstacijām, izplatītām rūpnieciskām un komerciālām fotoelementiem ar kopējo izejas jaudu, kas lielāka par 250 kW
Stīgas veids: piemērojams lielām zemes elektrostacijām, sadalītām rūpnieciskām un komerciālām fotoelementiem (parasti ar izejas jaudu, kas mazāka par 250 kW, trīsfāzu) un mājsaimniecības fotoelementiem (parasti ar izejas jaudu, kas ir mazāka par 10 kW vai vienāda ar vienfāzes)
Mikro reverss: piemērojams sadalītajiem fotoelementiem (parasti izejas jauda ir mazāka vai vienāda ar 5KW, trīsfāzu), mājsaimniecības fotoelementiem (parasti izejas jauda ir mazāka vai vienāda ar 2KW, vienfāzes)
Ir trīs veidu enerģijas uzglabāšanas sistēmas:liela noliktava, rūpnieciskā un komerciālā uzglabāšana un mājsaimniecības uzglabāšana. Tos var arī iedalīt enerģijas uzglabāšanas invertoros (tradicionālajos enerģijas uzkrāšanas invertoros, hibrīdos) un integrētajās iekārtās
Pārveidotājs AC-DC pārveidošana: Galvenā funkcija ir kontrolēt akumulatora uzlādi un izlādi. Līdzstrāvas elektroenerģija, ko rada fotoelementu elektroenerģijas ražošana, tiek pārveidota maiņstrāvas elektroenerģijā caur invertoru. Šajā laikā daļa elektroenerģijas ir jāuzglabā akumulatorā, un maiņstrāvas elektrība ir jāpārvērš līdzstrāvas elektrībā, izmantojot enerģijas uzglabāšanas pārveidotāju uzlādēšanai. Ja šī elektroenerģijas daļa ir nepieciešama, akumulatorā esošā līdzstrāvas elektroenerģija ir jāpārvērš maiņstrāvas elektrībā (parasti 220 V, 50 HZ), izmantojot enerģijas uzglabāšanas pārveidotāju, lai izmantotu slodzi vai pieslēgtu tīklam. Šis ir izlādes process.
Liela mēroga enerģijas uzglabāšana: zemes spēkstacijas, neatkarīgas enerģijas uzkrāšanas spēkstacijas, parasti ar izejas jaudu, kas lielāka par 250 kW
Rūpnieciskā un komerciālā uzglabāšana: Parasti izejas jauda ir mazāka vai vienāda ar 250 kW
Mājsaimniecības enerģijas uzglabāšana: parasti izejas jauda ir mazāka vai vienāda ar 10 kW
Tradicionālie enerģijas uzkrāšanas invertori: galvenokārt izmanto maiņstrāvas savienojuma shēmas, un pielietojuma scenāriji galvenokārt ir vērsti uz lielu enerģijas uzkrāšanu
Hibrīds: galvenokārt izmanto līdzstrāvas savienojuma shēmu, un tās piemērošanas scenārijs galvenokārt ir mājsaimniecības uzglabāšana
Integrēta mašīna: enerģijas uzglabāšanas invertors+akumulators, ko galvenokārt ražo Tesla un Ephase
Enerģijas uzkrāšanas invertoru pielietojuma scenāriji un priekšrocības
1. Lietošanas scenāriji:
Maksimālā elektrotīkla skūšana: elektroenerģijas uzglabāšana, kad slodze ir zema, un izvadīšana, kad slodze ir liela, izlīdzina elektrotīkla pīķa ielejas starpību un uzlabo elektrotīkla stabilitāti un uzticamību. Piemēram, zema elektroenerģijas patēriņa periodos enerģijas uzglabāšanas invertori maiņstrāvu tīklā pārvērš līdzstrāvā un uzglabā to akumulatorā; Maksimālā elektroenerģijas patēriņa periodos līdzstrāva akumulatorā tiek pārveidota par maiņstrāvu un tiek nosūtīta atpakaļ uz elektrotīklu.
Mikrorežģis: Neatkarīgā mikrotīklā tas kalpo kā galvenais vai papildu barošanas avots, nodrošinot drošu barošanu. Kad vietējais elektrotīkls ir atvienots no galvenā elektrotīkla, enerģijas uzkrāšanas sistēmai jādarbojas kā tīkla barošanas avotam, nodrošinot sprieguma un frekvences kontroli vietējam elektrotīklam.
Attālās zonas barošanas avots: Pārnesamības un elastības dēļ to var izmantot, lai nodrošinātu strāvas padevi attālos apgabalos. Dažos attālos kalnu apgabalos vai mazās salās enerģijas uzkrāšanas invertori ir savienoti ar vietējiem elektrotīkliem, lai izlīdzinātu strāvas svārstības, ko izraisa mainīgi enerģijas avoti un slodzes, un stabilizētu elektrotīklu.
