1. Enerji depolama ve fotovoltaik iki endüstridir
Aralarındaki ilişki şu kifotovoltaik sistemGüneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürür veenerji depolama sistemifotovoltaik ekipmanın ürettiği elektrik enerjisini depolar. Elektrik enerjisinin bu kısmına ihtiyaç duyulduğunda, yük veya şebeke tarafından kullanılmak üzere bir enerji depolama dönüştürücüsü aracılığıyla AC gücüne dönüştürülür.
2. Anahtar terimlerin açıklaması
Google'ın açıklamasına göre günlük hayatta bazı durumlarda AC gücünü DC gücüne dönüştürmek gerekiyor ki bunadüzeltme devresi. Diğer durumlarda, DC gücünü, ters düzeltme işlemine karşılık gelen ve şu şekilde tanımlanan AC gücüne dönüştürmek gerekir:invertör devresi. Belirli koşullar altında, bir dizi tristör devresi hem doğrultucu devreler hem de invertör devreleri olarak kullanılabilir. Bu cihaza denirdönüştürücüRedresörleri, invertörleri, AC dönüştürücüleri ve DC dönüştürücüleri içerir.
Tekrar anlayalım:
Dönüştürücünün İngilizce adı 'invertör'dür ve genellikle gücü aktarmak için bir güç elektroniği bileşeni olarak uygulanır. Dönüşüm öncesi ve sonrası voltaj tipine göre aşağıdaki tiplere ayrılabilir:
DC/DC dönüştürücü, hem ön hem de arka DC'dir, farklı voltajlara sahiptir ve birDC transformatör
AC/DC dönüştürücüAC'den DC'ye dönüştürme,doğrultucuişlev
DC/AC dönüştürücü, DC'den AC'ye dönüştürücü, işleviinvertör
AC/AC invertör, farklı ön ve arka frekanslarla, işleviinvertör
Ana devreye (doğrultucu devre, invertör devresi, AC dönüşüm devresi ve DC dönüşüm devresi) ek olarak invertör ayrıca güç anahtarlama elemanlarının açılıp kapanmasını kontrol etmek için bir tetikleme devresine (veya sürücü devresine) ve bunu gerçekleştirmek için bir kontrol devresine ihtiyaç duyar. Elektrik enerjisini düzenler ve kontrol eder.
adıenerji depolama dönüştürücüPilin şarj ve deşarj sürecini kontrol eden, AC ve DC elektriği dönüştüren ve DC/AC çift yönlü dönüştürücülerden, kontrol ünitelerinden vb. oluşan, PCS olarak kısaltılan Güç Dönüşüm Sistemidir.
3. PCS Geleneksel Sınıflandırması
İki farklı endüstriye ayrılabilir: fotovoltaik ve enerji depolama, çünkü bunların karşılık gelen işlevleri temel farklılıklara sahiptir:
Fotovoltaik endüstrisinde,merkezi, dizi ve mikro invertörler
İnvertör - DC'den AC'ye: Ana işlev, güneş enerjisinden dönüştürülen DC elektriğini, yükler tarafından kullanılabilen veya güç şebekesine entegre edilebilen veya depolanabilen fotovoltaik ekipman aracılığıyla AC elektriğe çevirmektir.
Merkezileştirilmiş: Genel çıkış gücü 250KW'tan büyük olan büyük yer elektrik santrallerine, dağıtılmış endüstriyel ve ticari fotovoltaiklere uygulanabilir
Dize türü: büyük yer elektrik santrallerine, dağıtılmış endüstriyel ve ticari fotovoltaiklere (genellikle çıkış gücü 250KW'dan az, üç fazlı) ve ev tipi fotovoltaiklere (genellikle çıkış gücü 10KW'dan az veya eşit, tek fazlı) uygulanabilir
Mikro ters: Dağıtılmış fotovoltaiklere uygulanabilir (genellikle çıkış gücü 5KW'a eşit veya daha az, üç fazlı), ev tipi fotovoltaiklere (genel olarak çıkış gücü 2KW'a eşit veya daha az, tek fazlı)
Üç tür enerji depolama sistemi vardır:büyük depolama, endüstriyel ve ticari depolama ve ev depolama. Ayrıca enerji depolama invertörleri (geleneksel enerji depolama invertörleri, hibrit) ve entegre makineler olarak da ayrılabilirler.
