Yenilenebilir enerjinin hızla gelişmesiyle birlikte fotovoltaik enerji üretimi ve enerji depolama giderek yeşil enerjinin önemli bileşenleri haline geldi. Son 20 yıldır fotovoltaik ve enerji depolama, farklı endüstrilerde şehirlerin ve kırsal alanların her köşesine yayıldı. Peki fotovoltaik ve enerji depolamanın temel bileşenleri olan invertörler aynı mıdır?
1 Fotovoltaik invertör
Fotovoltaik invertör, fotovoltaik modüller tarafından üretilen doğru akımı (DC) alternatif akıma (AC) dönüştüren önemli bir cihazdır. Çoğu güç sistemi ve ev aleti alternatif akım kullanırken, fotovoltaik enerji üretim sistemlerinin çıkışının doğru akım olması nedeniyle, fotovoltaik invertörlerin rolü, doğru akımı şebeke standartlarını karşılayan alternatif akıma dönüştürmektir.
1. Fotovoltaik invertörün prensibi
Fotovoltaik invertörün temel prensibi, DC akımını IGBT veya MOSFET gibi anahtarlama elemanları aracılığıyla periyodik olarak ters anahtarlamak ve filtreleme, kontrol ve düzenlemeden sonra kararlı bir AC çıkışı oluşturmaktır. Bu işlem, çıkış voltajının ve frekansının güç şebekesinin gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için genellikle darbe genişlik modülasyonu (PWM) teknolojisini kullanan bir invertör devresi aracılığıyla gerçekleştirilir.
İnverter ayrıca fotovoltaik modüllerin çalışma noktasını gerçek zamanlı olarak ayarlamak için kullanılan bir MPPT (Maksimum Güç Noktası Takibi) denetleyicisi içerir, böylece fotovoltaik sistem her zaman optimum güç çıkışı durumunda çalışabilir, böylece sistemin gücü artar. nesil verimliliği. Ek olarak, birçok invertör artık düşük voltajda geçiş ve ada koruması gibi işlevlere de sahiptir.
2. Fotovoltaik invertörlerin sınıflandırılması
Yapıya göre sınıflandırılmıştır:
Merkezi invertör:Büyük ölçekli fotovoltaik enerji santralleri için uygun olup, tüm fotovoltaik modüllerin DC gücünü dönüşüm için tek bir invertörde toplar. Merkezi invertörler büyük bir kapasiteye sahiptir ve genellikle büyük fotovoltaik enerji santrallerinde kullanılır.
Dizi invertörü:küçük ve orta ölçekli fotovoltaik enerji santralleri için uygundur, birden fazla fotovoltaik modül seri olarak bağlanır ve her dizinin çıkışını ayrı ayrı tersine çevirmek için birden fazla invertör kullanılır. Dizi invertörler düşük maliyetli ve esnek kuruluma sahiptir, bu da onları konut ve ticari binalar gibi dağıtılmış fotovoltaik sistemler için uygun kılar.
Mikro invertör:Her fotovoltaik modül, her panelin DC gücünü bağımsız olarak dönüştürebilen küçük bir invertör ile donatılmıştır. Bu yöntem, kısmi gölge veya arızalardan kaynaklanan enerji üretim kayıplarını en aza indirebilir ve konutsal fotovoltaik enerji üretimi için uygundur.
Çalışma yöntemine göre sınıflandırılmıştır:
Şebekeye bağlı invertör:Fotovoltaik sistem tarafından üretilen AC gücünü genel şebekeye gönderir, genellikle elektrik şebekesi şirketinin standart gereksinimlerini karşılar ve şebekeye bağlı fotovoltaik enerji üretim sistemleri için uygundur.
Şebekeden bağımsız invertör:Şebeke bağlantısı olmayan bölgelerde kullanıldığında, elektrik enerjisini bataryalar aracılığıyla depolar ve bağımsız olarak çalışır.
2 Enerji depolama invertörü
Enerji depolama invertörleri, akülerde depolanan doğru akımı (DC) alternatif akıma (AC) dönüştürmek ve akülerin şarj ve deşarj sürecini yönetmek için kullanılır. Enerji depolama invertörleri ve fotovoltaik invertörlerin işlevsellik açısından benzerlikleri vardır, ancak enerji depolama sistemlerinin sadece şebeke arayüzlerini içermemesi, aynı zamanda pil yönetimi gibi faktörleri de içermesi nedeniyle, enerji depolama invertörlerinin daha fazla kontrol ve yönetim fonksiyonuna sahip olması gerekmektedir.
1. Enerji depolama invertör prensibi
Enerji depolamalı invertörün temel prensibi, akü paketindeki DC gücünü bir invertör devresi aracılığıyla standart AC gücüne dönüştürmektir. Fotovoltaik invertörlere benzer şekilde, enerji depolama invertörleri de anahtarlama elemanları aracılığıyla doğru akımı alternatif akıma dönüştürür.
Ek olarak enerji depolama invertöründe, akünün güvenliğini ve hizmet ömrünü sağlamak için akü şarj ve deşarj durumunun, voltajın, akımın, sıcaklığın ve diğer parametrelerin gerçek zamanlı izlenmesinden sorumlu olan bir akü yönetim sistemi (BMS) bulunur. . Enerji depolama invertörleri aynı zamanda şebeke ile etkileşime girerek çift yönlü iletişimi destekleyebilir, yani bataryadaki elektrik enerjisini şebekeye geri gönderebilir veya şebeke gücü yetersiz olduğunda şebekeden şarj edebilir.