Avārijas barošanas avots: Ārkārtas situācijās ātri nodrošiniet avārijas strāvu, lai nodrošinātu normālu importa darbībuskudru labierīcības.
2. Priekšrocības:
Augsts enerģijas blīvums: Uz tilpuma vienību tiek uzkrāts vairāk enerģijas, kas var efektīvi izmantot vietu.
Ilgs kalpošanas laiks: Ķīmisko reakciju īpašības nodrošina ilgāku kalpošanas laiku, un to var uzlādēt un izlādēt vairākas reizes. Saskaņā ar statistiku, enerģijas uzkrāšanas invertoru kalpošanas laiks var sasniegt vairākus gadus vai pat ilgāk.
Augsta efektivitāte: Enerģijas pārveidošanas efektivitāte ir salīdzinoši augsta, sasniedzot vairāk nekā 85%, samazinot enerģijas izšķērdēšanu.
Zemas uzturēšanas izmaksas: Sistēma ir salīdzinoši vienkārša un tai ir zemas uzturēšanas izmaksas.
Ātra atbilde: spēj ātri reaģēt uz elektrotīkla svārstībām un slodzes izmaiņām, uzlabojot elektrotīkla stabilitāti un uzticamību.
Fotoelektrisko invertoru pielietojuma scenāriji un priekšrocības
1. Lietošanas scenāriji:
Mājsaimniecības sadalītā fotoelementu elektroenerģijas ražošana: ar nelielu jaudu, kas parasti svārstās no vairākiem kilovatiem līdz desmitiem kilovatu, to var tieši integrēt mājsaimniecības elektrotīklā lietošanai, un atlikušo elektroenerģiju var pārdot tīklā.
Rūpniecības un tirdzniecības nozares: lielas rūpnīcas, komerciālas ēkas un citas liela mēroga vietas var efektīvi samazināt uzņēmumu elektroenerģijas izmaksas un samazināt oglekļa emisijas.
Lauki un attāli rajoni: Fotoelektriskos invertorus, kas atrodas ārpus tīkla, izmanto kopā ar enerģijas uzglabāšanas sistēmām, lai nodrošinātu stabilu barošanu.
Lietojumprogrammas īpašās vidēs: piemēram, jūras vēja enerģijas platformām un pētniecības stacijām tuksneša apgabalos, ir nepieciešama lielāka uzticamība un spēja pielāgoties ekstremālai videi.
2. Priekšrocības:
Maksimālā jaudas punkta izsekošanas tehnoloģija: Tas var automātiski pielāgot darbības punktu, pamatojoties uz gaismas intensitātes un temperatūras izmaiņām, nodrošinot, ka fotoelektriskais panelis vienmēr darbojas tā maksimālā jaudas punkta tuvumā un uzlabo elektroenerģijas ražošanas efektivitāti.
Efektivitātes optimizācija: atlasiet augstas veiktspējas jaudas elektroniskos komponentus, piemēram, IGBT, MOSFET utt., un optimizējiet vadības algoritmus, lai samazinātu enerģijas zudumus un uzlabotu konversijas efektivitāti.
Drošība un uzticamība: Projektēt pārslodzes aizsardzības shēmas, uzstādīt zibens novadītājus un citas aizsargierīces, lai nodrošinātu iekārtu drošu darbību nelabvēlīgos laikapstākļos. Tajā pašā laikā, izmantojot IoT tehnoloģiju, lai panāktu attālu datu vākšanu un uzraudzību, kļūdu brīdināšanu, izmantojot datu analīzi, un samazinātu uzturēšanas izmaksas.
PCS pielietojuma scenāriji un priekšrocības
1. Lietošanas scenāriji:
Enerģijas uzkrāšanas spēkstacija: jauda parasti ir lielāka par 10MW, un ir izvēlēta kaskādes daudzlīmeņu topoloģija. Tiek pieņemts IGBT moduļa dizains, un parasti konteinera iekšpusē ir uzstādīti N maiņstrāvas pārveidotāji, lai atbalstītu vairāku iekārtu paralēlu darbību. Transformatori ir nepieciešami, lai palielinātu un izveidotu savienojumu ar elektrotīklu.
Centralizēts vai virknes veids: Centralizēto PCS jauda pārsniedz 250KW. Pašlaik parasti tiek izmantota divu līmeņu topoloģija, un tiek pieņemts arī IGBT modulārais dizains. Tiek izmantots mazāk jaudas ierīču, un vienas iekārtas jauda var sasniegt MW līmeni, kas prasa augstu sistēmas uzticamību; Stīgu tipu galvenokārt izmanto mazās un vidējās enerģijas uzkrāšanas sistēmās.