Dönüştürücü AC-DC dönüşümü: Ana işlev pilin şarjını ve deşarjını kontrol etmektir. Fotovoltaik enerji üretimiyle üretilen DC elektrik, invertör aracılığıyla AC elektriğe dönüştürülür. Şu anda, elektrik enerjisinin bir kısmının pilde depolanması gerekiyor ve AC elektriğinin, şarj için enerji depolama dönüştürücüsü aracılığıyla DC elektriğe dönüştürülmesi gerekiyor. Elektrik enerjisinin bu kısmına ihtiyaç duyulduğunda, yük kullanımı veya şebeke bağlantısı için aküdeki DC elektriğin, enerji depolama dönüştürücüsü aracılığıyla AC elektriğe (genellikle 220V, 50HZ) dönüştürülmesi gerekir. Bu boşaltma işlemidir.
Büyük ölçekli enerji depolama: genellikle çıkış gücü 250KW'tan büyük olan yer elektrik santralleri, bağımsız enerji depolama elektrik santralleri
Endüstriyel ve ticari depolama: Genel olarak çıkış gücü 250KW'a eşit veya daha azdır
Ev enerji depolama: Genellikle çıkış gücü 10KW'a eşit veya daha az
Geleneksel enerji depolama invertörleri: esas olarak büyük enerji depolamaya odaklanan uygulama senaryoları ile esas olarak AC bağlantı şemaları kullanılıyor
Hibrit: esas olarak DC bağlantı şemasını benimser ve uygulama senaryosu esas olarak evsel depolamadır
Entegre makine: Enerji depolama invertörü+pil paketi, esas olarak Tesla ve Ephase tarafından üretilmektedir.
Enerji depolama invertörlerinin uygulama senaryoları ve avantajları
1. Uygulama senaryoları:
Güç şebekesinin zirve tıraşı: Yük düşük olduğunda elektrik enerjisini depolamak ve yük yüksek olduğunda serbest bırakmak, güç şebekesinin tepe vadi farkını yumuşatmak ve güç şebekesinin stabilitesini ve güvenilirliğini arttırmak. Örneğin, elektrik tüketiminin düşük olduğu dönemlerde, enerji depolama invertörleri şebekedeki AC gücünü DC gücüne dönüştürür ve bunu pil paketinde depolar; Elektrik tüketiminin en yüksek olduğu dönemlerde, pil paketindeki doğru akım, alternatif akıma dönüştürülerek elektrik şebekesine geri gönderilir.
Mikro şebeke: Bağımsız bir mikro şebekede, güvenilir güç kaynağı sağlayan ana veya yardımcı güç kaynağı olarak görev yapar. Yerel güç şebekesinin ana güç şebekesinden bağlantısı kesildiğinde, enerji depolama sistemi, yerel elektrik şebekesine voltaj ve frekans kontrolü sağlayan bir ağ güç kaynağı olarak hareket etmelidir.
Uzak alan güç kaynağı: Taşınabilirliği ve esnekliği nedeniyle uzak bölgelere güç kaynağı sağlamak için kullanılabilir. Bazı uzak dağlık bölgelerde veya küçük adalarda, değişken güç kaynakları ve yüklerin neden olduğu güç dalgalanmalarını düzeltmek ve güç şebekesini stabilize etmek için enerji depolama invertörleri yerel güç şebekelerine bağlanır.
Acil durum güç kaynağı: Acil durumlarda, ithalatın normal işleyişini sağlamak için acil durum gücünü hızla sağlayınkarınca tesisleri.
2. Avantajları:
Yüksek enerji yoğunluğu: Birim hacim başına daha fazla enerji depolanır ve bu da alanı etkili bir şekilde kullanabilir.
Uzun ömür: Kimyasal reaksiyonların özellikleri, daha uzun ömürlü olmasını ve birden çok kez şarj edilip boşaltılabilmesini sağlar. İstatistiklere göre, enerji depolama invertörlerinin hizmet ömrü birkaç yıla veya daha uzun bir süreye ulaşabilir.