2. Enerji depolama invertörlerinin sınıflandırılması
Şebekeye bağlı enerji depolama invertörü: Şebekeye bağlı enerji depolama sistemleri için uygundur, depolanan elektrik enerjisini şebekeye verme veya şebeke arızası durumunda acil durum gücü sağlama kapasitesine sahiptir.
Şebekeden bağımsız enerji depolama invertörü: izole alanlarda veya acil durum yedekleme sistemlerinde, enerji depolama pillerindeki elektrik enerjisini evlerde veya cihazlarda kullanılmak üzere alternatif akıma dönüştürmek için kullanılır.
3. Enerji depolama invertörlerinin uygulama senaryoları
Ev enerji depolama sistemi:Ev enerji depolama invertörleri, güneş fotovoltaik sistemleriyle birlikte kullanıldığında, pilde depolanan elektrik enerjisini ev kullanımı için AC gücüne dönüştürebilir veya kalan elektrik enerjisini şebekeye gönderebilir.
Endüstriyel ve ticari enerji depolama sistemi:Güç arzı ve talebini dengelemek, talep tepkisini desteklemek ve özellikle elektrik fiyatlarının zirve yaptığı dönemlerde güç desteği sağlamak için kullanılır.
Şebeke enerji depolaması:şebeke için yük dengeleme sağlar ve şebeke enerji depolama sistemi, şebeke yükünü optimize etmek için talebin düşük olduğu dönemlerde elektriği depolayabilir ve yoğun dönemlerde elektriği serbest bırakabilir.
3 Fotovoltaik invertörler ile enerji depolama invertörleri arasındaki karşılaştırma
Fotovoltaik invertörler ve enerji depolama invertörleri, doğru akımı alternatif akıma dönüştürmek için kullanılan güç elektroniği cihazları olmasına rağmen, prensip, fonksiyon ve uygulama senaryoları açısından önemli farklılıklara sahiptirler.
| Ayırt edici öğeler | PV invertör | Enerji depolama invertörü |
|---|---|---|
| Temel işlev | Fotovoltaik modüller tarafından üretilen doğru akımı (DC), alternatif akıma (AC) dönüştürün. | Pilde depolanan doğru akımı (DC) alternatif akıma (AC) dönüştürün. |
| Çift yönlü güç dönüşümü | Temel olarak doğru akımdan alternatif akıma tek yönlü dönüşüm. | Çift yönlü güç dönüştürme işleviyle donatılmış olup, AC gücünü DC gücüne dönüştürebilir ve pilleri şarj edebilir. |
| Uygulama senaryoları | Evsel, ticari veya büyük ölçekli fotovoltaik enerji santralleri için şebekeye bağlı sistemler gibi fotovoltaik enerji üretim sistemleri. | Evsel ve ticari enerji depolama veya şebeke yükü düzenlemesi gibi enerji depolama sistemleri, pil şarjını ve deşarjını destekler. |
| Pil yönetimi işlevi |
Pil yönetimini içermez ve esas olarak fotovoltaik sistemlerin enerji dönüşümüne odaklanır. |
Pil güvenliğini sağlamak için pil durumunu, şarj etme ve boşaltma işlemlerini izleyen bir Pil Yönetim Sistemi (BMS) içerir. |
| Maksimum Güç Noktası Takibi (MPPT) | Fotovoltaik modüllerin çıkış gücünü optimize etmek için MPPT işleviyle donatılmıştır. | Fotovoltaik hücrelerin maksimum güç noktasının izlenmesini içermez, ancak daha çok pil yönetimi ve şarj verimliliğine odaklanır. |
| Gerilim regülasyonu | Genellikle akü voltajı regülasyonunu içermez ve doğru akımı doğrudan alternatif akıma dönüştürür. | Voltaj düzenleme fonksiyonu ile donatılmış olup, yük gereksinimlerini karşılamak için akünün çıkış voltajını ayarlayabilir. |
| Izgara etkileşimli | Güç şebekesiyle etkileşime geçin ve fotovoltaik güç tarafından üretilen alternatif akımı şebekeye besleyin. | Çift yönlü güç akışını destekleyin, şebekeye güç sağlayın veya elektrik enerjisini şebekeye geri bildirin. |
| Güç aralığı | Esas olarak küçük ölçekli ev sistemlerinden büyük ölçekli fotovoltaik enerji santrallerine kadar fotovoltaik sistem ölçeğine uygulanır. | Enerji depolama sistemleri için uygun olan güç aralığı genellikle küçük ila orta ölçekli sistemlerdir. |
| Piyasa fiyatı | Nispeten düşüktür, genellikle sistem boyutuna ve invertör gücüne bağlıdır. | Daha yüksek, pil yönetimi ve çift yönlü güç dönüşümü ihtiyacı nedeniyle fiyat genellikle daha yüksektir. |
| Teknolojik gelişme yönü | Verimliliği artırın, kayıpları azaltın ve zeka ve uzaktan izlemeye yönelik gelişme sağlayın. | Pil yönetimi yeteneklerini, akıllı planlamayı ve şarj deşarj optimizasyonunu geliştirin. |