Rūpnieciskai, komerciālai un mājsaimniecības lietošanai: Rūpniecisko un komerciālo PCS jauda parasti ir mazāka par 250 kW. Pašlaik parasti tiek izmantota trīs līmeņu topoloģija, kas apvienota ar izkliedētu fotoelementu, kas var nodrošināt pašlietojumu un gūt peļņu no elektrotīkla maksimālās ielejas cenu starpības; Mājsaimniecības PCS jauda ir zem 10KW, apvienojumā ar sadzīves fotoelementiem, kā avārijas barošanas avotu, elektroenerģijas pārvaldību u.c., ar augstām prasībām attiecībā uz drošības noteikumiem, troksni u.c.
2. Priekšrocības:
Divvirzienu enerģijas uzkrāšanas funkcija: Tas var precīzi un ātri pielāgot spriegumu, frekvenci un jaudu starp elektrotīklu un enerģijas uzkrāšanas sistēmu, panākot pastāvīgu jaudu un strāvas uzlādi un izlādēšanu, kā arī vienmērīgu un mainīgu jaudu.
Vairāki darba režīmi: sadalīts tīkla savienojuma režīmā, izslēgtā tīkla režīmā un hibrīdrežīmā, kurus var pārslēgt atbilstoši dažādām vajadzībām, lai pielāgotos dažādiem lietojuma scenārijiem.
Inteliģenta vadība: aprīkots ar aizsardzības funkcijām, piemēram, pārspriegumu, nepietiekamu spriegumu, pārslodzi, pārstrāvu, īssavienojumu un pārmērīgu temperatūru, ar salu noteikšanas iespēju režīma pārslēgšanai, komunikācijas funkcijas nodrošināšanai ar augstāka līmeņa vadības sistēmām un enerģijas slēdžiem, vienmērīgu pārslēgšanās vadību starp tīklu un izslēgšanu režģis utt.
Enerģijas uzkrāšanas invertoru pielietojuma scenāriji un priekšrocības
1. Lietošanas scenāriji:
Mājas saules enerģijas ražošanas sistēma: lietotāji var izmantot saules paneļus uz jumta, lai savāktu saules enerģiju un pārveidotu savākto līdzstrāvas elektroenerģiju maiņstrāvas elektroenerģijā, izmantojot enerģijas uzglabāšanas invertorus, lai darbinātu mājsaimniecības ierīces. Nodrošināt normālu mājsaimniecības apgaismojuma un pamata sadzīves tehnikas darbību elektroenerģijas padeves pārtraukumu vai tīkla bojājumu laikā.
Ārpus tīkla lietojumprogrammas scenārijs: attālos apgabalos un jaunattīstības valstīs kopā ar saules vai vēja enerģijas ražošanas sistēmām, nodrošinot uzticamu enerģiju vietējiem iedzīvotājiem.
Avārijas rezerves barošanas avots: apgabalos, kur bieži notiek dabas katastrofas vai strāvas padeves pārtraukumi, tas kalpo kā avārijas rezerves barošanas avots, lai nodrošinātu strāvu svarīgam aprīkojumam un nodrošinātu svarīgu objektu, piemēram, slimnīcu un skolu, normālu darbību krīzes laikā.
Gudra pilsētas celtniecība: viedo pilsētu attīstībā optimizējiet elektroenerģijas sadali un samaziniet spiedienu, ko rada maksimālais enerģijas patēriņš. Atjaunojamās enerģijas izmantošanas apvienošana, lai uzlabotu resursu efektivitāti un veicinātu ilgtspējīgu attīstību.
Lauksaimniecība un siltumnīcu sistēmas: Nodrošiniet stabilu elektroenerģiju siltumnīcām, lai nodrošinātu veselīgu labības augšanu. Apvienošana ar saules enerģijas ražošanas sistēmām, lai samazinātu enerģijas izmaksas lauksaimnieciskajā ražošanā un palielinātu ekonomiskos ieguvumus.
2. Priekšrocības:
Laikapstākļu izmaiņu ierobežojumu pārkāpšana: Tas var pārveidot maiņstrāvu līdzstrāvā un uzglabāt to akumulatorā. Pēc strāvas padeves pārtraukuma tas var pārvērst akumulatorā esošo līdzstrāvu maiņstrāvā, ko lietotāji var izmantot, samazinot laika apstākļu ietekmi uz elektroenerģijas ražošanas stabilitāti.
Ar augstāku elektroenerģijas efektivitāti: Salīdzinot ar tīklam pieslēgtiem fotogalvaniskajiem invertoriem, tam ir augstāka elektroenerģijas efektivitāte, nodrošinot lietotājiem stabilāku un izturīgāku elektroenerģiju, izvairoties no neērtībām un problēmām, ko rada barošanas sistēma.m neveiksmes.
Ar augstu stabilitāti: Elektrības tīkla sistēmas kļūmes gadījumā tas var tieši pārveidot uzglabāto līdzstrāvu maiņstrāvas strāvā izmantošanai elektrotīkla sistēmā, mazāk ietekmējot ārējos faktorus un samazinot elektroenerģijas izmaksas.