Yüksek verimlilik: Enerji dönüşüm verimliliği nispeten yüksektir, %85'in üzerine ulaşır ve enerji israfını azaltır.
Düşük bakım maliyeti: Sistem nispeten basittir ve bakım maliyetleri düşüktür.
Hızlı yanıt: Elektrik şebekesindeki dalgalanmalara ve yük değişikliklerine hızlı bir şekilde yanıt vererek elektrik şebekesinin stabilitesini ve güvenilirliğini artırır.
Fotovoltaik invertörlerin uygulama senaryoları ve avantajları
1. Uygulama senaryoları:
Evde dağıtılan fotovoltaik enerji üretimi: Genellikle birkaç kilovattan onlarca kilovata kadar değişen küçük kapasiteyle, kullanım için doğrudan ev elektrik şebekesine entegre edilebilir ve kalan elektrik şebekeye satılabilir.
Endüstriyel ve ticari sektörler: Büyük fabrikalar, ticari binalar ve diğer büyük ölçekli yerler, işletmelerin elektrik maliyetlerini etkili bir şekilde azaltabilir ve karbon emisyonlarını azaltabilir.
Kırsal ve uzak alanlar: Şebekeden bağımsız fotovoltaik invertörler, kararlı güç kaynağı sağlamak için enerji depolama sistemleriyle birlikte kullanılır.
Özel ortamlardaki uygulamalar: Açık deniz rüzgar enerjisi platformları ve çöl bölgelerindeki araştırma istasyonları gibi, daha yüksek güvenilirlik ve zorlu ortamlara uyum sağlama yeteneği gerektirir.
2. Avantajları:
Maksimum güç noktası izleme teknolojisi: Işık yoğunluğu ve sıcaklıktaki değişikliklere göre çalışma noktasını otomatik olarak ayarlayabilir, böylece fotovoltaik panelin her zaman maksimum güç noktasına yakın çalışmasını sağlar ve enerji üretim verimliliğini artırır.
Verimlilik optimizasyonu: IGBT, MOSFET vb. gibi yüksek performanslı güç elektroniği bileşenlerini seçin ve enerji kaybını azaltmak ve dönüşüm verimliliğini artırmak için kontrol algoritmalarını optimize edin.
Güvenlik ve güvenilirlik: Ekipmanın olumsuz hava koşullarında güvenli çalışmasını sağlamak için aşırı yük koruma devreleri tasarlayın, paratonerler ve diğer koruyucu cihazları monte edin. Aynı zamanda, uzaktan veri toplama ve izleme, veri analizi yoluyla arıza uyarısı ve bakım maliyetlerini azaltmak için IoT teknolojisinden faydalanılıyor.
PCS'nin uygulama senaryoları ve avantajları
1. Uygulama senaryoları:
Enerji depolama santrali: Güç genellikle 10MW'tan büyüktür ve kademeli çok seviyeli bir topoloji seçilir. IGBT modül tasarımı benimsenmiştir ve genellikle birden fazla makinenin paralel çalışmasını desteklemek için konteynerin içine N AC dönüştürücüler monte edilir. Güç şebekesini güçlendirmek ve bağlamak için transformatörlere ihtiyaç vardır.
Merkezi veya dize tipi: Merkezi PCS'nin gücü 250KW'ın üzerindedir. Şu anda iki seviyeli topoloji yaygın olarak kullanılmaktadır ve IGBT modüler tasarımı da benimsenmiştir. Daha az güç cihazı kullanılır ve tek makine gücü MW düzeyine ulaşabilir, bu da yüksek sistem güvenilirliği gerektirir; String tipi ağırlıklı olarak küçük ve orta ölçekli enerji depolama sistemlerinde kullanılmaktadır.
Endüstriyel, ticari ve ev kullanımı: Endüstriyel ve ticari PCS'nin gücü genellikle 250KW'ın altındadır. Şu anda, kendi kendine kullanım elde edebilen ve elektrik şebekesinin zirve vadi fiyat farkından yararlanabilen, dağıtılmış fotovoltaiklerle birlikte üç seviyeli topoloji yaygın olarak kullanılmaktadır; Ev tipi PCS'nin gücü, acil durum güç kaynağı, elektrik yönetimi vb. olarak ev tipi fotovoltaiklerle birlikte güvenlik düzenlemeleri, gürültü vb. açısından yüksek gereksinimlerle birlikte 10KW'ın altındadır.
2. Avantajları:
Çift yönlü enerji depolama fonksiyonu: Güç şebekesi ile enerji depolama sistemi arasındaki voltajı, frekansı ve gücü doğru ve hızlı bir şekilde ayarlayabilir, sabit güç ve akım şarjı ve deşarjının yanı sıra düzgün ve dalgalı güç çıkışı elde edebilir.
Çoklu çalışma modları: çeşitli uygulama senaryolarına uyum sağlamak için farklı ihtiyaçlara göre değiştirilebilen şebeke bağlantılı mod, şebeke dışı mod ve hibrit mod olarak bölünmüştür.
Akıllı kontrol: Aşırı gerilim, düşük gerilim, aşırı yük, aşırı akım, kısa devre ve aşırı sıcaklık gibi koruma fonksiyonlarıyla donatılmış, mod değiştirme için ada tespit özelliği, daha yüksek seviyeli kontrol sistemleri ve enerji anahtarlarıyla iletişim fonksiyonu elde etme, şebeke ve kapatma arasında sorunsuz geçiş kontrolü ızgara vb.
Enerji depolama invertörlerinin uygulama senaryoları ve avantajları
1. Uygulama senaryoları:
Ev güneş enerjisi üretim sistemi: Kullanıcılar, güneş enerjisini toplamak için çatıdaki güneş panellerini kullanabilir ve toplanan DC elektriğini, ev aletlerine güç sağlamak için enerji depolama invertörleri aracılığıyla AC elektriğe dönüştürebilir. Elektrik kesintileri veya şebeke arızaları sırasında ev aydınlatmasının ve temel ev aletlerinin normal çalışmasını sağlayın.
Şebekeden bağımsız uygulama senaryosu: Uzak bölgelerde ve gelişmekte olan ülkelerde, güneş veya rüzgar enerjisi üretim sistemleriyle birlikte yerel sakinlere güvenilir enerji sağlar.
Acil durum yedek güç kaynağı: Doğal afetlerin veya elektrik kesintilerinin sık yaşandığı bölgelerde, kriz zamanlarında önemli ekipmanlara güç sağlamak ve hastane, okul gibi önemli tesislerin normal çalışmasını sağlamak için acil yedek güç kaynağı olarak hizmet verir.
Akıllı şehir inşaatı: Akıllı şehirlerin geliştirilmesinde, güç dağıtımını optimize edin ve en yüksek güç tüketiminin neden olduğu baskıyı hafifletin. Kaynak verimliliğini artırmak ve sürdürülebilir kalkınmayı teşvik etmek için yenilenebilir enerji kullanımını birleştirmek.
Tarım ve sera sistemleri: Mahsullerin sağlıklı büyümesini sağlamak için seralara istikrarlı elektrik sağlayın. Tarımsal üretimde enerji maliyetlerini azaltmak ve ekonomik faydayı artırmak için güneş enerjisi üretim sistemleriyle birleştirmek.
2. Avantajları:
Hava değişikliklerinin sınırlamalarını aşmak: Alternatif akımı doğru akıma dönüştürüp aküde saklayabilir. Bir elektrik kesintisinden sonra, bataryadaki doğru akımı kullanıcıların kullanabileceği alternatif akıma dönüştürerek, hava koşullarının enerji üretimi istikrarı üzerindeki etkisini azaltabilir.
Daha yüksek elektrik verimliliğine sahip olmak: Şebekeye bağlı fotovoltaik invertörlerle karşılaştırıldığında, daha yüksek elektrik verimliliğine sahiptir, kullanıcılara daha istikrarlı ve dayanıklı elektrik sağlar, güç sisteminden kaynaklanan rahatsızlık ve sorunlardan kaçınır.başarısızlıklarım.
Yüksek stabiliteye sahip: Elektrik şebekesi sisteminin arızalanması durumunda, dış etkenlerden daha az etkilenerek ve elektrik maliyetlerini azaltarak, depolanan DC gücünü, elektrik şebekesi sisteminde kullanılmak üzere doğrudan AC gücüne dönüştürebilir.